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Die Erfindung betrifft ein Interieurelement eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, gemäß dem Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen wenigstens einer Funktion mittels eines Interieurelements eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 10.
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Der Innenraum eines Kraftfahrzeugs weist in der Regel ein Interieurelement auf, dabei kann es sich beispielsweise um eine Mittelkonsole oder um ein Armaturenbrett handeln. Ferner gibt es im Fahrzeuginterieur verschiedene Bedienelemente und Schaltertypen, welche jeweils beispielsweise an dem Armaturenbrett oder auch der Mittelkonsole angeordnet sein können. Ferner weist eine Mittelkonsole in der Regel beispielsweise Getränkehalter und/oder Fächer zur Aufbewahrung von Gegenständen und deren sicheren Transport auf. Häufig ergibt sich die Situation, dass ein Getränkehalter beispielsweise für andere Gegenstände, wie ein Mobiltelefon, zweckentfremdet wird. Dabei ergibt sich der unangenehme Nebeneffekt, dass der Gegenstand nicht an die Form des Getränkehalters angepasst ist, was beispielsweise zu ungewollten, dynamischen Bewegungen und/oder Geräuschen führen kann. Ferner wird in aktuellen Kraftfahrzeugen häufig eine große Anzahl an Bedienelementen benötigt, welche insbesondere permanent sichtbar sind, wodurch beispielsweise leicht eine Überforderung eines Fahrzeugbenutzers entstehen kann. Darüber hinaus ist es wünschenswert, insbesondere für eine möglichst hochwertige Anmutung des Kraftfahrzeugs und somit aus ästhetischen Gründen, dass glatte Oberflächen ein zentrales Ziel eines Interieurdesigns des Kraftfahrzeugs darstellen. Diesem Design stehen sowohl Getränkehalter oder dergleichen sowie Bedienelemente im Weg.
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So zeigt die
WO 03/045737 A1 einen flächigen Abschnitt einer Verkleidung für einen Innenraum eines Fahrzeugs der aus einem flexiblen Material besteht, wobei unter oder am Rand des Abschnitts mindestens ein mechanisch bewegbares Stellelement vorgesehen ist, dass den Abschnitt verformen kann.
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Die
US 2007/0267876 A1 zeigt ein verwandelbares Fahrzeugelement, das mindestens ein aktives Material verwendet, um mindestens ein Attribut als Antwort auf ein Aktivierungssignal zu ändern. Dabei ist die Änderung des Attributs eine Änderung in einer Formabmessung, einer Formorientierung, einer Ausdehnung, einer Kontraktion, einer Streckfestigkeit, einem Biegemodul oder einer Kombination dieser.
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Die
DE 10 2004 059 874 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil mit einem Träger und mit einer Haut, wobei ein Abstand zwischen dem Träger und der Haut reversibel veränderbar ist.
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Die
DE 10 2013 209 913 A1 offenbart eine aus einer Vielzahl von Oberflächenelementen gebildete Oberfläche, die mit umschaltbaren Mechanismen verbunden ist, sodass die Oberfläche reversibel mechanisch umgestaltbar ist, indem die Mechanismen die Oberflächenelemente wölben.
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In der nachveröffentlichten
DE 10 2018 202 212 A1 ist ein Verkleidungsteil offenbart, das durch Trennschlitze in flexibel miteinander verbundene Verkleidungselemente aufgeteilt ist, die mittels einer Aktuatoreinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbar sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Interieurelement für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Bereitstellen einer Funktion durch das Interieurelement bereitzustellen, welche wenigstens eine Funktion, wie beispielsweise ein Bedienelement und/oder ein Ablageelement, bereitstellen, bei gleichzeitig besonders großen, glatten Flächen an dem Interieurelement.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Das erfindungsgemäße Interieurelement für ein Kraftfahrzeug, welches insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist, umfasst ein flexibles Oberflächenelement, welches eine Sichtseite des Interieurelements ausbildet. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Interieurelement eine Mehrzahl von Formelementen, welche auf einer der Sichtseite gegenüberliegenden Innenseite des Oberflächenelements an diesem anliegen und mit einem jeweiligen Stützbereich das Oberflächenelement in einem jeweiligen Oberflächenteilbereich abstützen. Dabei ist das jeweilige Formelement durch Beaufschlagung mit einer Kraft von einer ersten Position in eine, insbesondere abgesenkte, zweite Position bewegbar. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Interieurelement wenigstens ein Halteelement, durch welches das jeweilige Formelement in der zweiten Position reversibel fixierbar ist, wodurch an der Sichtseite und somit einer der Oberflächen des Oberflächenelements eine Struktur ausgebildet ist. Dabei kann die Struktur quasi beliebig ausgebildet werden, wobei dies abhängig von der Mehrzahl der Formelemente und deren Anordnung ist. Ferner ist insbesondere die Form der Struktur abhängig davon, welches der Formelemente mit der Kraft beaufschlagt wird beziehungsweise ist und somit davon, welches der Formelemente sich jeweils in welcher der beiden Positionen befindet. Durch die an der Oberfläche gebildete Struktur wird nun erfindungsgemäß eine Funktion für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Bei der Funktion handelt es sich beispielsweise um ein Aufbewahrungselement, welches durch die Struktur der Oberfläche gebildet werden kann und beispielsweise als Aufnahmebereich ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Funktion beispielsweise für ein Bedienen einer Kraftfahrzeugkomponente als Bedienelement verwendet werden. Um die erfindungsgemäße Funktion als Bedienelement zu realisieren, können mannigfaltige Möglichkeiten genutzt werden, um beispielsweise eine Berühren und/oder Bedienen der entsprechenden Struktur der Oberfläche zu erfassen und in beispielsweise ein Steuersignal für die Kraftfahrzeugkomponente umzuwandeln.
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Mit anderen Worten weist das Interieurelement ein aus einem flexiblen, und insbesondere elastischen Werkstoff gebildetes Oberflächenelement auf. Dieses Oberflächenelement bildet auf einer ersten Seite eine Oberfläche, und somit eine Sichtseite, des Interieurelements aus. Unter diesem Oberflächenelement beziehungsweise auf der Innenseite des Interieurelements, also der der Oberfläche abgewandten Seite, befinden sich mehrere, insbesondere benachbarte, Formelemente. Jedes dieser Formelemente weist einen jeweiligen Stützbereich auf, welcher das Oberflächenelement in einem jeweiligen Teilbereich, dem Oberflächenteilbereich, abstützt. Dabei wird das Oberflächenelement vorzugsweise durch die Stützbereiche derart gestützt, beispielsweise gespannt, dass die Oberfläche des Interieurelements insbesondere glatt ausgebildet ist. Das jeweilige Formelement weist beispielsweise einen jeweiligen Bewegungsbereich auf, in welchem das jeweilige Formelement zumindest insbesondere entlang einer zu Oberfläche an dem korrespondierenden Oberflächenbereich im Wesentlichen senkrecht stehenden Achse verformbar und/oder bewegbar ist. Dadurch ist der jeweilige Stützbereich zumindest zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegbar, wodurch die Oberfläche in Abhängigkeit von der jeweiligen Position des jeweiligen Stützbereichs eine zu den Positionen korrespondierende Form, die Struktur, aufweist.
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Das erfindungsgemäße Interieurelement bildet somit durch das Zusammenspiel der an der Innenseite des Oberflächenelements angeordneten Stützbereiche, welche jeweils aufgrund zumindest der jeweiligen Eigenschaft des jeweiligen Formelements bewegbar sind, mit dem Oberflächenelement eine bewegliche Oberfläche, welche im Englischen als morphing surface bezeichnet wird. Dabei kann die reversible Fixierung also das Halten des jeweiligen Formelements in der jeweiligen zweiten Position beispielsweise mittels wenigstens einer Feder oder wenigstens einem Magneten oder einer Kombination aus Magnet und Feder realisiert werden. Ferner ist beispielsweise ein hydraulisches und/oder elektromagnetisches und/oder pneumatisches Halten realisierbar.
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Das Interieurelement beziehungsweise insbesondere die von ihm ausbildbaren Strukturen, wobei mehrere, insbesondere verschiedene, Strukturen in Abhängigkeit der jeweiligen Position des jeweiligen Formelements beziehungsweise Stützbereichs vorgebbar sind, können sowohl wenigstens ein Aufbewahrungselement als auch beispielsweise wenigstens ein Bedienelement ausbilden, welches insbesondere als wenigstens ein Knopf ausgebildet ist. Für die Ausbildung als Bedienelement kann der Nutzer insbesondere die Negativform des Bedienelements, insbesondere durch Beaufschlagung mit Kraft auf die Oberfläche, beziehungsweise den jeweiligen Oberflächenteilbereich, zeichnen.
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Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch die wenigstens eine realisierbare Struktur beziehungsweise Funktionen eine dynamische Bewegung eines auf der Oberfläche beziehungsweise dem Oberflächenelement abgelegte Gegenstands, insbesondere während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs, effektiv unterbunden beziehungsweise besonders gering gehalten werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Interieurelement eine glatte und somit besonders ästhetische Oberfläche ausbildet. Ferner bietet sich durch das einfache Beaufschlagen mit einer Kraft und dem dadurch möglichen Erzeugen der Struktur eine besonders komfortable Bedienung zur Aufbewahrung des abgelegten Gegenstands.
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Darüber hinaus ermöglicht die Funktion als Bedienelement einen besonders einfachen Bedienkomfort für den Benutzer des Kraftfahrzeugs, da das wenigstens eine Bedienelement nur sichtbar beziehungsweise ausgebildet werden kann beziehungsweise braucht, wenn es benötigt wird. Darüber hinaus ist das Bedienelement besonders vorteilhaft anpassbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass für die Integration der Bedienelemente beziehungsweise des Aufbewahrungselements, also der Funktionen, eine Unterbrechung der Interieuroberfläche vermieden werden kann, wodurch Designnachteile beseitigt werden können. Darüber hinaus ist prozesstechnisch, also bei der Herstellung, eine besonders einfache und somit beispielsweise insbesondere besonders kostengünstige Umsetzung möglich.
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Die Struktur bildet ein Bedienelement aus, durch welches wenigstens eine Komponente, wie beispielsweise ein Radio oder dergleichen, des Kraftfahrzeugs bedienbar ist. Mit anderen Worten wird mittels des Interieurelements beispielsweise wenigstens ein Knopf in Abhängigkeit von seinem aktuellen Nutzen (im Englischen „button on demand“), also ein Knopf, welcher insbesondere nur ausgebildet wird, wenn das Bedienelement benötigt wird, bereitgestellt. Dadurch kann eine Bedienung des Kraftfahrzeugs durch den Benutzer besonders vorteilhaft realisiert werden. Beispielsweise kann das Beaufschlagen des Formelements durch Kraft auch durch eine Beaufschlagung mit Kraft von innerhalb des Interieurelements erfolgen, wodurch die zweite Position auf der Oberfläche höher liegt als die erste Position, sodass das Bedienelement insbesondere aus der Oberfläche nach außen ragt und dadurch besonders gut sichtbar und/oder fühlbar ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bildet die Struktur einen Aufnahmebereich, insbesondere beispielsweise in Form einer Mulde aus, welcher insbesondere zum Fixieren eines in ihm abgelegten Gegenstands und somit als das Aufbewahrungselement dient. Wenn der Nutzer eine Kraft auf das jeweilige Formelement ausübt, sodass das entsprechende Formelement insbesondere in Wechselwirkung mit dem wenigstens einen Halteelement treten kann, wobei zwischen Halteelement und Formelement eine Wirkverbindung ausgebildet wird, wird zumindest ein Teil der Struktur in dem Oberflächenteilbereich ausbildet. Bei der Beaufschlagung mit der Kraft beispielsweise gegen eine Rückstellkraft des Formelements, beispielsweise durch ein Rückstellelement, wie eine Feder, welches das Formelement in der ersten Position hält, wird das Formelelement in die zweite Position bewegt und dort gehalten. Dabei findet das Halten beispielsweise dadurch statt, dass an der Unterseite des Formelements ein Magnet angebracht ist, welcher an einem beispielsweise einen Elektromagneten aufweisenden Halteelement durch magnetische Kraft gehalten wird. Damit das Halten in der zweiten Position insbesondere reversibel ist, kann beispielsweise die Stromzufuhr zu dem Elektromagneten unterbrochen werden, sodass durch das Rückstellelement das jeweilige Formelement in die erste Position zurückbewegt wird. Durch die Mehrzahl dieser Formelemente und insbesondere deren Anordnung in Nachbarschaft, besonders nebeneinander, sodass die jeweiligen Stützbereiche die Struktur der Oberfläche des Oberflächenelements ausbilden, kann somit eine quasi interaktive Oberfläche ausgebildet werden. Der Benutzer kann dadurch quasi beliebige Objekte, wie beispielsweise ein Mobiltelefon und/oder einen Becher auf der Oberfläche platzieren. Die Fläche passt sich dementsprechend, insbesondere besonders exakt, an die jeweilige Form des jeweiligen Objekts an und verhindert so eine Bewegung des Objekts insbesondere während der Fahrt des Kraftfahrzeugs.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Interieurelement wenigstens eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Berührung des jeweiligen Oberflächenteilbereichs und/oder einer Bewegung auf dem jeweiligen Oberflächenteilbereich, insbesondere in der dort ausgebildeten Struktur, auf, wodurch das Bedienelement besonders vorteilhaft nutzbar und dadurch die zu bedienende Kraftfahrzeugkomponente beispielsweise steuerbar ist. So kann auf besonders einfache Weise mittels der Erfassungseinrichtung die Komponente des Kraftfahrzeugs durch den Benutzer bedient werden. So kann die Bedienung beispielsweise durch einen Touchprojektor erfolgen, welcher beispielsweise Bildprojektionen auf der Oberfläche ermöglicht, um beispielsweise das durch die Struktur gebildete Bedienelement zu beschriften, und über eine Bilderkennung verfügt, welche beispielsweise Berührungen der Oberfläche erkennt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Erfassungseinrichtung einen Kamerasensor und/oder einen Kapazitätssensor und/oder einen Drucksensor und/oder einen Näherungssensor. Mit anderen Worten weist die Erfassungseinrichtung einen Kamerasensor auf, welcher beispielsweise mittels Bilderkennung, insbesondere beispielsweise mit dem oben erwähnten Touchprojektor in Zusammenspiel verwendet werden kann, wodurch erkannt wird, ob das durch die Struktur des Oberflächenelements gebildete Bedienelement bedient wird. Damit eine Fehlbedienung vermieden werden kann und/oder darüber hinaus beispielsweise ein versehentliches Bewegen des jeweiligen Formelements vermieden werden kann, kann die durch den Kamerasensor realisierbare Bilderkennung verwendet werden. So kann durch den Kamerasensor erkannt werden, ob es sich bei dem eindrückenden Objekt um einen Arm oder einen anderen Teil des Benutzers handelt und nicht beispielsweise um einen seiner Finger, welche das Bedienelement bedient, wobei beispielsweise in Abhängigkeit von der Erkennung des eindrückenden Objekts das wenigstens eine Halteelement deaktiviert werden kann. So können auf besonders vorteilhafte Weise Fehlbedienungen vermieden werden.
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Zusätzlich oder alternativ weist die Erfassungseinrichtung einen Kapazitätssensor auf, welcher insbesondere beispielsweise eine Kapazität auf dem jeweiligen Oberflächenteilbereich des Oberflächenelements bestimmen kann. Dabei funktioniert der Kapazitätssensor in Analogie zu einem kapazitiven Touchscreen, wie beispielsweise bei einem Smartphone, sodass der Oberflächenteilbereich und somit insbesondere die Struktur wie ein Touchscreen verwendet werden kann. Zusätzlich oder alternativ weist die Erfassungseinrichtung einen Drucksensor auf, welcher beispielsweise in dem jeweiligen Formelement eingearbeitet werden kann und auf eine mechanische Belastung beispielsweise auf einen Fingerdruck auf das jeweilige Formelement reagieren kann. Zusätzlich oder alternativ weist die Erfassungseinrichtung einen Näherungssensor auf, wodurch beispielsweise bereits in einem bestimmten Abstand an die Struktur beispielsweise durch eine Hand des Benutzers bereits eine Bedienung der Kraftfahrzeugkomponente erfolgen kann. Dadurch ergibt sich für das Interieurelement der Vorteil, dass dieses besonders vorteilhaft als Bedienelement für quasi beliebige Komponenten des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Insbesondere können durch die flexible Auswahl des jeweiligen Sensors für die Erfassungseinrichtung oder eine geschickte Kombination mehrerer der genannten Sensoren quasi beliebige Bedienelemente ausgebildet werden. So kann beispielsweise besonders vorteilhaft ein Drehregler, beziehungsweise ein Bedienelement, welches in Analogie zu einem Drehregler betrieben werden kann, oder dergleichen aus der Struktur geformt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung fixiert das Halteelement das jeweilige Formelement mechanisch und/oder elektrisch und/oder magnetisch in der ersten Position und/oder in der zweiten Position. Zusätzlich oder alternativ ist ein jeweiliges Rückstellelement vorgesehen, durch welches das jeweilige Formelement aus der ersten Position in die zweite Position oder aus der zweiten Position in die erste Position bewegbar ist. Mit anderen Worten ist das Halteelement dazu ausgebildet das Formelement mechanisch beispielsweise mittels einer Federkraft und/oder einem entsprechendem Aufnahmeelement für eine Aufnahme am Formelement zu halten. Zusätzlich oder alternativ kann das Halten elektrisch und/oder magnetisch, und insbesondere elektromagnetisch, beispielsweise mittels wenigstens eines Magneten, welcher beispielsweise an dem Formelement angeordnet ist, und eines korrespondierenden, an dem Halteelement angeordneten Magneten, welcher beispielsweise elektrisch abschaltbar und/oder umpolbar ist, realisiert werden. Dadurch kann auf besonders einfache und/oder kostengünstige Weise das Fixieren des jeweiligen Formelements realisiert werden. Gleichzeitig ist je nach Art der Fixierung eine Kombination der hier genannten Arten bevorzugbar. Ferner kann beispielsweise auch auf besonders vorteilhafte Weise die zur Beaufschlagung des Formelements aufzubringende Kraft entsprechend einstellbar sein.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind das Halteelement und/oder das jeweilige Formelement zumindest teilweise aus einer Formgedächtnislegierung und/oder einem Formgedächtnispolymer gebildet. Bei einer Formgedächtnislegierung beziehungsweise einem Formgedächtnispolymer handelt es sich im Wesentlichen jeweils um ein Material, welches sich, insbesondere nach starker Verformung, an seine ursprüngliche Form erinnern kann, wodurch die Verformung beispielsweise durch Energiezufuhr rückgängig gemacht werden kann. So kann das aus der Formgedächtnislegierung beziehungsweise dem Formgedächtnispolymer zumindest teilweise gebildete Halteelement und/oder Formelement in seine ursprüngliche Form zurückkehren. Somit kann auf besonders einfache und bauraumsparende Weise das Interieurelement realisiert werden, wobei beispielsweise ein Bewegen des jeweiligen Formelements von der ersten in die zweite Position und zurück besonders einfach realisiert werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Interieurelement eine Verformeinrichtung, wobei durch die Verformeinrichtung die Formgedächtnislegierung und/oder das Formgedächtnispolymer in seine jeweilige Ausgangsform überführbar ist beziehungsweise sind. Mit anderen Worten wird mittels der Verformeinrichtung dem jeweiligen Formelement beziehungsweise dem wenigstens einen Halteelement, beispielsweise mittels Erwärmen, welches insbesondere über eine elektrische Kurzschlussschaltung realisierbar sein kann, die Energie zugeführt, damit die durch die Beaufschlagung mit der Kraft durchgeführte Verformung der jeweiligen Formgedächtnislegierung beziehungsweise des jeweiligen Formgedächtnispolymer rückgängig gemacht werden kann. Durch die Verformeinrichtung kann beispielsweise die Struktur des Oberflächenelements auf besonders einfache Weise derart variiert werden beziehungsweise rückgängig gemacht werden, dass die Oberfläche des Oberflächenelements in einen besonders glatten Zustand gebracht werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Innenseite des Oberflächenelements eine Beleuchtungseinrichtung angeordnet, welche insbesondere zum Beleuchten der jeweiligen Struktur dient. Mit anderen Worten kann beispielsweise das durch die Struktur gebildete Bedienelement, um beispielsweise besser von dem Benutzer erfasst zu werden, zusätzlich mit Licht der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Interieurelement besonders vorteilhaft die jeweilige Funktion bereitstellen kann.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Interieurelements eines Kraftfahrzeugs, bei welchem von einem flexiblen Oberflächenelement eine Sichtseite des Interieurelements ausgebildet wird. Das Interieurelement weist eine Mehrzahl von Formelementen auf, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einer der Sichtseite gegenüberliegenden Innenseite des Oberflächenelements an diesem angelegt werden und das Oberflächenelement durch einen jeweiligen Stützbereich des jeweiligen Formelements in einem jeweiligen Oberflächenteilbereich abstützen. Bei dem Verfahren wird mittels Beaufschlagung mit einer Kraft das jeweilige Formelement von einer ersten Position in eine, insbesondere abgesenkte zusätzlich oder alternativ aber auch höherliegende, zweite Position bewirkt und ferner wird das jeweilige Formelement durch wenigstens eine Halteelement in der zweiten Position reversibel fixiert, wodurch an der Oberfläche des Oberflächenelements eine Struktur ausgebildet wird. Die Struktur dient dem Bereitstellen wenigstens einer Funktion für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs.
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Dabei sind Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens als Vorteile des erfindungsgemäßen Interieurelements anzusehen und umgekehrt. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Interieurelement aufweist beziehungsweise umfasst. Beziehungsweise betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, durch welches ein Verfahren zum Betreiben eines Interieurelements beziehungsweise ein Verfahren zum Bereitstellen wenigstens einer Funktion mittels des Interieurelements durchgeführt werden kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Schnittansicht durch ein Interieurelement eines Kraftfahrzeugs, welches eine Mehrzahl von Formelementen in einer ersten Ausführungsform aufweist; und
- 2 eine zweite Ausführungsform eines der Formelemente.
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1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein Interieurelement 10 eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs. Das gezeigte Interieurelement 10 umfasst wenigstens ein flexibles, und insbesondere elastisches, Oberflächenelement 12, welches eine Sichtseite 14 des Interieurelements 10 ausbildet. Ferner umfasst das Interieurelement 10 eine Mehrzahl von Formelementen 16, welche auf einer der Sichtseite 14 gegenüberliegenden Innenseite 18 des Oberflächenelements 12 an diesem anliegen. Das jeweilige Formelement 16 umfasst einen jeweiligen Stützbereich 20, durch welche das Oberflächenelement 12 in einem jeweiligen Oberflächenteilbereich 22 abgestützt ist, wobei das Formelement 16 durch Beaufschlagung mit einer Kraft von einer ersten Position in eine, insbesondere abgesenkte, zweite Position bewegbar ist. In der in 1 gezeigten Ausführungsform befinden sich die beiden linken Formelemente 16 beziehungsweise das linke Formelement 16 und das mittlere Formelement 16 jeweils in der ersten Position und das rechte der Formelemente 16 befindet sich in der zweiten Position, in welcher das jeweilige Formelement 16 mit wenigstens einem Halteelement 24 reversibel fixierbar ist, wodurch an der Oberfläche, welche die Sichtseite 14 bildet, des Oberflächenelements 12 eine Struktur 26 ausgebildet ist, welche ein Funktion für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitstellt.
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Durch die Struktur 26 kann die Funktion ausgebildet werden, welche insbesondere beispielsweise in Form eines Bedienelements und/oder Ablageelements ausgebildet ist, so zeigt der sich über dem rechten Formelement 16 befindende Oberflächenteilbereich 22 in eine im Vergleich zu den übrigen Oberflächenteilbereichen 22 der restlichen Formelemente 16 abgesenkte Höhe, sodass die Struktur 26 einen Aufnahmebereich ausbilden kann, welcher zum Fixieren eines in ihm abgelegten Gegenstands dienen kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Struktur 26 ein Bedienelement ausbilden, durch welches wenigstens eine Komponente des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise ein Radio, welche ebenfalls nicht gezeigt ist, oder dergleichen bedienbar ist.
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Um das Bedienelement besonders vorteilhaft nutzen zu können, ist wenigstens eine Erfassungseinrichtung 28 vorgesehen, durch welche eine Berührung des jeweiligen Oberflächenteilbereichs 22 und/oder eine Bewegung auf dem jeweiligen Oberflächenteilbereich 22, insbesondere durch einen Benutzer und insbesondere auf der ausgebildeten Struktur 26, erfasst werden kann. Dabei umfasst die Erfassungseinrichtung 28 vorteilhafterweise einen Kamerasensor und/oder einen Kapazitätssensor und/oder einen Drucksensor und/oder einen Näherungssensor, wodurch die Bewegung oder das Berühren oder ein sich Annähern an die Struktur 26 beziehungsweise den jeweiligen Oberflächenteilbereich 22 besonders vorteilhaft erfasst werden kann. Zusätzlich oder alternativ sind beliebige andere Sensoren für die Erfassungseinrichtung 28 verwendbar, durch welche aus der Struktur 26 ein Bedienelement vorteilhafterweise auf besonders einfache Art realisiert werden kann.
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Ferner ist durch das Halteelement 24 das jeweilige Formelement 16 mechanisch und/oder elektrisch und/oder magnetisch in der ersten Position und/oder in der zweiten Position fixiert beziehungsweise fixierbar. So zeigt die Ausführungsform der 1 das Halteelement 24 mit einem Elektromagneten 30, welcher mittels einer Stromversorgung 32 magnetisch geschaltet werden kann und insbesondere auch abgeschaltet und umgepolt werden kann. In dem in der 1 gezeigten eingeschalteten Zustand spannt das Magnetfeld, welches durch den Elektromagneten 30 erzeugt wird, aufgrund seiner Magnetkraft einen Wirkbereich 34 auf. Innerhalb des Wirkbereichs 34 kann eine am unteren (in 1) Bereich des jeweiligen Formelements 16 ausgebildete, korrespondierende Magnetkappe 36, welche insbesondere beim Beaufschlagen des jeweiligen Formelements 16, beziehungsweise insbesondere des jeweiligen Oberflächenteilbereichs 22, mit Kraft, in den Wirkbereich 34 des Halteelements 24 eindringt, in diesem gehalten werden, wodurch das entsprechende Formelement 16 in der zweiten Position gehalten wird, um so die Struktur 26 besonders vorteilhaft ausbilden zu können.
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Wird die Stromversorgung 32 zu dem Elektromagneten 30 unterbrochen, löst sich der Wirkbereich 34 auf, dadurch können die jeweiligen Formelemente 16, welche sich in der zweiten Position befinden, zurück in ihre erste Position kehren.
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Das Zurückkehren in die erste Position wird jeweils mittels eines Rückstellelements 38, welches im Ausführungsbeispiel als Federelement ausgebildet ist, realisiert. Durch das jeweilige Rückstellelement 38 ist das jeweilige Formelement 16 mittels der Federspannkraft in die erste Position rückstellbar. Ferner zeigt die Ausführungsform des Interieurelements 10 in der 1 eine Trägerstruktur 40, welche als Anschlag für das jeweilige Formelement 16 dienen kann, insbesondere in der jeweiligen zweiten Position.
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So zeigt die 1 eine wandelbare Oberfläche (Englisch: morphing surface), welche durch eine Kombination aus dem Elektromagnet 30, den jeweiligen Magnetkappen 36 und den jeweiligen Rückstellelementen 38 im Innenraum des Kraftfahrzeugs realisierbar ist. Diese anpassbare Oberfläche, die Sichtseite 14, kann insbesondere durch Beaufschlagung mittels Kraft derart verformt werden, dass sich wenigstens eine Struktur 26 ausbildet, welche sowohl als Aufbewahrungsmulde, als auch beispielsweise als Bedienelement, insbesondere als beispielsweise bei Bedarf ausbildbarer Knopf (Englisch: button on demand), verwendet werden kann.
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Dabei ist unter der insbesondere glatten Außenhaut der Sichtseite 14 des Oberflächenelements 12, die Mehrzahl der Formelemente 16 angeordnet, wobei je kleiner der Oberflächenteilbereich 22 der Formelemente 16 und/oder je höher die Anzahl der Formelemente 16 ist, desto feinteiliger kann die Unterteilung in die Oberflächenteilbereiche 22 sein und desto mehr beziehungsweise feinere Strukturen 26 lassen sich ausbilden.
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Im inaktiven Zustand werden die Formelemente 16 durch die Rückstellelemente 38 nach oben gedrückt, wobei der inaktive Zustand als derjenige Zustand bezeichnet werden kann, bei welchem weder die Funktion als Aufbewahrungselement noch die Funktion als Bedienelement des Interieurelements 10 gewünscht ist, sodass das Interieurelement 10 lediglich die glatte Sichtseite 14 im Fahrzeuginnenraum darstellt. Ein Vorteil des Interieurelements 10 ist, dass die Sichtseite 14 und auch die durch sie gebildeten Strukturen 26 glatt sind und insbesondere keine Fugen aufweisen, im Gegensatz beispielsweise zu konventionellen Bedienelementen, sodass das Interieurelement 10 beispielsweise besonders vorteilhaft gereinigt werden kann.
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In der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform des Formelements 16, ist das wenigstens eine Halteelement 24 derart ausgebildet, dass pro Formelement 16 wenigstens ein Elektromagnet 30 vorgesehen ist. Vorteilhafterweise sind zwei Elektromagneten 30 als Elektromagnetringe übereinander relativ zu der senkrechten Oberfläche des Oberflächenteilbereichs 22 angeordnet. Die Elektromagneten 30 können beispielsweise aktiv gesteuert werden und sowohl gezielt Knöpfe durch die Struktur 26 erstellen, als auch die Befehle der Bedienelemente umsetzen, beispielsweise aufgrund von Stromänderungen welche in den Elektromagneten 30 aufgrund einer Kraftbeaufschlagung durch eine Aufzeichnungseinrichtung 42 aufgezeichnet und in einen Steuerungsbefehl beispielsweise für die Komponente des Kraftfahrzeugs umgesetzt werden.
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Im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Formelemente 16 der 1 benötigt die Ausführungsform der 2 keine Feder, wodurch ein Ausfahren und ein Rückstellen des Formelements 16 durch die zwei separaten Elektromagneten 30 realisiert werden können, welche insbesondere als das Halteelement 24 fungieren können. Alternativ kann auf einen der Elektromagnete 30 verzichtet werden, sodass das Ausfahren über den Magnetmechanismus des einen Elektromagneten 30 realisiert wird, wobei das Rückstellen durch beispielsweise eine Spannkraft des Oberflächenelements 12 realisiert wird. Dazu kann das Oberflächenelement 12 beispielsweise besonders elastisch ausgebildet sein, sodass sich bei Abschalten des Elektromagneten 30 aufgrund der Spannung die glatte Oberfläche des bereits oben beschriebenen inaktiven Zustands ausbildet.
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So kann durch das gezeigte Interieurelement 10 auf besonders einfache Weise beispielsweise ein Schalter, insbesondere als Bedienelement in Form der Struktur 26, in eine Interieuroberfläche, insbesondere der Sichtseite 14, integriert werden. Dabei kann ebenfalls von einer Beaufschlagung mit Kraft in Form der elektromagnetischen Kraft, im Gegensatz zu der auch durch den Benutzer durch das Drücken beaufschlagten Kraft im gezeigten Beispiel nach oben bewegt werden, wodurch der Schalter sich nach außen wölbt und dadurch sichtbar wird. Dabei wird der Stellweg durch den Elektromagneten 30 hervorgerufen, welcher die fest an dem Formelement 16 fixierte Magnetkappe 36 anzieht. Dabei kann das jeweilige Formelement 16 durch eine Aussparung der Trägerstruktur 40 hin und her zwischen der ersten und zweiten Position bewegt werden. Die Struktur 36, welche vorteilhafterweise als Bedienelement verwendet wird, kann zusätzlich mit Licht inszeniert werden und so von dem Benutzer besonders vorteilhaft gesehen und somit besonders vorteilhaft bedient werden. Nach der Bedienung kann das jeweilige Formelement 16 beispielsweise wieder in die Anfangsposition, also in den inaktiven Zustand überführt werden. Dadurch können auf besonders vorteilhafte Weise, insbesondere in Abhängigkeit der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs und/oder des Anwendungsfalls, jeweils verschiedene Bedienelemente, insbesondere durch verschiedene Strukturen 26 angeboten werden, wobei beispielsweise die Bedienelemente mittels einer Bildprojektion auf die Sichtseite 14 individuell erkennbar gemacht werden, weil beispielsweise eine Projektion eines Piktogramms auf den wenigstens einen Oberflächenteilbereich 22, welcher die Strukturen 26 bildet, projiziert wird.
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Die Veränderung zwischen der ersten und der zweiten Position des jeweiligen Formelements 16 kann zusätzlich oder alternativ mittels einer Formgedächtnislegierung, welche das Halteelement 24 und/oder das jeweilige Formelement 16 aufweist, und/oder durch eine Formgedächtnispolymer, welche das Halteelement 24 und insbesondere das jeweilige Formelement 16 aufweist, hervorgerufen werden. Dabei kann die Formgedächtnislegierung beziehungsweise das Formgedächtnispolymer beispielsweise mittels eines elektrischen Stromflusses, beispielsweise durch die Stromversorgung 32, angeregt werden, sodass eine Formveränderung beispielsweise in Form einer Längenänderung der Formgedächtnislegierung erfolgt, wodurch das jeweilige Formelement 16 von der ersten in die zweite Position und/oder von der zweiten in die erste Position bewegbar ausgebildet werden kann, wobei dies in Abhängigkeit von der abzubildenden Funktion, also insbesondere von dem Bedienelement, welches durch die Struktur 26 gebildet werden soll, abhängig sein kann. So kann sich die Struktur 26 beispielsweise ebenfalls aus der Oberfläche nach außen wölben oder in der Oberfläche abgesenkt werden.
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Durch die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform, kann auch ein Verfahren zum Bereitstellen wenigstens einer Funktion mittels eines Interieurelements 10 eines Kraftfahrzeugs realisiert werden, bei welchem von einem flexiblen Oberflächenelement 12 eine Sichtseite 14 des Interieurelements 10 ausgebildet wird. Ferner weist das Interieurelement 10 eine Mehrzahl von Formelementen 16 auf, welche auf einer der Sichtseite 14 gegenüberliegenden Innenseite 18 des Oberflächenelements 12 an diesem angelegt werden und das Oberflächenelement 12 durch einen jeweiligen Stützbereich 20 des jeweiligen Formelements 16 in einem jeweiligen Oberflächenteilbereich 22 abstützen. Wird das jeweilige Formelement 16 mit einer Kraft beaufschlagt, wird es von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt, wobei das jeweilige Formelemente durch wenigstens ein Halteelement 24 in der zweiten Position reversibel fixiert wird, wodurch an der Oberfläche, also der Sichtseite 14, des Oberflächenelements 12 eine Struktur 26 ausgebildet wird, welche nun die Funktion für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Interieurelement
- 12
- Oberflächenelement
- 14
- Sichtseite
- 16
- Formelement
- 18
- Innenseite
- 20
- Stützbereich
- 22
- Oberflächenteilbereich
- 24
- Halteelement
- 26
- Struktur
- 28
- Erfassungseinrichtung
- 30
- Elektromagnet
- 32
- Stromversorgung
- 34
- Wirkbereich
- 36
- Magnetkappe
- 38
- Rückstellelement
- 40
- Trägerstruktur
- 42
- Aufzeichnungseinrichtung
