DE102015111647A1

DE102015111647A1 - Selektiv sichtbare benutzerschnittstelle

Info

Publication number: DE102015111647A1
Application number: DE102015111647.2A
Authority: DE
Inventors: Stuart C. Salter; James J. Surman
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2016-02-11
Also published as: MX344961B; RU2679574C2; RU2015132742A3; CN105365663A; CN105365663B; MX2015010018A; BR102015018686A2; RU2015132742A

Abstract

Eine Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug wird offenbart. Die Benutzerschnittstelle umfasst ein Fahrzeugbedienfeld mit einem Näherungssensor, einem ersten photolumineszierenden Teil und einem zweiten photolumineszierenden Teil. Die Benutzerschnittstelle umfasst ferner eine erste Lichtquelle, die dafür ausgelegt ist, das erste photolumineszierende Teil selektiv zu aktivieren, und eine zweite Lichtquelle, die dafür ausgelegt ist, das zweite photolumineszierende Teil selektiv zu aktivieren. Das zweite photolumineszierende Teil ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf die Aktivierung der zweiten Lichtquelle ein Symbol in einer Rückbeleuchtungs-Konfiguration aufzudecken.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/301,635, eingereicht am 11. Juni 2014, mit dem Titel “PHOTOLUMINESCENT VEHICLE READING LAMP”, die eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/156,869, eingereicht am 16. Januar 2014, mit dem Titel “VEHICLE DOME LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE” ist, die eine Teilfortführung der US-Patentanmeldung mit der Nr. 14/086,442, eingereicht am 21. November 2013, mit dem Titel “VEHICLE LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE” ist. Die oben erwähnten verwandten Anmeldungen werden hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezug aufgenommen.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Benutzerschnittstellen für ein Fahrzeug und betrifft insbesondere eine Benutzerschnittstelle, die selektiv sichtbar ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Von photolumineszierenden Strukturen ausgehende Beleuchtung bietet ein einzigartiges und attraktives Betrachtungserlebnis. Es ist somit erwünscht, derartige photolumineszierende Strukturen in Fahrzeugbeleuchtungssystemen zu integrieren, um Umgebungs- und Aufgabenbeleuchtung bereitzustellen.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug offenbart. Die Benutzerschnittstelle umfasst einen ersten Lichtleiter, einen zweiten Lichtleiter und mindestens einen Näherungssensor. Der erste Lichtleiter ist unmittelbar an einer äußeren Oberfläche angeordnet und der zweite Lichtleiter ist unmittelbar an dem ersten Lichtleiter angeordnet. Der Näherungssensor ist unmittelbar an dem ersten Lichtleiter und dem zweiten Lichtleiter angeordnet. Mindestens ein Symbol ist zwischen dem ersten Lichtleiter und dem zweiten Lichtleiter angeordnet, wobei ein Symbol selektiv in einer Rückbeleuchtungs-Konfiguration beleuchtet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine selektiv sichtbare Benutzerschnittstelle offenbart. Die Benutzerschnittstelle umfasst eine Steuerung in Kommunikation mit mindestens einer Lichtquelle und einem Näherungssensor. Die Benutzerschnittstelle ist in einem Fahrzeugbedienfeld angeordnet, das dafür ausgelegt ist, den Näherungssensor zu verbergen. Die Steuerung ist dafür ausgelegt, ein erstes Signal von dem Näherungssensor zu identifizieren, das einer Detektion eines Objekts in einer ersten Nähe entspricht. Die Steuerung ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf die Detektion, die Lichtquelle zu aktivieren, um ein Symbol aufzudecken, das eine Benutzereingabe in den Näherungssensor aufzeigt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug offenbart. Die Benutzerschnittstelle umfasst ein Fahrzeugbedienfeld mit einem Näherungssensor, einem ersten photolumineszierenden Teil und einem zweiten photolumineszierenden Teil. Die Benutzerschnittstelle umfasst ferner eine erste Lichtquelle, die dafür ausgelegt ist, das erste photolumineszierende Teil selektiv zu aktivieren, und eine zweite Lichtquelle, die dafür ausgelegt ist, das zweite photolumineszierende Teil selektiv zu aktivieren. Das zweite photolumineszierende Teil ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf die Aktivierung der zweiten Lichtquelle, ein Symbol in einer Rückbeleuchtungs-Konfiguration aufzudecken.
Diese und andere Aspekte, Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von Fachleuten bei näherer Untersuchung der folgenden Beschreibung, der Ansprüche und der angehängten Zeichnungen verstanden und gewürdigt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für die Zeichnungen gilt:
1 ist eine Darstellung eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs, der eine Benutzerschnittstelle in Form mindestens eines versteckten Sensors umfasst;
2A veranschaulicht eine photolumineszierende Struktur, die gemäß einer Ausführungsform als Beschichtung ausgebildet ist;
2B veranschaulicht die photolumineszierende Struktur, die gemäß einer anderen Ausführungsform als ein diskretes Teilchen ausgebildet ist;
2C veranschaulicht mehrere photolumineszierende Strukturen, die als diskrete Teilchen ausgebildet und in einer separaten Struktur integriert sind;
3 veranschaulicht ein Beleuchtungssystem, das dafür ausgelegt ist, eine erste Lichtemission in eine zweite Lichtemission umzuwandeln;
4A ist eine Querschnitts-Ansicht einer Benutzerschnittstelle, die in einem ersten Zustand dafür ausgelegt ist, Umgebungslicht auszugeben;
4B ist eine Querschnitts-Ansicht einer Benutzerschnittstelle, die in einem zweiten Zustand dafür ausgelegt ist, Symbole aufzudecken, die mindestens einem versteckten Sensor entsprechen;
Die 5A ist eine Baugruppen-Draufsicht einer Benutzerschnittstelle, die mehrere transparente Sensoren aufzeigt;
Die 5B ist eine Baugruppen-Draufsicht einer Benutzerschnittstelle, die mehrere transparente Sensoren und mehrere Symbole aufzeigt, die dafür ausgelegt sind, einen Ort der mehreren Sensoren zu identifizieren;
6A ist eine Draufsicht einer Benutzerschnittstelle, die in einem ersten Zustand dafür ausgelegt ist, Umgebungslicht auszugeben;
6B ist eine Draufsicht einer Benutzerschnittstelle, die in einem zweiten Zustand dafür ausgelegt ist, Symbole aufzudecken, die mindestens einem versteckten Sensor entsprechen;
7A ist eine Querschnittsansicht einer Benutzerschnittstelle in einem ersten Zustand, die eine erste Nähe und eine zweite Nähe demonstriert;
7B ist eine Querschnittsansicht einer Benutzerschnittstelle in einem zweiten Zustand, die eine erste Nähe und eine zweite Nähe demonstriert, und
8 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, die betreibbar ist, eine Benutzerschnittstelle in einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand zu steuern und als Reaktion auf eine Näherungs-Detektion eine Steuerausgabe auszugeben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie erforderlich, werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Offenbarung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgestaltet sein kann. Die Figuren enthalten nicht unbedingt einen ausführlichen Aufbau und einige Diagramme könnten übertrieben oder minimiert dargestellt sein, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Daher sind hier offenbarte, spezifische strukturelle und funktionale Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einen Fachmann über verschiedene Anwendungen der vorliegenden Offenbarung zu lehren.
Wie der Begriff „und/oder“ hier verwendet wird, wenn er in einer Liste aus zwei oder mehr Gegenständen Verwendung findet, bedeutet er, dass ein beliebiger der aufgezählten Gegenstände allein verwendet werden kann, oder dass eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgezählten Gegenstände verwendet werden kann. Falls zum Beispiel eine Zusammensetzung derart beschrieben wird, dass sie die Komponenten A, B und/oder C enthält, kann die Zusammensetzung A alleine enthalten; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination oder A, B und C in Kombination.
Mit Bezug auf 1 ist eine Darstellung eines Fahrgastraums 8 eines Fahrzeugs 10 gezeigt, der eine Benutzerschnittstelle 12 in Form mindestens eines versteckten Sensors 14 umfasst. Die Benutzerschnittstelle 12 ist dafür ausgelegt, den versteckten Sensor 14 als Reaktion auf eine Detektion eines Objekts 15 in einer ersten Nähe zu dem versteckten Sensor 14 aufzudecken. Die Benutzerschnittstelle 12 kann dafür ausgelegt sein, in mindestens zwei Zuständen zu arbeiten. In einem ersten Zustand kann die Benutzerschnittstelle 12 dafür ausgelegt sein, Umgebungsbeleuchtung bereitzustellen, um mindestens einen Teil eines Fahrzeugbedienfelds 18 und/oder eines Verkleidungsteils zu beleuchten. In einem zweiten Zustand kann die Benutzerschnittstelle 12 dafür ausgelegt sein, als Reaktion auf das sich innerhalb der ersten Nähe zum versteckten Sensor 14 befindliche Objekt 15, den versteckten Sensor 14 selektiv zu beleuchten, um mindestens ein Symbol 16 und/oder Icon aufzudecken oder anzuzeigen. Wenn das Symbol 16 aufgedeckt wird, werden Ort und Funktion des versteckten Sensors 14 sichtbar gemacht, um einen Sensor bereitzustellen, der als Reaktion auf ein Detektieren des Objekts in erster Nähe selektiv aufgedeckt wird.
Die Benutzerschnittstelle 12, die den mindestens einen versteckten Sensor 14 umfasst, befindet sich in Kommunikation mit einer Steuerung 20. Die Steuerung 20 ist dafür ausgelegt, verschiedene Beleuchtungsfunktionen der Benutzerschnittstelle 12 zu steuern sowie Signale zu empfangen, die einer Benutzereingabe zu dem versteckten Sensor 14 entspricht. Als Reaktion auf eine Benutzereingabe ist die Steuerung 20 betreibbar, ein Steuersignal auszugeben, das dafür ausgelegt ist, Vorrichtungen und/oder Systeme des Fahrzeugs 10 zu steuern. Auf diese Weise kann die Steuerung 20 eine Vielzahl von Vorrichtungen und/oder Systemen des Fahrzeugs 10 über den mindestens einen versteckten Sensor 14 steuern. Zum Beispiel können Vorrichtungen und/oder Systeme des Fahrzeugs 10 Türschlösser, Fenster, Heizung/Kühlung, Enteisung, Warnblinkanlage, Nutzbeleuchtung, Infotainment, Radio, Navigationsfunktionen usw. beinhalten.
In dem ersten Zustand ist die Steuerung 20 dafür ausgelegt, die Lichtquelle zu steuern, die Umgebungsbeleuchtung auszugeben. Die Umgebungsbeleuchtung kann durch ein erstes photolumineszierendes Teil, das selektiv von einer ersten Lichtquelle beleuchtet wird, die dafür ausgelegt ist, eine erste Licht-Emission durch einen ersten Lichtleiter zu senden, erzeugt werden. Die Steuerung 20 ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf das Detektieren des Objekts 15 in der ersten Nähe oder in einem vorherbestimmten Abstand, die Benutzerschnittstelle 12 zu steuern, in den zweiten Zustand zu wechseln. Im zweiten Zustand ist die Steuerung 20 dafür ausgelegt, das eine oder die mehreren Symbole 16 durch Beleuchten eines zweiten photolumineszierenden Teils aufzudecken. Das zweite photolumineszierende Teil kann selektiv von einer zweiten Lichtquelle beleuchtet werden, die dafür ausgelegt ist, eine zweite Licht-Emission durch einen zweiten Lichtleiter zu senden. In dem zweiten Zustand kann die erste Lichtquelle ferner deaktiviert sein oder auch nicht.
Wie hier erörtert können das eine oder die mehreren Symbole 16 eine beliebige Form einer Kennung umfassen, die mindestens einen Ort des versteckten Sensors 14 aufzeigen können. Zum Beispiel können die Symbole ein Buchstabe, ein Design, eine Figur, eine Gestaltung und/oder ein Muster sein, die dafür ausgelegt sind, einen Ort und eine Funktion des versteckten Sensors 14 zu identifizieren. Das Fahrzeugbedienfeld 18 und/oder das Verkleidungsteil können beliebige innere oder äußere Teile des Fahrzeugs 10 umfassen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugbedienfeld 18 einem Bedienfeldverkleidungsteil einer Mittelkonsole 22, einer Türverkleidung 24, einem Dachhimmel 26, einer Sonnenblende 28, einem Armaturenbrett 30, einem inneren oder äußeren Türgriffverkleidungsteil und/oder einem beliebigen anderen Fahrzeugbedienfeld entsprechen. Die Benutzerschnittstelle 12 kann Steuerungen bereitstellen, die verschiedenen Vorrichtungen und/oder Systemen des Fahrzeugs 10, die an verschiedenen Stellen in dem Fahrzeug 10 verteilt werden sollen, entsprechen, während ein einfaches und attraktives Erscheinungsbild in der Fahrgastzelle 8 aufrechterhalten wird.
Mit Bezug auf 2A–2C wird im Allgemeinen eine photolumineszierende Struktur 42 gezeigt, jeweils ausgeführt als eine Beschichtung (z. B. ein Film), die dazu in der Lage ist, auf einen Fahrzeugausstattungsteil aufgebracht zu werden, als ein diskretes Teilchen, das dazu in der Lage ist, in einen Fahrzeugausstattungsteil implantiert zu werden, und als mehrere diskrete Teilchen, die in einer separaten Struktur untergebracht sind, die dazu in der Lage ist, auf einen Fahrzeugausstattungsteil aufgebracht zu werden. Die photolumineszierende Struktur 42 kann den photolumineszierenden Teilen, wie sie hierin erörtert werden, zum Beispiel dem ersten photolumineszierenden Teil und dem zweiten photolumineszierenden Teil, entsprechen. Auf elementarster Ebene enthält die photolumineszierende Struktur 42 eine Energieumwandlungsschicht 44, die als eine einschichtige oder mehrschichtige Struktur bereitgestellt werden kann, wie durch die gestrichelten Linien in 2A und 2B gezeigt.
Die Energieumwandlungsschicht 44 kann ein oder mehrere photolumineszierende Materialien beinhalten, die Energieumwandlungselemente aufweisen, die aus einem phosphoreszierenden oder einem fluoreszierenden Material ausgewählt sind. Das photolumineszierende Material kann dazu formuliert sein, eine eingekoppelte elektromagnetische Strahlung in eine ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung, die allgemein eine längere Wellenlänge aufweist und in einer Farbe ausgedrückt ist, die nicht für die eingekoppelte elektromagnetische Strahlung charakteristisch ist, umzuwandeln. Der Wellenlängenunterschied zwischen der eingekoppelten und ausgekoppelten elektromagnetischen Strahlung wird als Stokes-Verschiebung bezeichnet und dient als der grundsätzliche Ansteuerungsmechanismus für einen Energieumwandlungsprozess, der einer Änderung der Lichtwellenlänge entspricht, was oft als Abwärtskonversion bezeichnet wird. In den verschiedenen hierin erörterten Implementierungen entspricht jede der Lichtwellenlängen (z. B. die erste Wellenlänge usw.) einer elektromagnetischen Strahlung, die im Umwandlungsprozess verwendet wird.
Jedes der photolumineszierenden Teile kann mindestens eine photolumineszierende Struktur 42, die eine Energieumwandlungsschicht (zum Beispiel die Umwandlungsschicht 44) umfasst, umfassen. Die Energieumwandlungsschicht 44 kann hergestellt werden, indem das photolumineszierende Material unter Verwendung von verschiedenen Verfahren in einer Polymermatrix 50 dispergiert wird, um eine homogene Mischung auszubilden. Derartige Verfahren können das Herstellen der Energieumwandlungsschicht 44 aus einer Formulierung in einem flüssigen Trägermedium und das Auftragen der Energieumwandlungsschicht 44 auf ein gewünschtes planares und/oder nichtplanares Substrat eines Fahrzeugausstattungsteils umfassen. Die Beschichtung mit der Energieumwandlungsschicht 44 kann durch Anstreichen, Siebdrucken, Aufsprühen, Schlitzdüsenbeschichtung, Tauchbeschichtung, Walzenbeschichtung, Drahtwalzenbeschichtung usw. auf einem Fahrzeugausstattungsteil abgeschieden werden. Zusätzlich kann die Energieumwandlungsschicht 44 mittels Verfahren präpariert werden, die kein flüssiges Trägermedium verwenden.
Zum Beispiel kann eine Festkörperlösung (homogene Mischung in einem Trockenzustand) eines oder mehrerer photolumineszierender Materialien in einer Polymermatrix 50 integriert werden, um die Energieumwandlungsschicht 44 bereitzustellen. Die Polymermatrix 50 kann durch Extrusion, Spritzguss, Formpressen, Kalandrieren, Thermoformen usw. ausgebildet werden. In Fällen, in denen eine oder mehrere Energieumwandlungsschichten 44 als Teilchen ausgebildet sind, können die einschichtigen oder mehrschichtigen Energieumwandlungsschichten 44 in ein Fahrzeugausstattungsteil oder ein Bedienfeld implantiert werden. Wenn die Energieumwandlungsschicht 44 eine mehrschichtige Formulierung enthält, kann jede Schicht sequenziell aufgetragen werden. Zusätzlich können die Schichten separat dargestellt und später zusammen laminiert oder geprägt werden, um eine integrale Schicht auszubilden. Die Schichten können auch coextrudiert werden, um eine integrierte mehrschichtige Energieumwandlungsstruktur darzustellen.
Erneut mit Bezug auf 2A und 2B kann die photolumineszierende Struktur 42 nach Wunsch mindestens eine Stabilitätsschicht 46 zum Schutz des photolumineszierenden Materials, das innerhalb der Energieumwandlungsschicht 44 enthalten ist, vor photolytischem und thermischem Abbau beinhalten. Die Stabilitätsschicht 46 kann als separate Schicht ausgebildet sein, die optisch mit der Energieumwandlungsschicht 44 gekoppelt und haftend verbunden ist. Die Stabilitätsschicht 46 kann auch in der Energieumwandlungsschicht 44 integriert sein. Die photolumineszierende Struktur 42 kann ggf. auch eine Schutzschicht 48 beinhalten, die optisch mit der Stabilitätsschicht 46 oder irgendeiner Schicht oder Beschichtung gekoppelt und haftend verbunden ist, um die photolumineszierende Struktur 42 vor durch Umweltaussetzung auftretenden physikalischen und chemischen Schäden zu schützen.
Die Stabilitätsschicht 46 und/oder die Schutzschicht 48 kann mit der Energieumwandlungsschicht 44 kombiniert sein, um durch sequenzielles Auftragen oder Bedrucken jeder Schicht oder durch sequenzielles Laminieren oder Prägen eine integrierte photolumineszierende Struktur 42 auszubilden. Alternativ dazu können durch sequenzielles Auftragen, Laminieren oder Prägen mehrere Schichten kombiniert werden, um eine Substruktur auszubilden. Die Substruktur kann daraufhin laminiert oder geprägt werden, um die integrierte photolumineszierende Struktur 42 auszubilden. Nach Ausbildung der photolumineszierenden Struktur 42 kann sie auf einem ausgewählten Fahrzeugausstattungsteil und/oder Bedienfeld aufgetragen werden.
In manchen Implementierungen kann die photolumineszierende Struktur 42 in einem Fahrzeugausstattungsteil als ein oder mehrere diskrete mehrschichtige Teilchen einbezogen werden, wie in 2C gezeigt. Die photolumineszierende Struktur 42 kann auch als ein oder mehrere diskrete mehrschichtige Teilchen bereitgestellt werden, die in einer polymeren Formulierung dispergiert sind, die daraufhin auf einen Fahrzeugausstattungsteil oder ein Bedienfeld als durchgehende Struktur aufgetragen wird. Zusätzliche Informationen bezüglich des Aufbaus von photolumineszierenden Strukturen, die in mindestens einem photolumineszierenden Teil eines Fahrzeugs verwendet werden können, sind im US-Patent mit der Nummer 8,232,533 von Kingsley et al. mit dem Titel „PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”, angemeldet am 31. Juli 2012, offenbart, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.
Mit Bezug auf 3 wird ein Diagramm der Benutzerschnittstelle 12 gezeigt, das einen Umwandlungsprozess mindestens eines photolumineszierenden Teils aufzeigt. Aus Gründen der Klarheit wird 3 mit Bezug auf die erste hier erörterte Lichtquelle 52 beschrieben, obwohl ähnliche Umwandlungsprozesse zusätzlichen hier erörterten Lichtquellen entsprechen können. Die erste Lichtquelle 52 ist dafür ausgelegt, die erste Emission 54 auszugeben. Die erste Emission 54 wird entlang der Energieumwandlungsschicht 44 über den ersten Lichtleiter 56 gesendet, um die erste Emission 54 entlang eines ersten photolumineszierenden Teils 58 gleichmäßig zu verteilen. Die Energieumwandlungsschicht 44 ist dafür ausgelegt, die erste Emission 54 in eine zweite Emission 60 bei einer umgewandelten unterschiedlichen Wellenlänge zu wandeln.
Die erste Emission 54 umfasst eine erste Lichtwellenlänge λ₁ und die zweite Emission 60 umfasst eine zweite Lichtwellenlänge λ₂. Der Lichtleiter 60 kann die photolumineszierende Struktur 42 beinhalten, die als eine Beschichtung ausgebildet und auf ein Bedienfeld 18 des Fahrzeugs 10 aufgebracht ist, um ein photolumineszierendes Teil (z.B. das erste photolumineszierende Teil 58 oder das zweite photolumineszierende Teil) zu bilden. In einigen Implementierungen kann die photolumineszierende Struktur 42 auch innerhalb mindestens eines Teils des Lichtleiters 56 dispergiert und integriert sein. Die photolumineszierende Struktur 42 umfasst die Energieumwandlungsschicht 44 und kann bei einigen Implementierungen die Stabilitätsschicht 46 und/oder die Schutzschicht 48 umfassen.
Als Reaktion auf das Aktivieren der ersten Lichtquelle 52 wird die erste Emission 54 von der ersten Wellenlänge λ₁ in die zweite Emission 60 mit der zweiten Wellenlänge λ₂ umgewandelt. Die zweite Emission 60 und andere Emissionen, die wie hier erörtert durch photolumineszierende Strukturen erzeugt werden, können eine oder mehrere Wellenlängen umfassen, die spektrale Charakteristiken aufweisen, die eine Vielzahl von Farben und deren Kombinationen definieren. Die spezifischen Bezeichnungen der Wellenlängen (z.B. λ₂, λ₄) werden der Klarheit halber bereitgestellt und sollten nicht als Kombinationen von Wellenlängen, die einer oder mehreren spektralen Lichtfrequenzen in den hier erörterten Emissionen entsprechen, beschränkend angesehen werden.
Bei verschiedenen Implementierungen umfasst die Benutzerschnittstelle 12 mindestens eine Energieumwandlungsschicht 44, die dafür ausgelegt ist, die erste Emission 54 mit der ersten Wellenlänge λ₁ in die zweite Emission 60 mit zumindest der zweiten Wellenlänge λ₂ zu konvertieren. Um die mehreren Wellenlängen zu erzeugen, die der zweiten Wellenlänge λ₂ und der vierten Wellenlänge λ₄ entsprechen können, kann die Energieumwandlungsschicht 44 ein Rot-emittierendes photolumineszierendes Material, ein Grün-emittierendes photolumineszierendes Material und ein Blau-emittierendes photolumineszierendes Material umfassen. Die Energieumwandlungsschicht 44 kann ferner ein oder mehrere photolumineszierende Materialien umfassen, die dafür ausgelegt sind, Kombinationen von Wellenlängen, die Kombinationen von rotem, grünem und blauem Licht, das in der Polymermatrix 50 dispergiert ist, entsprechen, zu emittieren. Zum Beispiel kann ein Rot, Grün und Blau emittierendes photolumineszierendes Material zur Erzeugung des im Wesentlichen weißen Lichts für die zweite Emission 60 verwendet werden.
Jedes der photolumineszierenden Materialien, die verwendet werden, um die verschiedenen Emissionen zu erzeugen, kann sich in Ausgabeintensität, Ausgabewellenlänge und Spitzenabsorptionswellenlängen, basierend auf einer bestimmten photochemischen Struktur und Kombinationen aus photochemischen Strukturen, die in der Energieumwandlungsschicht 44 verwendet werden, unterscheiden. Als Beispiel kann die Ausgangsintensität der zweiten Emission 60 durch Einstellen der Wellenlänge der ersten Emission λ₁ verändert werden, um die photolumineszierenden Materialien des ersten photolumineszierenden Teils 58 bei verschiedenen Intensitäten zu aktivieren. Zusätzlich oder alternativ zu den Rot, Grün und Blau emittierenden photolumineszierenden Materialien können andere photolumineszierende Materialien alleine und in verschiedenen Kombinationen verwendet werden, um die zweite Emission 60 und andere Emissionen, die durch hier beschriebene photolumineszierende Teile in einer breiten Vielfalt von Farben erzeugt werden, zu erzeugen. Auf diese Weise kann die Benutzerschnittstelle 12 für eine Vielfalt von Anwendungen ausgelegt sein, um eine gewünschte Beleuchtungsfarbe und einen gewünschten Beleuchtungseffekt für das Fahrzeug 10 bereitzustellen.
Auf jede der Lichtquellen (z.B. die erste Lichtquelle 52, die zweite Lichtquelle 74) kann auch als Anregungsquellen Bezug genommen werden, die betreibbar sind, mindestens eine Lichtemission zu emittieren, die dafür ausgelegt ist, ein photolumineszierendes Material, das in der Energieumwandlungsschicht eines photolumineszierenden Teils verwendet wird, anzuregen. Die Lichtquellen können eine beliebige Form von Lichtquelle umfassen, zum Beispiel Halogenbeleuchtung, Fluoreszenzbeleuchtung, Leuchtdioden (LEDs), organische LEDs (OLEDs), Polymer-LEDs (PLEDs), Festkörperbeleuchtung oder eine beliebige andere Form von Beleuchtung, die dafür ausgelegt ist, die für die als Anregungsquellen für die photolumineszierenden Teile verwendeten Emissionen auszugeben.
In einer beispielhaften Implementierung kann die erste Emission 54 von der ersten Lichtquelle 52 derart ausgelegt sein, dass die erste Wellenlänge λ₁ mindestens einer Absorptionswellenlänge des einen oder der mehreren photolumineszierenden Materialien der Energieumwandlungsschicht 44 in dem ersten photolumineszierenden Teil 58 entspricht. Als Reaktion auf den Empfang des Lichts mit der ersten Wellenlänge λ₁ kann die Energieumwandlungsschicht 44 angeregt werden und die zweite Emission 60 mit der zweiten Wellenlängen λ₂ ausgeben. Die erste Emission 54 stellt eine Anregungsquelle für die Energieumwandlungsschicht 44 bereit, indem Absorptionswellenlängen der verschiedenen photolumineszierenden Materialien, die darin verwendet werden, anvisiert werden. Somit ist die Benutzerschnittstelle 12 dafür ausgelegt, die zweite Emission 60 auszugeben, um eine gewünschte Lichtintensität und -farbe zu erzeugen.
Mit Bezug auf 4A und 4B sind Querschnittsansichten der Benutzerschnittstelle 12 gezeigt. 4A entspricht der Benutzerschnittstelle 12, die in dem ersten Zustand 70 derart ausgelegt ist, dass die Steuerung 20 dafür ausgelegt ist, ein Signal an die erste Lichtquelle 52 zu liefern, um Umgebungsbeleuchtung zu erzeugen. 4B entspricht der Benutzerschnittstelle 12, die in dem zweiten Zustand 72 derart ausgelegt ist, dass die Steuerung 20 dafür ausgelegt ist, ein Signal an die zweite Lichtquelle 74 zu liefern, um die Symbole 16 aufzudecken. Die Steuerung 20 ist betreibbar, den Zustand der Benutzerschnittstelle 12 beim Empfangen eines Detektionssignals, das einem innerhalb einer ersten Nähe des mindestens einen versteckten Sensors 14 befindlichen Objekt 15 entspricht, zu steuern. Wie in den 4A und 4B aufgezeigt, entspricht der mindestens eine versteckte Sensor 14 mehreren Sensoren 76, wie aufgezeigt in den 5A–5B. Aus Gründen der Klarheit sind einige Referenznummern in den hier referenzierten Figuren weggelassen.
In dem ersten Zustand 70 ist die erste Lichtquelle 52 durch die Steuerung 20 aktiviert, um die erste Emission 54 in den ersten Lichtleiter 56 zu emittieren. Der erste Lichtleiter 56 kann die Energieumwandlungsschicht 44 einbeziehen, die unmittelbar an der äußeren Oberfläche 78 des ersten Lichtleiters 56 dispergiert ist, um das erste photolumineszierende Teil 58 zu bilden. In einigen Implementierungen kann die Energieumwandlungsschicht 44 auch als getrennte Schicht auf der äußeren Oberfläche 78 einbezogen sein. Als Reaktion auf den Empfang der ersten Emission 54 ist das erste photolumineszierende Teil 58 dafür ausgelegt, die erste Wellenlänge λ₁ der ersten Emission 54 in die zweite Wellenlänge λ₂ der zweiten Emission 60 zu konvertieren. Die zweite Emission 60 kann von der Benutzerschnittstelle 12 über eine äußere Oberfläche 80 ausgegeben werden, um das Umgebungslicht von dem Bedienfeld 18 des Fahrzeugs 10 zu erzeugen.
In dem zweiten Zustand 72 kann die erste Lichtquelle 52 deaktiviert sein. Zusätzlich kann die zweite Lichtquelle 72 durch die Steuerung 20 aktiviert werden, um eine dritte Emission 82 mit einer dritten Wellenlänge λ₃ zu emittieren. Die dritte Emission 82 wird in den zweiten Lichtleiter 84 emittiert. Der zweite Lichtleiter 84 kann ähnlich wie der erste Lichtleiter 56 durch Einbeziehen der Energieumwandlungsschicht 44, die unmittelbar an der äußeren Oberfläche 86 des zweiten Lichtleiters 84 dispergiert ist, um das zweite photolumineszierende Teil 88 zu bilden, gebildet werden. Die dritte Emission 82 wird derart durch den zweiten Lichtleiter 84 ausgebreitet, dass die dritte Emission 82 im Wesentlichen auf die Ausläufer des zweiten photolumineszierenden Teils 88 auftrifft.
Als Reaktion auf den Empfang der dritten Emission 82 ist das zweite photolumineszierende Teil 88 dafür ausgelegt, die dritte Wellenlänge λ₃ der dritten Emission 82 in eine vierte Emission 90 mit einer vierten Wellenlänge λ₄ zu konvertieren. Die vierte Emission 90 wird über die mehreren Sensoren 76 und mehrere Symbole 92, die dem mindestens einen Symbol 16 entsprechen, gesendet. Die mehreren Sensoren 76 können den transparenten Sensoren 94 entsprechen und die mehreren der Symbole 92 können aus einem opaken Material gebildet sein, das dafür ausgelegt ist, die Durchlässigkeit der vierten Emission 90 durch diese hindurch zu begrenzen. Von daher dringt die vierte von dem zweiten photolumineszierenden Teil 88 gesendete Emission 90 durch die transparenten Sensoren 94, den ersten photolumineszierenden Teil 58 und die äußere Oberfläche 80 hindurch, wodurch eine Rückbeleuchtungs-Projektion der mehreren Symbole 92 erzeugt wird.
Die Rückbeleuchtungs-Projektion der mehreren Symbole 92 kann einem Umriss entsprechen, der durch die äußere Oberfläche 80 projiziert wird, um den Ort mindestens eines der transparenten Sensoren 94 aufzudecken. In einigen Implementierungen können die mehreren Symbole 92 auch derart eine Maske bilden, dass die Formen einen Umriss der Symbole 92 bilden und durch eine Maskenschicht 96 durchgelassen werden. In einigen Konfigurationen kann das Symbol selbst den Näherungssensor 14 bilden. In dieser Konfiguration wird die vierte Emission 90 durch die äußere Oberfläche 80 emittiert, um jede der von den Symbolen 92 auf der äußeren Oberfläche 80 gebildeten Formen zu beleuchten. Verschiedene Techniken können verwendet werden, um die Formen der Symbole 92 durch die äußere Oberfläche 80 zu projizieren, ohne von dem Wesen der Offenbarung abzuweichen.
Bei verschiedenen Implementierungen ist das erste photolumineszierende Teil 58 dafür ausgelegt, im Wesentlichen die gesamte erste Emission 54 mit der ersten Wellenlänge λ₁ in die zweite Emission 60 mit der zweiten Wellenlänge λ₂ zu konvertieren. Gleichermaßen kann das zweite photolumineszierende Teil 88 dafür ausgelegt sein, im Wesentlichen die gesamte dritte Emission 82 mit einer dritten Wellenlänge λ₃ in die vierte Emission 90 mit einer vierten Wellenlänge λ₄ zu konvertieren. In dieser Konfiguration ist die vierte Wellenlänge λ₄ außerhalb eines ersten Absorptionsbereichs des ersten photolumineszierenden Teils 58, da die vierte Emission 90 durch das erste photolumineszierende Teil 58 durchgelassen und von der äußeren Oberfläche 80 ausgegeben wird. Von daher können die spektralen Charakteristika der vierten Wellenlänge λ₄ aufrechterhalten werden, da die vierte Emission 90 dafür ausgelegt ist, durch das erste photolumineszierende Teil 58 hindurch zu gehen, ohne die Energieumwandlungsschicht 44 anzuregen. In dieser Konfiguration können die zweite Emission 60 und die vierte Emission 90 gleichzeitig oder unabhängig voneinander aktiviert werden, um die Umgebungsbeleuchtung bereitzustellen und das eine oder die mehreren Symbole 16 aufzudecken.
In einigen Implementierungen kann die erste Emission 54 von der ersten Lichtquelle 52 derart ausgelegt sein, dass die erste Wellenlänge λ₁ mindestens einem ersten Absorptionsbereich des ersten photolumineszierenden Teils 58 entspricht. Die dritte Emission 82 von der zweiten Lichtquelle 76 kann ferner derart ausgelegt sein, dass die dritte Wellenlänge λ₃ einem zweiten Absorptionsbereich des zweiten photolumineszierenden Teils 88 entspricht. Der erste Absorptionsbereich kann einem Lichtabsorptionsbereich entsprechen, der sich im Wesentlichen von dem zweiten Absorptionsbereich unterscheidet. In dieser Konfiguration kann die erste Lichtquelle 52 selektiv das erste photolumineszierende Teil 58 mit der ersten Emission 54 in dem ersten Absorptionsbereich aktivieren und die zweite Lichtquelle 74 kann selektiv das zweite photolumineszierende Teil 88 mit der dritten Emission 82 in dem zweiten Absorptionsbereich aktivieren. In dieser Konfiguration bilden die Energieumsetzungsbereiche (z.B. der erste Absorptionsbereich und der zweite Absorptionsbereich) im Wesentlichen unterschiedliche Wellenlängenbereiche, die von den photolumineszierenden Teilen 58 und 88 umgewandelt werden können. Diese Konfiguration kann auch gleichzeitige oder unabhängige Aktivierung der zweiten Emission 60 und der vierten Emission 90 vorsehen.
Der Begriff Absorptionsbereich, wie er hier verwendet wird, definiert einen Bereich von Wellenlängen, die ein photolumineszierendes Teil oder eine Struktur anregen und ein photolumineszierendes Material veranlassen angeregt zu werden. Als Reaktion auf die Anregung emittiert das photolumineszierende Teil eine Emission mit mindestens einer Lichtwellenlänge, die zumindest teilweise außerhalb des Absorptionsbereichs liegt. Die Absorptionsbereiche der hier erörterten photolumineszierenden Materialien können, basierend auf gewünschten Aktivierungs-Wellenlängen und Ausgabe-Wellenlängen variieren, um die photolumineszierenden Teile anzuregen, um verschiedene Beleuchtungsfarben und -kombinationen zu erzeugen. Zusätzlich kann die Lichtemission von einem photolumineszierenden Teil basierend auf den Materialeigenschaften der hier erörterten photolumineszierenden Strukturen ausgewählt werden.
Der erste Absorptionsbereich kann einem Bereich von Wellenlängen im blauen und/oder im nahen UV-Bereich des Lichts mit Wellenlängen von ungefähr 390–450 nm entsprechen. Der zweite Absorptionsbereich 94 kann einem im Wesentlichen nicht überlappenden Bereich von Wellenlängen im UV- und/oder blauen Bereich des Lichts mit Wellenlängen von ungefähr 250–410 nm entsprechen. Die erste Emission 16 kann bei ungefähr 470 nm liegen und ist dafür ausgelegt, das erste photolumineszierende Teil 24 zu veranlassen, die zweite Emission 20 bei ungefähr 525 nm auszugeben. Die dritte Emission 82 kann bei ungefähr 350 nm liegen und ist dafür ausgelegt, das zweite photolumineszierende Teil 30 zu veranlassen, die vierte Emission 32 bei ungefähr 645 nm auszugeben. Auf diese Weise können die zweite Emission 20 und die vierte Emission 32 durch die Lichtquellen selektiv angeregt werden. In einer beispielhaften Implementierung können die zweite und die vierte Emission jeweils einem im Wesentlichen grünfarbigen Licht und einem im Wesentlichen orange-rotfarbigen Licht entsprechen.
In einigen Implementierungen kann das erste photolumineszierende Teil 30 einen organischen Fluoreszenzfarbstoff umfassen, der dafür ausgelegt ist, die erste Emission 16 in die zweite Emission 20 umzuwandeln. Zum Beispiel kann das erste photolumineszierende Material eine photolumineszierende Struktur von Rylenen, Xanthenen, Porphyrinen, Phthalocyaninen oder anderen Materialien umfassen, die für eine bestimmte Stokes-Verschiebung geeignet sind, die durch einen Absorptionsbereich und eine Emissionsfluoreszenz definiert wird. Das erste photolumineszierende Teil 30 und das entsprechende Material können dafür ausgelegt sein, in Termen der Wellenlänge eine kleinere Stokes-Verschiebung als das zweite photolumineszierende Teil aufzuweisen. Auf diese Weise kann jedes der photolumineszierenden Teile 24 und 30 unabhängig voneinander von den Lichtquellen 22 und 26 beleuchtet werden, um unterschiedliche Lichtfarben auszugeben.
Das zweite photolumineszierende Teil 30 kann eine photolumineszierende Struktur 42 umfassen, die dafür ausgelegt ist, eine größere Stokes-Verschiebung zu erzeugen als das erste photolumineszierende Teil 30. Das zweite photolumineszierende Teil kann ein organisches oder anorganisches Material umfassen, das dafür ausgelegt ist, den zweiten Absorptionsbereich und eine gewünschte Ausgabe-Wellenlänge oder -Farbe aufzuweisen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die photolumineszierende Struktur 42 des zweiten photolumineszierenden Teils 30 aus mindestens einem anorganischen lumineszierenden Material bestehen, das aus der Gruppe der Phosphore ausgewählt ist. Das anorganische lumineszierende Material kann insbesondere aus der Gruppe der Ce-dotierten Granate, wie etwa YAG:Ce, sein. Diese Konfiguration kann eine zweite Stokes-Verschiebung des zweiten photolumineszierenden Teils 58 vorsehen, die größer als die erste Stokes-Verschiebung des ersten photolumineszierenden Teils 30 ist.
Um die verschiedenen Farben und Kombinationen von hier beschriebenen photolumineszierenden Materialien zu erreichen, kann die Benutzerschnittstelle 12 eine beliebige Form von photolumineszierenden Materialien verwenden, zum Beispiel, organische und anorganische Farbstoffe usw. Für zusätzliche Informationen bezüglich der Herstellung und Verwendung von photolumineszierenden Materialien, um verschiedene Emissionen zu erhalten, wird auf US-Patent mit der Nummer 8,207,511 von Bortz et al., mit dem Titel "PHOTOLUMINESCENT FIBERS, COMPOSITIONS AND FABRICS MADE THEREFROM", angemeldet am 26. Juni 2012; US-Patent mit der Nummer 8,247,761 von Agrawal et al., mit dem Titel "PHOTOLUMINESCENT MARKINGS WITH FUNCTIONAL OVERLAYERS", angemeldet am 21. August 2012; US-Patent mit der Nummer 8,519,359 B2 von Kingsley et al., mit dem Titel "PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION", angemeldet am 27. August 2013; US-Patent mit der Nummer 8,664,624 B2 von Kingsley et al., mit dem Titel "ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FOR GENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION", angemeldet am 4. März 2014; US-Patentveröffentlichung mit der Nummer 2012/0183677 von Agrawal et al., mit dem Titel "PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS, METHODS OF MANUFACTURE AND NOVEL USES", angemeldet am 19. Juli 2012; US-Patentveröffentlichung mit der Nummer 2014/0065442 A1 von Kingsley et al., mit dem Titel "PHOTOLUMINESCENT OBJECTS", angemeldet am 6. März 2014; und US-Patentveröffentlichung mit der Nummer 2014/0103258 A1 von Agrawal et al., mit dem Titel "CHROMIC LUMINESCENT COMPOSITIONS AND TEXTILES", angemeldet am 17. April 2014, verwiesen, die hiermit alle zur Gänze durch Bezug aufgenommen werden.
In den 5A bis 5B zeigen Baugruppen-Draufsichten der Benutzerschnittstelle 12 die Konfiguration der photolumineszierenden Teile 58 und 88, der transparenten Sensoren 94 und der mehreren Symbole 92. In der 5A ist das zweite photolumineszierende Teil 88 mit den mehreren transparenten Sensoren 94, die auf der äußeren Oberfläche 86 des zweiten photolumineszierenden Teils 88 angeordnet sind, gezeigt. Wie hier erörtert kann das zweite photolumineszierende Teil 88 eine Schicht des zweiten Lichtleiters 84 umfassen und/oder kann in mindestens einem Teil des zweiten Lichtleiters 84 dispergiert sein. Der zweite Lichtleiter umfasst die Energieumwandlungsschicht 44, die dafür ausgelegt ist, als Reaktion auf das Empfangen der dritten Emission 82 weißes Licht als die vierte Emission 90 zu emittieren.
Die transparenten Sensoren 94 können kapazitive Felder umfassen, die in leitfähiger Druckfarbe gedruckt und auf der äußeren Oberfläche 86 angeordnet sind. Jeder der Sensoren 94 ist über gedruckte leitfähige Silber-Druckfarbe 102 mit geringem Widerstand in Kommunikation mit einer Eingabe/Ausgabe(E/A)-Schnittstelle 100 der Steuerung 20. Weitere Einzelheiten der Steuerung 20 und der E/A-Schnittstelle 100 werden mit Bezug auf 8 diskutiert. Im Betrieb sind die Sensoren 94 betreibbar, das Objekt 15 in einer ersten Nähe zu detektieren und ein Signal an die Steuerung 20 zu senden, das die Anwesenheit des Objekts 15 in der ersten Nähe identifiziert. Die Steuerung 20 ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf das Empfangen des Signals von mindestens einem der Sensoren 94 die erste Lichtquelle 52 zu deaktivieren und die zweite Lichtquelle 74 zu aktivieren, um das zweite photolumineszierende Teil 88 zu beleuchten.
Unter Bezugnahme auf 5B wird eine Maske 104 gezeigt, die die mehreren Symbole 92 beinhaltet. Die Maske 104 kann aus einem opaken Material gebildet sein, zum Beispiel einer schwarzen Druckfarbe, die über den transparenten Sensoren 94 aufgebracht ist. In dieser Konfiguration wird die vierte Emission 90 über die zweite Lichtquelle 74 von der Steuerung 20 aktiviert, wenn das Objekt 15 in der ersten Nähe detektiert wird. Die vierte Emission 90 kann durch die Maske 104, den ersten Lichtleiter 56 und das erste photolumineszierende Teil 58 hindurchgehen, was jedes der Symbole 92 veranlasst, durch die äußere Oberfläche 80 sichtbar zu werden. Wenn das zweite photolumineszierende Teil 88 aktiviert wird, die vierte Emission 90 zu emittieren, ist die Benutzerschnittstelle in dem zweiten Zustand 72 konfiguriert.
Die Benutzerschnittstelle 12 ist in dem ersten Zustand 70 in der 6A gezeigt und in dem zweiten Zustand 72 in der 6B. Mit Bezug auf 4A–4B und 6A–6B wird eine beispielhafte Beschreibung der Operation der Benutzerschnittstelle 12 erörtert. In dem ersten Zustand 70, wie in den 4A und 6A gezeigt, wird die erste Lichtquelle 52 von der Steuerung 20 gesteuert, um die erste Emission 54 zu emittieren. Als Reaktion auf das Empfangen der ersten Emission 54 wird das erste photolumineszierende Teil 58 beleuchtet, um die zweite Emission 60 zu erzeugen. Die zweite Emission 60 wird derart über die äußere Oberfläche 80 ausgegeben, dass das Fahrzeugbedienfeld 18 durch Umgebungslicht mit der zweiten Wellenlänge λ₂ beleuchtet wird. Die Steuerung 20 kann dafür ausgelegt sein, als Reaktion auf das Bestimmen, dass das Signal von den Sensoren 94 nicht dem sich innerhalb der ersten Nähe befindlichen Objekt 15 entspricht, den Betrieb der Benutzerschnittstelle 12 in dem ersten Zustand 70 zu steuern. In der 6A werden mehrere Umrisse 106 als Referenz gezeigt, um den Ort eines jeden der Sensoren 94 aufzuzeigen. In tatsächlichen Ausführungsformen der Benutzerschnittstelle 12 brauchen die Umrisse 106 in dem ersten Zustand 70 nicht sichtbar zu sein.
Die Steuerung 20 ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf das Empfangen des Signals von den Sensoren 94, das entspricht, dass das Objekt 15 innerhalb der ersten Nähe detektiert wird, das Wechseln der Benutzerschnittstelle 12 von dem ersten Zustand 70 in den zweiten Zustand 72 zu steuern. In dem zweiten Zustand 72 kann, wie in den 4B und 6B gezeigt, die Steuerung 20 dafür ausgelegt sein, die erste Lichtquelle 52 zu deaktivieren und die zweite Lichtquelle 74 zu aktivieren, um die dritte Emission 82 zu emittieren. Als Reaktion auf das Empfangen der dritten Emission 82 kann das zweite photolumineszierende Teil 88 angeregt werden und die vierte Emission 90 mit der vierten Wellenlänge λ₄ emittieren. Die vierte Emission 90 kann durch die transparenten Sensoren 94, die Symbole 92, die transparenten Teilen 108 der Maske 104 entsprechen, und das erste photolumineszierende Teil 58 hindurchgehen. Die vierte Emission 90 wird dann derart durch die äußere Oberfläche 80 ausgegeben, dass die transparenten Teile 108 der Maske 104, die die Symbole 92 bilden, beleuchtet werden, um sowohl den Ort als auch die durch die Sensoren gesteuerte Funktion aufzuzeigen.
Jedes der Symbole 92 und deren jeweilige Funktionen können durch Buchstaben und/oder Formen beschrieben werden, die in dem zweiten Zustand 72 von der vierten Emission 90 beleuchtet werden. Die auf den Symbolen 92 aufgezeigten Funktionen der Sensoren 94 können dafür ausgelegt sein, eine Vielzahl von Zubehör und Systemen in dem Fahrzeug 10 zu steuern. Die hier veranschaulichten Symbole 92 können einer Türabschließ-Operation, einer Enteisungs-Operation und einer Warnblinkanlagen-Operation entsprechen. Obwohl diese bestimmten Beispiele aufgezeigt wurden, können die Sensoren 94 dafür ausgelegt sein, eine Vielzahl von Fahrzeugsystemen, zum Beispiel Heizung, Klimaanlage, Scheibenwischer, Innenbeleuchtung, verschiedene Eingänge und Steuerungen für ein Audiosystem und beliebige andere Systeme des Fahrzeugs 10 zu steuern.
Jetzt mit Bezug auf 7A und 7B ist die Benutzerschnittstelle 12 jeweils in dem ersten Zustand 70 und einem zweiten Zustand 72 gezeigt. Der erste Zustand 70 kann von der Steuerung 20 als Reaktion darauf, dass sich das Objekt 15 undetektiert bei der ersten Nähe 112 befindet, gesteuert werden. Die Steuerung 20 ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf das Empfangen eines Signals von mindestens einem der transparenten Sensoren 94, das einer Detektion des Objekts 15 innerhalb der ersten Nähe 112 entspricht, das Wechseln der Benutzerschnittstelle 12 von dem ersten Zustand 70 in den zweiten Zustand 72 zu steuern. In dem zweiten Zustand 72 kann jedes der Symbole 92 derart sichtbar werden, dass ein Ort und eine Funktion jedes der Sensoren 94 identifiziert wird. Wie hierin erörtert können das erste und das zweite photolumineszierende Teil 58, 88 in dem zweiten Zustand 72 allein oder in Kombination aktiviert sein.
Um die Funktionen jedes der Sensoren 94 zu steuern, ist die Steuerung 20 ferner dafür ausgelegt, ein Signal von jedem der Sensoren 94 zu identifizieren, das einer Detektion des Objekts 15 bei einer zweiten Nähe 114 entspricht. Das Signal bei der ersten Nähe 112 kann sich von dem Signal der zweiten Nähe 114 dadurch unterscheiden, dass die zweite Nähe 114 einem größeren Signalpegel entsprechen kann als das Signal bei der ersten Nähe 112. Die Steuerung 20 kann dafür betreibbar sein, die Differenz zwischen einem Signal, das dem Objekt 15 bei der ersten Nähe 112 entspricht, und einem Signal, das dem Objekt 15 bei der zweiten Nähe 114 entspricht, durch Vergleichen der Signale von jedem der Sensoren 94 mit jeweils einem ersten vorbestimmten Wert und einem zweiten vorbestimmten Wert zu bestimmen. Für zusätzliche Informationen bezüglich Näherungssensoren sei auf die U.S. Patent-Offenlegung Nr. US2012/0313648 A1 von Salter, et al., mit dem Titel “PROXIMITY SWITCH HAVING SENSITIVITY CONTROL AND METHOD THEREFOR,” eingereicht am 9. Juni 2011, verwiesen, die hier durch den Bezug in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
Die Steuerung 20 ist dafür ausgelegt beim Empfangen eines Signals von mindestens einem der Sensoren 94, das den ersten vorbestimmten Wert übersteigt, das Wechseln der Benutzerschnittstelle 12 von dem ersten Zustand 70 in den zweiten Zustand 72 zu steuern. Sobald sich das Signal von dem Sensor 94 aufgrund des Annäherns des Objekts 15 an den Sensor 94 ändert, kann die Steuerung 20 detektieren, dass das Signal den zweiten vorbestimmten Wert übersteigt. Die Steuerung 20 ist dafür ausgelegt, als Reaktion auf das Empfangen des Signals, das einem Sensorsignal, das den zweiten vorbestimmten Wert übersteigt, entspricht, eine Steuerausgabe auszugeben, um die Funktion des ausgewählten Sensors zu steuern. Auf diese Weise ist die Steuerung 20 dafür ausgelegt, den Ort und die Funktion eines jeden der Sensoren 94 aufzudecken und ferner mindestens eine Steuerausgabe von mehreren Vorrichtungen, die von jedem der Sensoren 94 gesteuert werden, zu steuern.
Nun unter Bezugnahme auf 8 ist ein Blockdiagramm der Steuerung 20 in Kommunikation mit der ersten Lichtquelle 52 und der zweiten Lichtquelle 72 gezeigt. Die Steuerung 20 ist in Kommunikation mit der E/A-Schnittstelle 100 und ist dafür ausgelegt, mit der Benutzerschnittstelle 12 zu kommunizieren und diese zu steuern, von dem ersten Zustand 70, in dem die erste Lichtquelle 52 aktiviert wird, zu dem zweiten Zustand 72, in dem die zweite Lichtquelle 74 aktiviert wird, zu wechseln. In einigen Implementierungen können die erste und die zweite Lichtquelle 52, 74 in dem zweiten Zustand 72 aktiviert sein. In dieser Konfiguration ist die Steuerung 20 betreibbar, ein Signal zu identifizieren, das dem Objekt 15 bei der ersten Nähe 112 entspricht, um den zweiten Zustand 72 zu aktivieren. Ferner ist die Steuerung 20 dazu betreibbar, ein Signal zu identifizieren, das dem Objekt 15 bei der zweiten Nähe 114 (z.B. einer Benutzereingabe) entspricht, um mindestens eine Funktion eines System und/oder Zubehörs des Fahrzeugs 10 zu steuern, das über mindestens eine Steuerausgabe 120 ausgegeben wird.
Die Steuerung 20 kann eine oder mehrere Schaltungen umfassen, die dafür ausgelegt sind, die Signale von der E/A-Schnittstelle 100 zu empfangen. Die Steuerung 20 kann mindestens einen Prozessor 122 und einen Speicher 124 umfassen, die betreibbar sind, das mindestens eine Signal von einem der Sensoren 94 zu empfangen, um den Zustand der Benutzerschnittstelle 12 (z.B. die Zustände 70 und 72) zu steuern und mindestens eine Benutzereingabe zu kommunizieren, die dafür ausgelegt ist, ein System und/oder Zubehör des Fahrzeugs 10 über die Steuerausgabe 120 zu steuern. Die Steuerung 20 kommuniziert ferner mit einem Umgebungslichtsensor 126. Der Umgebungslichtsensor 126 kann dazu betrieben werden, einen Lichtzustand unmittelbar an der Benutzerschnittstelle 12, zum Beispiel ein Helligkeits- bzw. Intensitätsniveau des Umgebungslichts in der Nähe des Fahrzeugs 10, zu kommunizieren. Die Steuerung 20 kann dafür ausgelegt sein, als Reaktion auf das Umgebungslichtniveau, eine Ausgabeintensität der Emissionen von jeder der Lichtquellen 52 und 74, zu verstellen. Die Intensität der Lichtausgabe von der Lichtquelle kann durch Steuern eines Tastverhältnisses, Stroms oder einer Spannung, mit der die Lichtquelle versorgt wird, eingestellt werden, um die Sichtbarkeit der Benutzerschnittstelle zu optimieren, einschließlich der Umgebungsbeleuchtung und der Symbole, basierend auf den Umgebungsbeleuchtungsbedingungen.
Die verschiedenen Implementierungen der Offenbarung stellen eine selektiv versteckte Benutzerschnittstelle bereit, die attraktive Umgebungsbeleuchtung sowie mindestens einen Eingang bereitstellt, um eine Vielzahl von Fahrzeugsystemen und -zubehör zu steuern. Zum Zwecke der Beschreibung und Definition der vorliegenden Lehre wird angemerkt, dass die Begriffe „im Wesentlichen" und „ungefähr" hierin verwendet werden, um den inhärenten Grad an Ungenauigkeit darzustellen, der einem beliebigen quantitativen Vergleich, einem beliebigen Wert, einer beliebigen Messung oder einer anderen Darstellung zugeschrieben werden kann. Die Begriffe „im Wesentlichen" und „ungefähr" werden hierin auch verwendet, um den Grad darzustellen, um den eine quantitative Darstellung von einer angegebenen Referenz abweichen kann, ohne dass dies zu einer Veränderung in der Basisfunktionalität des betreffenden Gegenstands führt.
Es versteht sich, dass an der oben genannten Struktur Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und weiterhin versteht sich, dass solche Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt werden sollen, es sei denn, diese Ansprüche geben ausdrücklich etwas anderes an.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8232533 [0035]
US 8207511 [0054]
US 8247761 [0054]
US 8519359 B2 [0054]
US 8664624 B2 [0054]
US 2012/0183677 [0054]
US 2014/0065442 A1 [0054]
US 2014/0103258 A1 [0054]
US 2012/0313648 A1 [0062]

Claims

Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug, die Folgendes umfasst: einen ersten Lichtleiter, der unmittelbar an einer äußeren Oberfläche angeordnet ist, einen zweiten Lichtleiter, der unmittelbar an dem ersten Lichtleiter angeordnet ist; einen Näherungssensor, der unmittelbar an dem ersten Lichtleiter und dem zweiten Lichtleiter angeordnet ist; und mindestens ein Symbol, das zwischen dem ersten Lichtleiter und dem zweiten Lichtleiter angeordnet ist, wobei ein Symbol in einer Rückbeleuchtungs-Konfiguration selektiv beleuchtet wird.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1, wobei das Symbol als Reaktion darauf, dass der Näherungssensor ein Objekt innerhalb einer ersten Schwelle detektiert, von dem zweiten Lichtleiter selektiv beleuchtet wird.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1, wobei die äußere Oberfläche eine Berühroberfläche der Benutzerschnittstelle umfasst.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1, wobei der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter dafür ausgelegt sind, ein erstes photolumineszierendes Teil und ein zweites photolumineszierendes Teil zu beleuchten.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 4, wobei die erste Lichtquelle dafür ausgelegt ist, eine erste Emission bei einer ersten Wellenlänge zu emittieren, um das erste photolumineszierende Teil in einer zweiten Emission zu beleuchten.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 5, wobei die erste Lichtquelle, als Reaktion darauf, dass der Näherungssensor eine Abwesenheit eines Objekts innerhalb einer ersten Schwelle kommuniziert, selektiv aktiviert wird.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 6, wobei die zweite Lichtquelle dafür ausgelegt ist, eine dritte Emission bei einer zweiten Wellenlänge zu emittieren, um das zweite photolumineszierende Teil in einer vierten Emission zu beleuchten.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 7, wobei die vierte Emission einer anderen Farbe als der der zweiten Emission entspricht.
Selektiv sichtbare Benutzerschnittstelle, die Folgendes umfasst: eine Steuerung in Kommunikation mit mindestens einer Lichtquelle und einem Näherungssensor; und ein Fahrzeugbedienfeld, das dafür ausgelegt ist, den Näherungssensor zu verbergen, wobei die Steuerung ausgelegt ist zum: Identifizieren eines ersten Signals von dem Näherungssensor, das einer Detektion eines Objekts in einer ersten Nähe entspricht; und Aktivieren der Lichtquelle als Reaktion auf die Detektion, um ein Symbol aufzudecken, das eine Funktion einer Benutzereingabe zu dem Näherungssensor aufzeigt.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 9, die ferner Folgendes umfasst: ein photolumineszierendes Teil, das auf einem Fahrzeugbedienfeld angeordnet ist, wobei das photolumineszierende Teil dafür ausgelegt ist, als Reaktion auf das Empfangen einer ersten Emission von der Lichtquelle, selektiv eine zweite Emission zu emittieren.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 10, wobei die zweite Emission eine Umgebungsbeleuchtung umfasst, die dafür ausgelegt ist, das Fahrzeugbedienfeld in Umgebungsbeleuchtung mit einer ersten Farbe zu beleuchten.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine Lichtquelle eine erste Lichtquelle und eine zweite Lichtquelle umfasst, wobei die erste Lichtquelle dafür ausgelegt ist, die erste Emission zu emittieren, und die zweite Lichtquelle dafür ausgelegt ist, eine dritte Emission zu emittieren.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 12, wobei das photolumineszierende Teil ein erstes photolumineszierendes Teil umfasst, das dafür ausgelegt ist, die zweite Emission zu emittieren, und ein zweites photolumineszierendes Teil, das dafür ausgelegt ist, als Reaktion auf das Empfangen der dritten Emission, eine vierte Emission zu emittieren.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 13, wobei das zweite photolumineszierende Teil dafür ausgelegt ist, als Reaktion auf die Detektion, das Symbol in der Rückbeleuchtungs-Konfiguration zu beleuchten.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 13, wobei die Steuerung dafür ausgelegt ist, als Reaktion auf die Detektion das zweite photolumineszierende Teil selektiv zu beleuchten, um die vierte Emission zu emittieren, und das erste photolumineszierende Teil vom Emittieren der zweiten Emission zu deaktivieren.
Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug, die Folgendes umfasst: ein Fahrzeugbedienfeld, das einen Näherungssensor, ein erstes photolumineszierendes Teil und ein zweites photolumineszierendes Teil umfasst, eine erste Lichtquelle, die dafür ausgelegt ist, das erste photolumineszierende Teil selektiv zu aktivieren; und eine zweite Lichtquelle, die dafür ausgelegt ist, das zweite photolumineszierende Teil selektiv zu aktivieren, wobei das zweite photolumineszierende Teil dafür ausgelegt ist, als Reaktion auf die Aktivierung der zweiten Lichtquelle, ein Symbol in einer Rückbeleuchtungs-Konfiguration aufzudecken.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 16, wobei die zweite Lichtquelle, als Reaktion auf das Detektieren eines Objekts in einer ersten Nähe durch den Näherungssensor, selektiv aktiviert wird.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 16, wobei der Näherungssensor einen in transparenter leitfähiger Druckfarbe gedruckten kapazitiven Sensor umfasst.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 17, wobei die erste Lichtquelle dafür ausgelegt ist, eine erste Emission mit einer ersten Wellenlänge zu emittieren, um das erste photolumineszierende Teil zu aktivieren, eine zweite Emission auszugeben, die einer ersten Lichtfarbe entspricht.
Benutzerschnittstelle nach Anspruch 18, wobei die zweite Lichtquelle dafür ausgelegt ist, eine dritte Emission mit einer dritten Wellenlänge zu emittieren, um das zweite photolumineszierende Teil zu aktivieren, eine vierte Emission auszugeben, die einer zweiten Lichtfarbe entspricht.