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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 24. September 2018 eingereichten USSN 62/735,498 und der am 18. September 2019 eingereichten USSN 16/574,324.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Grafikanzeigebaugruppe, wie sie beispielsweise in eine beliebige Dreh- oder Linear-Kulissenschaltvorrichtungsbaugruppe integriert ist, wie z. B. Hebel-, Taster-, Lenkradschaltungsfunktionalität, und die in herkömmliche Schaltvorrichtungsbaugruppen einbezogene Beleuchtungsmerkmale ersetzt. Die Grafikanzeigebaugruppe und verbundene Anwendungen stellen sowohl Varianten einer segmentierten Anzeige als auch einer TFT/OLED (Dünnschichttransistor- oder organische lichtemittierende)-Anzeige zum Anpassen der mit einer beliebigen Konfiguration einer Schaltvorrichtungsanzeige assoziierten Oberflächenwählscheibenbeleuchtung bereit, so dass jegliche nichtbeschränkenden Darstellungen eine Schaltvorrichtungsstellung genau und effektiv angeben.
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Der Stand der Technik ist mit Beispielen für Beleuchtungsanzeigen für Fahrzeugschaltvorrichtungsbaugruppen dokumentiert. Bei einem gängigen Beispiel hierfür werden lichtemittierende Elemente genutzt, die sich auf einer in einer bekannten Schaltvorrichtungsbaugruppe integrierten Leiterplatte (PCB) befinden, wobei die PCB über mehrere Lichtleiter zum Durchführen individueller Lichtpfade mit einer dedizierten lackierten und geätzten Oberflächenanzeige verbunden ist, die in eine Drehschaltknaufanzeigefläche oder wählscheibe einbezogen oder entlang einer linear einstellbaren Schalthebelanzeigeoberfläche/ wählscheibe konfiguriert ist.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist ein Beispiel des Stands der Technik (wie oben erwähnt) einer bestehenden Schaltvorrichtungsbaugruppe dargestellt und beinhaltet ein mit Bezugszeichen 2 gekennzeichnetes und punktliniert dargestelltes Gehäuse zur Aufnahme der verschiedenen mit der Funktionsfähigkeit der Schaltvorrichtungsbaugruppe assoziierten Strukturkomponenten (nicht gezeigt). Es ist eine Abdeckung 4 zum Befestigen über einem offenen oberen Rand des Gehäuses 2 dargestellt, wobei die Abdeckung einen ringförmigen Vorsprung 6 in Aufwärtsrichtung aufweist, der wiederum eine offene obere Randkante 8 definiert. Eine Leiterplattenbaugruppe 10 (PCBA: Printed Circuit Board Assembly) ist am Boden der Vertiefung im Inneren des zylindrischen Vorsprungs 6 bereitgestellt und gestützt. Die PCBA (Leiterplattenbaugruppe) 10 integriert eine Konfiguration LED-artiger Elemente, von denen Beispiele bei 12, 14, 16 ff. gezeigt sind. Bei anderen Variationen kann die PCBA auf einen Bodeninnenraum des Hauptstützgehäuses 2 verlagert sein.
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Ein Pad bzw. eine Platte 18 von ähnlicher Form wie die PCBA 10 kann gestapelt auf der PCBA abgestützt sein. Ein Lichtleiterrahmen 20 ist oberhalb des Pads 18 gestapelt (wobei dieses über Ausschnitte lichtdurchlässig ist oder beliebige transparente oder transluzente Eigenschaften aufweist), wobei der Rahmen 20 individuell konfigurierte Stützstellen 22, 24, 26, 28 zum jeweiligen Aufnehmen jeweiliger Lichtleiter 30, 32, 34 und 36 aufweist, die beispielsweise mit einer PRND-Gangschaltungsstellungen (PRND: Parken, Rückwärts, Neutral, Fahren) assoziiert sind.
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Eine Linse 38 ist installiert über dem Rahmen 20 bereitgestellt (beispielsweise bündig auf der Randkante 8 des zylindrischen Vorsprungs 6 aufliegend), wobei der Rahmen 20 wiederum die Lichtleiter 30-36 zum Kommunizieren der LED-Beleuchtung der verborgenen PCBA an die durch die Linse repräsentierte Oberflächenanzeige aufnimmt. Eine ringförmige Innenrandkante 40 der Linse 38 ist auch zur Aufnahme eines Sport-Tasters 42 zum Definieren einer weiteren Schaltvorrichtungskennzeichnung konfiguriert, beispielsweise in Kombination mit einem zusätzlichen Lichtleiter in Kommunikation mit einer geeigneten LED oder einem ähnlichen Beleuchtungselement auf der PCBA.
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Zu Nachteilen der derzeitigen Ausgestaltung gehört das Erfordernis, die gewünschten Schaltpositionsbezeichnungen auf der Linse oder der Anzeigeabdeckung aufzuzeichnen oder aufzulackieren/erneut bzw. nach zu lackieren oder mittels Laserätzen aufzubringen. Zu anderen Mängeln gehören die damit einhergehenden Kosten und die zusätzlich benötigten Teile, beispielsweise für die Lichtleiter und den Lichtleiterstützrahmen zur Weiterleitung der Beleuchtung von den auf der PCBA montierten LEDs zu den geätzten Oberflächenorten (d. h. PRND).
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Zu anderen aus dem Stand der Technik stammenden Dokumenten gehört die US
6,568,345 (Paulo), die eine Cluster-Anzeige-Hintergrundbeleuchtungsquelle lehrt, die auf einer PCB angeordnet ist und einen Mikrocontroller zum Steuern der Leuchten und Senden von Anzeigeinformationen an jedes Cluster beinhaltet. Die Cluster sind auf einem einzigen Stützglied oder Rahmen montiert. Ein durch den Fahrer gesteuerter Drehmechanismus bewegt das ausgewählte Cluster in das Sichtfeld der Betrachtungsoberfläche, die hintergrundbeleuchtet und durch einen Reflektor gleichmäßig über das Cluster verteilt wird. Die Lichtquelle ist auf einer PCB angeordnet, die einen Mikrocontroller zum Steuern der Leuchten und Senden von Anzeigeinformationen an jedes Cluster einbezieht.
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Das Dokument
US 2004/0207607 (Specks) lehrt eine programmierbare integrierte Anzeige. Die
US 2018/0143754 (Niazi) lehrt ferner einen berührungsempfindlichen elektronischen Flachbildschirm, der in das Lenkrad eingebaut ist und eine grafische Benutzeroberfläche zum Steuern von Fahrzeugoperationen beinhaltet.
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Die vorliegende Erfindung offenbart eine verbesserte Grafikanzeige zur Integration in eine Schaltvorrichtungsbaugruppe zur Bereitstellung einer Identifikation einer Schaltvorrichtungsstellung bzw. Schaltposition. Die verbesserte Anzeige kann beliebige von Dünnschichtanzeige(TFT)-, Transistor-LCD- oder Organische-LED (OLED)-Anzeigevarianten aufweisen und ermöglicht eine Erstellung einer beliebigen Darstellung ohne Beschränkung hinsichtlich Farbe, Muster oder Intensität in einer Anzeigeoberflächengeometrie (wiederum beispielsweise ohne Beschränkung auf eine runde Anzeige in einer Drehschaltvorrichtung oder eine mit einer linearen Kulissenschaltvorrichtung assoziierte rechteckige Anzeige). Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner die Verwendung einer klaren Anzeigeoberfläche (ohne Lackierungen oder Ätzungen, die mit bekannten Schaltvorrichtungsstellungsangaben PNRD assoziiert sind) und ist nur durch von der assoziierten Leiterplatte und dem assoziierten Mikrocontroller kommunizierte Betriebssoftware beschränkt. Bei jeder Variante befindet sich ein Anzeigegehäuse entfernt von der PCBA und kann mehrere LEDs oder geeignete Beleuchtungskomponenten einbeziehen. Ein Kabelbaum mit Endverbinder, der sich von dem Oberflächenanzeigegehäuse erstreckt, ist mit der PCBA verbunden, wobei die Oberflächenanzeige bei einer Variante generisch ohne spezielle geätzte oder auflackierte Repräsentationen bereitgestellt ist und basierend auf den von der PCBA empfangenen Eingaben hinsichtlich sowohl Farbe als auch Intensität modifizierbar ist, um ein gewünschtes Beleuchtungsschema zu erreichen.
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Eine alternative Variante sieht eine segmentierte Anzeige vor, bei der der Kabelbaum durch ein Flachband ersetzt ist, das sich von der PCBA zu der (LED- oder LCD-fähigen) Anzeigeoberfläche erstreckt, und wobei individuelle Drähte bzw. Leitungen in dem Flachband erleuchten und mit ausgewählten Segmenten der Anzeigeoberfläche verbunden werden. Auf diese Weise und basierend auf der Erfassung individueller Eingaben, die von dem auf der PCBA angeordneten Hauptmikrocontroller kommuniziert werden, wird ein gewünschtes Beleuchtungsschema erreicht.
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Zu zusätzlichen Merkmalen gehört, dass die programmierte Oberflächenanzeige (beispielsweise mit OLED/TFT-Varianten assoziiert) einen aktuellen ausgewählten Gang, gezeigt in vergrößerter Darstellung in der Mitte der Grafikanzeige, darstellt. Die PCBA-Platine kann ferner einen Hauptmikrocontroller mit einem seriellen Kommunikationsprotokoll ohne Beschränkung auf beliebige von LIN, SPI und 12C beinhalten. Zu anderen Merkmalen gehört, dass die PCBA-Platine einen Hauptmikrocontroller mit einem seriellen Kommunikationsprotokoll ohne Beschränkung auf eine beliebige zwischen dem Hauptmikrocontroller und der Grafikanzeige hergestellte parallele Schnittstelle aufweist.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Nun wird auf die angefügten Zeichnungen, wenn in Kombination mit der folgenden ausführlichen Beschreibung gelesen, Bezug genommen, wobei sich gleiche Bezugsziffern über die mehreren Ansichten hinweg auf gleiche Teile beziehen und Folgendes gilt:
- 1 ist eine Perspektivansicht eines Drehschaltvorrichtungsbaugruppengehäuses gemäß einer nichtbeschränkenden Variante der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtungsbaugruppe von 1;
- 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Anzeigeunterbaugruppe gemäß 2, die beliebige Variationen von segmentierten oder TFT/OLED-Anzeigen beinhalten kann, die über Signale, die über den assoziierten Verbinder von der entfernt angeordneten Leiterplattenbaugruppe (PCBA) stammen, beleuchtet werden können;
- 4 ist eine Explosionsdarstellung von 3, die beide alternativen Versionen einer Anzeigeunterbaugruppe unter Nutzung eines Hintergrundbeleuchtungs-/LED-Kabelbaums für eine TFT/OLED-Anzeige oder alternativ eines Kabelflachbands, der/das sich von einer segmentierten Anzeige erstreckt, wobei ausgewählte Bereiche der Anzeige mittels durch die PCBA über den Verbinder ausgegebener Anweisungen selektiv beleuchtet werden, besser darstellt;
- 4A ist eine Explosionsdarstellung einer Variante einer segmentierten Anzeige mit einer Basis-LCD-Schicht mit Flachbandschaltungen an LCD-Segmente, einer Siebdruck-Polarisatorzwischenschicht mit einem Beispiel eines Polarisators zum Abdecken weißer LCD-Schlitze mit einem rotem Siebdruckelement und einer oberen Glasschicht;
- 4B ist eine Draufsicht der LCD-Schicht mit LCD-Segmenten und Flachbandkabelschaltungen;
- 4C ist eine Draufsicht der über der LCD-Schicht aufgebrachten Siebdruck-Polarisatorschicht;
- 5 ist eine Veranschaulichung einer Schaltvorrichtungsbaugruppe des Stands der Technik, bei der sowohl eine Schaltvorrichtungsgangangabe als auch -gangstellung durch verschiedene Komponenten verwaltet werden, darunter farb- und helligkeitsvariable LED-Elemente, die direkt an der PCBA montiert sind, zusätzlich zu Lichtleitern, die sich zwischen der PCBA und einer geätzten oder lackierten Oberfläche der Schaltvorrichtungsanzeige erstrecken, um die gewünschte Schaltvorrichtungsstellung zu beleuchten;
- 6 ist eine Veranschaulichung der Grafikanzeige, beispielsweise das aus 4 stammende segmentierte Kabelflachband integrierend und wiederum in ein Drehschaltvorrichtungsgehäuse einbezogen;
- 7 ist eine Veranschaulichung einer Drehschaltvorrichtungsbaugruppe ähnlich der in 1 gezeigten und eine alternativ konfigurierte Oberflächenvariation einer integrierten Anzeige darstellend;
- 8A veranschaulicht eine Reihe in Zusammenhang stehender Darstellungen von Variationen segmentierter Anzeigen, die eine Bereitstellung einer spezifischen Vorlagenoberfläche für die Anzeigeunterbaugruppe in Kombination mit der Fähigkeit zum Beleuchten verschiedener Segmente der Anzeige über die PCBA beinhalten können, um zahlreiche alternative Beleuchtungsmuster zu erreichen;
- 8B ist 8A ähnlich und veranschaulicht verschiedene TFT/OLED-Oberflächenanzeigeoptionen, die eine generische Vorlagenoberfläche nutzen, die in Kombination mit der entfernten PCBA und dem assoziierten Kabelbaum/Verbinder uneingeschränkte Farb- und Anzeigemuster ermöglicht;
- 9 ist eine Veranschaulichung einer linearen kulissenartigen Schaltvorrichtungsbaugruppe, die die Grafikanzeigeunterbaugruppe nutzt;
- 10 ist eine Abschnittsveranschaulichung einer rechteckigen Anzeigeoberfläche, die beliebige der segmentierten oder TFT/OLED-artigen Anzeigen gemäß denen, die in den 1-9 beschrieben sind, einbezieht; und
- 11A-11D veranschaulichen verschiedene Beispiele für Farb- und Musterschemata, die auf eine beliebige Schaltvorrichtungsoberflächenanzeige anwendbar sind.
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Veranschaulichungen offenbart die vorliegende Erfindung ein neuartiges Grafikanzeigesystem, das bestehende Schaltvorrichtungsbaugruppenausgestaltungen des Stands der Technik, wie zuvor in 5 erwähnt, ersetzt. Insbesondere ersetzt die vorliegende Erfindung die Verwendung herkömmlicher Leuchtdioden, die in der PCBA integriert sind und Lichtleiter oder gleitende Farbschirme erfordern, die die Beleuchtung von LEDs an eine sich auf einer entfernten Oberfläche befindenden Bildschirmanzeige (die ferner geätzt oder lackiert ist, um eine spezifische Schaltvorrichtungsstellungskennzeichnung PRND bereitzustellen) kommuniziert, mit einer günstigeren, einfacher zu produzierenden und anpassbaren Anzeigeunterbaugruppe, die aus beliebigen von Dünnschichttransistor-, Gedruckte-LCD- und/oder Organische-LED-Komponenten (zusammengenommen als ein „gepixeltes Bild“ bezeichnet) konfiguriert werden kann, oder alternativ einer segmentierten Anzeige, die in einer Grafikanzeigebaugruppe enthalten ist, die über einen Verbinder mit einer PCB verbunden ist, und um vielfältigere Optionen zur Erstellung verschiedener Beleuchtungsanzeigeoberflächen bereitzustellen, die nicht auf die durch die bestehenden Baugruppen dargestellten beschränkt sind.
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Gemäß allgemeiner Erläuterung des Stands der Technik handelt es sich bei einem Dünnschichttransistor (TFT), der beispielsweise in die Anzeigen der 3-4 einbezogen sein kann, um eine besondere Art von MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), der durch Abscheiden dünner Schichten einer aktiven Halbleiterschicht sowie der dielektrischen Schicht und der Metallkontakte über einem tragenden (jedoch nichtleitenden) Substrat hergestellt wird. Ein gängiges Substrat ist Glas, da die primäre Anwendung von TFTs in Flüssigkristallanzeigen (LCDs) stattfindet. Hierbei besteht ein Unterschied zum herkömmlichen Massen-MOSFET-Transistor, bei dem das Halbleitermaterial in der Regel das Substrat ist, beispielsweise ein Silizium-Wafer.
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Eine organische Leuchtdiode (OLED oder Organische LED), auch als organische EL(Elektrolumineszenz)-Diode bezeichnet, ist eine Leuchtdiode (LED), bei der die emittierende Elektrolumineszenzschicht eine Schicht aus einer organischen Verbindung ist, die als Reaktion auf einen elektrischen Strom Licht emittiert. Diese organische Schicht befindet sich zwischen zwei Elektroden; in der Regel ist mindestens eine dieser Elektroden transparent. OLEDs werden dazu verwendet, digitale Anzeigen in Vorrichtungen wie Fernsehbildschirmen, Computermonitoren, tragbaren Systemen wie Smartphones, Handheld-Spielekonsolen und PDAs zu erstellen. Ein Hauptforschungsgebiet ist die Entwicklung von Vorrichtungen mit weißen OLEDs zur Verwendung in Festkörper-Beleuchtungsanwendungen.
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Es gibt zwei Hauptfamilien von OLEDs: diejenigen, die auf Small Molecules basieren, und diejenigen, die Polymere einsetzen. Durch Hinzufügen mobiler Ionen zu einer OLED entsteht eine lichtemittierende elektrochemische Zelle (LEC) mit einer etwas anderen Funktionsweise. Eine OLED-Anzeige kann mit einem Passivmatrix(PMOLED)- oder einem Aktivmatrix(AMOLED)-Steuerschema angesteuert werden. In dem PMOLED-Schema wird jede Zeile (und Leitung) in der Anzeige sequenziell eine nach der anderen gesteuert, während bei einer AMOLED-Steuerung eine Dünnschichttransistor-Backplane verwendet wird, um auf jedes individuelle Pixel direkt zuzugreifen und dieses ein- und auszuschalten, wodurch eine höhere Auflösung und größere Anzeigegrößen ermöglicht werden.
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Eine OLED-Anzeige arbeitet ohne Hintergrundbeleuchtung, da sie sichtbares Licht emittiert. Daher kann sie tiefe Schwarzstufen anzeigen und dünner und leichter als eine Flüssigkristallanzeige (LCD) sein. Unter Bedingungen geringen Umgebungslichts (beispielsweise ein dunkler Raum) kann ein OLED-Bildschirm einen höheren Kontrast erreichen als eine LCD, unabhängig davon, ob die LCD Kaltkathoden-Fluoreszenzlampen oder eine LED-Hintergrundbeleuchtung verwendet.
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Schließlich, und wie allgemein bekannt ist, bestehen segmentierte Anzeigen, auch als LCD-Anzeigen, statische Anzeigen oder Nur-Glas-Anzeigen bezeichnet, aus zwei Teilen aus ITO(Indiumzinnoxid)-Glas mit einer dazwischen angeordneten Twisted-Nematic-Flüssigkeit. Eine statische Anzeige ist eine Segmentanzeige mit einem Pin je Segment. Weitere Bezugnahmen auf Beispiele für segmentierte LCD-Anzeigen werden ferner unter Bezugnahme auf die 4A-4C vorgenommen.
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Eine Flüssigkristallanzeige (LCD) ist eine Flachbildschirmanzeige oder eine andere elektronisch modulierte optische Vorrichtung, die die Lichtmodulationseigenschaften von Flüssigkristallen nutzt. Flüssigkristalle emittieren Licht nicht direkt, sondern Verwenden eine Hintergrundbeleuchtung oder einen Reflektor zum Erzeugen von Farb- oder Schwarz-Weiß-Bildern. LCDs können willkürliche Bilder (wie bei einer Vielzweckcomputeranzeige) oder feste Bilder mit geringem Informationsgehalt anzeigen, die angezeigt oder verborgen werden können, wie etwa voreingestellte Wörter, Ziffern und Sieben-Segment-Anzeigen, wie bei einer Digitaluhr. Sie verwenden die gleiche Grundtechnologie, mit der Ausnahme, dass willkürliche Bilder aus einer großen Anzahl kleiner Pixel bestehen, während andere Anzeigen größere Elemente aufweisen. LCDs können abhängig von der Polarisatoranordnung entweder normalerweise eingeschaltet (positiv) oder ausgeschaltet (negativ) sein. Beispielsweise weist eine typische positive LCD mit einer Hintergrundbeleuchtung eine schwarze Beschriftung auf einem Hintergrund, der die Farbe der Hintergrundbeleuchtung hat, auf, und eine typische negative LCD weist einen schwarzen Hintergrund auf, wobei die Beschriftung die gleiche Farbe hat wie die Hintergrundbeleuchtung. Optische Filter werden zu Weiß-auf-Blau-LCDs hinzugefügt, um diesen ihr charakteristisches Erscheinungsbild zu geben.
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In Anbetracht der obigen allgemeinen Erläuterungen bekannter Versionen von TFT-, OLED- (zusammengenommen als erstelltes gepixeltes Bild bezeichnet) und LCDgedruckten segmentierten Anzeigen, die in der vorliegenden Erfindung genutzt werden, wird eine solche Anzeigeunterbaugruppe allgemein in 3 (sowie in der Explosionsdarstellung in 4) repräsentiert und ist wiederum in eine rekonfigurierte Schaltungsvorrichtungsbaugruppe einbezogen, die in der Perspektive in 1 allgemein bei 50 und auseinandergezogen in 2 dargestellt ist. Komponenten der Gesamtbaugruppe beinhalten ein Hauptgehäuse (Schaltvorrichtungskern) mit einem allgemein rechteckigen Körper 52 mit einem Deckel 54 und einer Bodenabdeckung 56 zum Konfigurieren eines Innenraums 52 zur Stützung der Zusammenstellungskomponenten der Baugruppe. Zu diesen gehören eine im Inneren montierte Leiterplattenbaugruppe 58 (PCBA), die sich in der Regel in der Nähe der Bodenabdeckung 56 befindet und die einen eingebauten Hauptmikrocontroller 59 oder eine andere geeignete Prozessorkomponente beinhalten kann.
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Eine Schaltvorrichtungsgriffunterbaugruppe 60 ist bereitgestellt, die über eine ringförmige Aufnahmestruktur 62 an dem Deckel 54 befestigt ist. Eine Anzeigeunterbaugruppe, die allgemein bei 64 repräsentiert ist und einen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, beinhaltet eine Anzeigeoberfläche 66, die in einem Teilrahmen oder Gehäuse 67 gestützt wird, der wiederum in einer inneren Passstützfläche 68 der Griffunterbaugruppe 60 montiert ist, die einen Abschnitt des Hauptschaltvorrichtungskörpers bildet. Das Gehäuse 67 kann ohne Beschränkung als ein Metallmaterial bereitgestellt sein, wobei die Anzeigeoberfläche 66 eine beliebige Art von Bildglas ist, in dem die gewünschte segmentierte oder TFT/OLED-Anzeige integriert ist. Wie weiter beschrieben wird, können Variationen der Anzeigeunterbaugruppe einen Kabelbaum (siehe das zusammengenommen bei 70 repräsentierte Drahtpaar) und/oder ein segmentiertes Flachband 72, einen am Ende des Kabelbaums 70 konfigurierten Endverbinder 74 zum Eingriff mit einem Ausgabeort der PCBA 58 in Kommunikation mit einer Hauptmikrocontrollerkomponente der PCBA 58 beinhalten.
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Eine Closeout-Anzeige 79 ist bereitgestellt und umschließt die Anzeigeunterbaugruppenanzeigeoberfläche 66 und das umgebende Rahmengehäuse 67. Eine Linse 76 ist auch bereitgestellt und bedeckt die Anzeige 79 so, dass die Anzeigeoberfläche 66 transparent gezeigt und geschützt wird.
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Wie in 1 dargestellt, ist die Anzeigeunterbaugruppe 64 separat von der Haupt-PCBA 58 bereitgestellt und würde wahrscheinlich über beispielsweise ein serielles Kommunikationsprotokoll (LIN, SPI, 12C usw.) mit dem Hauptmikrocontroller auf der Haupt-PCBA kommunizieren. Alternativ wird eine parallele Schnittstelle zwischen dem Hauptmikrocontroller/der PCB und der Grafikanzeige 66 anstelle der oben aufgeführten Optionen serieller Kommunikation in Betracht gezogen. Bei einer solchen Anwendung ist die Schnittstelle von Hauptmikrocontroller/PCB zu Grafikanzeige zunächst parallel, wobei sich das flachbandartige Kabel 72 von der Grafikanzeige erstreckt und unter Verwendung des passenden Anschlussverbinders 74 mit einem Eingabeort für die PCB verbunden ist. Wie es sich ferner versteht, weist das Flachbandkabel einen Draht für jedes individuelle LED/LCD-Segment auf, gesteuert durch den Hauptmikrocontroller und derart, dass Teilbereiche der Anzeigeoberfläche 66 basierend auf der Erfassung von der PCBA 58 bereitgestellter Ausgaben beleuchtet werden.
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Im Vergleich zu den Varianten bekannter Schaltvorrichtungsbaugruppen des Stands der Technik (unter erneuter Bezugnahme auf 5) wird durch die Anzeigeunterbaugruppe der vorliegenden Baugruppe sowohl der Teilegehalt reduziert als auch die Fähigkeit zur Bereitstellung von Grafikelementen mit höherer Qualität ermöglicht. Dies kann auch beinhalten, dass die Anzeige ein großes Zeichen für die aktuelle E-Schaltstellung in der Mitte des Bildschirms angibt (wie in 1 bei 78 für P oder Parkstellung gekennzeichnet), wobei die nicht-aktuellen Zeichen in kleinerer Schriftgröße in ihren relativen Stellungen oberhalb der vergrößerten aktuell angegebenen Stellung angegeben sind (siehe ferner bei 80, 82, 84, 86 und 88 für die Stellungen P, R, N, D bzw. M).
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Unter Wiederholung der obigen Beschreibung gestattet eine TFT/OLED (Dünnschichttransistor- oder organische lichtemittierende)-Anzeigeunterbaugruppe eine Bereitstellung einer Anzeigeoberfläche 66, die aus den obengenannten Optionen ausgewählt ist und die nicht mit den verschiedenen Beschriftungskennzeichnungen vorgeätzt oder lackiert sein muss, wodurch verschiedene Repräsentationen am Anzeigeort 78, ausgewählt aus den sich peripher bei 80-88 befindenden Optionen, ermöglicht werden. Auf diese Weise werden die Bildsätze und Farben mittels der Haupt-PCBA 58 gesteuert und die TFT/OLED-Anzeige kann variabel zu beliebigen in dem PCBA-Speicher enthaltenen Bildsätzen geändert werden.
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Unter weiterer Bezugnahme auf die 4A-4C befinden sich in einer in 4A gezeigten segmentierten LCD-Anzeige bei 65, 67, 69, 71 usw. Schaltkreise, die die FPC-Flachbandkabelkanäle mit passenden Segmenten zur Aktivierung verbinden. Die LCD-Segmente entsprechen ferner den Schaltvorrichtungsstellungsbeschriftungen, auf die wiederum bei 80, 82, 84, 86, 88 usw. verwiesen wird, die spezifisch in der gewünschten Repräsentation gedruckt sind, assoziiert mit einer Variante 66' der Anzeigeoberfläche (siehe im Vergleich zu bei 66 in 3).
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Ein Siebdruckelement 75 ist auf eine polarisierte Schicht 73 laminiert, um die Farbe bereitzustellen, die gewünscht ist, wenn die LCD für das gewünschte Segment aktiviert wird, und so dass die gewünschte Repräsentation spezifisch ausgestaltet und in der Anzeigeunterbaugruppe enthalten ist, und ferner so dass jede Änderung der Farbe für verschiedene Segmente das Anordnen eines Siebdruckelements dieser gewünschten Farbe auf der polarisierten Schicht über dem/den LCD-Segment(en) erfordern würde. Außerdem ist in der auseinandergezogenen Ansicht von 1 eine obere Glasschicht 77 dargestellt, die beispielsweise entsprechend in der Variante 64 von 3 integriert sein kann, die eine beliebige geeignete TFT-OLED-Anzeige beinhalten kann. Ohne Beschränkung wäre jede Fahrzeugplattform oder jeder gewünschte Unterschied eines ausgewählten anzuzeigenden Bilds eine separat ausgestaltete Anzeige, könnte jedoch in exakt derselben Schaltungsvorrichtung untergebracht werden, wobei lediglich Anpassungen an der Software zum Steuern der neu ausgestalteten Anzeige erforderlich wären.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 3 kann eine Perspektive der Anzeigeunterbaugruppe 64, dargestellt in der Gesamtschaltvorrichtungsbaugruppe von 2, erneut eine beliebige Variation einer segmentierten Anzeige (über das Flachband 72) oder von TFT/OLED-Anzeigen (über den Kabelbaum 70) beinhalten, die über Signale, die über den assoziierten Verbinder, der bei 74 am Ende des Kabelbaums 70 repräsentiert ist, von der entfernt angeordneten Leiterplattenbaugruppe (PCBA 58) stammen, beleuchtet werden können (wobei das flachbandartige Kabel 72 üblicherweise auf verschiedenartige Weise mit der PCBA 58 in Kommunikation mit dessen Mikrocontroller und Ausgängen verbunden ist). Während die vorliegende Erfindung die Varianten in Betracht zieht, bei denen Aspekte verschiedener Arten von Anzeigen kombiniert werden können, werden diese in der Regel als alternative Optionen bereitgestellt.
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4 stellt erneut eine auseinandergezogene Perspektive von 3 bereit, die den Kabelbaum 70 zum Betreiben der mit der segmentierten Anzeige assoziierten LEDs besser darstellt. Das Kabelflachband 72 wird ferner auf der segmentierten Anzeige verwendet, um die gewünschten Segmente dahingehend zu steuern/aktivieren, dass ein Hindurchtreten der LED-Leuchten 90-06 gestattet wird. Bei der alternativen Variante einer TFT/OLED-Anzeige sind die LED-Steuerelemente in die Flachbandkabelkommunikation eingebaut.
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Die interne LCD-Platine in der Anzeige enthält die gedruckten Schaltungen und gedruckten LCD-Segmente für das exakte gewünschte Bild. Zusätzlich zu der Reduktion des Teilegehalts, wie beispielsweise mit einer in 5 dargestellten Version einer Schaltvorrichtungsbaugruppe des Stands der Technik assoziiert, stellt die Anzeigeunterbaugruppe 64 die zusätzlichen Qualitätskontrollvorteile einer Herstellung einer besseren Farbkonsistenz in den Anzeigen sowie einer Vermeidung von Problemen mit einem Verschleiß von Lackierungen oder Ätzungen in der Anzeigeoberfläche, Licht-Bleeding und dergleichen bereit. Als solches arbeitet der Anzeigebildschirm 66 ohne jegliche Vorätzungen oder Lackierungen der Oberfläche, um die gewünschten Schaltvorrichtungspositionskennzeichnungen oder zusätzliche unterstützende Ausgestaltungsmarkierungen bereitzustellen.
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Auch allgemein bei 90, 92, 94 und 96 repräsentiert sind eine Ansammlung von Beleuchtungselementen (darunter beispielsweise unter anderen LED-artige Elemente), die insbesondere in das Anzeigeunterbaugruppengehäuse 67 einbezogen sind anstatt bei der entfernten PCBA 58 angeordnet zu sein, was ansonsten eine Verwendung der zusätzlichen Lichtleiter und Stützstruktur erfordern würde. Die Konfiguration der LED(oder alternativen LCD)-Beleuchtungselemente ist derart, dass sie in der Anzeigeunterbaugruppe integriert sind und mit Orten des/der TFT/OLED oder einer anderen Anzeigezusammenstellung kommunizieren, um auf die Signale zu reagieren, die durch die PCBA 58 ausgegeben werden, um die visuellen Repräsentationen zu variieren. So kann das Anzeigeglas oder die andere Oberfläche 66 ein beliebiges gewünschtes gepixeltes Bild (TFT) oder segmentiertes LCD-Bild (segmentierte Anzeige) präsentieren.
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6 ist eine Veranschaulichung einer modifizierten Version einer Grafikanzeigeunterbaugruppe, allgemein bei 98, beispielsweise eine Variation eines segmentierten Flachbandkabels 100 (ähnlich des aus 4 stammenden mit einem am Ende liegenden Verbinderort 102) einbeziehend. Die Anzeigeunterbaugruppe ist gemäß der Darstellung in einer anderen Variation eines Drehschaltvorrichtungsgehäuses integriert, allgemein bei 104 in 7, wobei erneut eine alternativ konfigurierte Oberflächenvariation einer integrierten Anzeige dargestellt ist, bei der die Grafikanzeigeoberfläche 106 eine vergrößerte Kennzeichnung 108 (siehe D1), die aus peripheren Kennzeichnungen 110-118 für jede von PRNDM-Schaltvorrichtungsstellungen ausgewählt ist, beinhalten kann.
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Wiederum versteht es sich, dass die vergrößerten ausgewählten oder peripheren Menüstellungsanzeigen durch die Softwareeingaben von der PCBA und dem assoziierten Mikrocontroller derart erzeugt werden, dass eine Anzeigeoberfläche 106 der TFT-OLED-Variante anderweitig klar (nicht geätzt oder lackiert) ist und dass eine beliebige mögliche grafische Darstellung oder Gestaltung möglich ist, einschließlich einer Änderung zukünftiger auf einer gegebenen Anzeigeoberfläche präsentierter Darstellungen durch einfaches Ändern der Softwareeingaben. Dazu kann die Option gehören, dass der Fahrzeugführer beliebiges der Farbe, Intensität, Schrift und/oder Größe der angegebenen Schaltvorrichtungsstellungen variieren kann sowie beliebige unterstützende Grafikelemente oder kommerzielle Repräsentationen in Zusammenhang mit dem Fahrzeugtyp und -modell ändern kann.
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Erneut, und unter alternativer Bezugnahme auf eine segmentierte Anzeigeoberfläche, gestatten die assoziierten Steuerelemente eine Aktivierung/Deaktivierung vorgedruckter Segmente auf der internen Schaltung der segmentierten Anzeige. Auch die Helligkeit wird mittels der Schaltvorrichtungs-PCBA in Kommunikation mit den LEDs gesteuert. Die Farbe wird durch Siebdruckelemente gesteuert, die von Ausgestaltung zu Ausgestaltung vorbestimmt sind, Bilder sind basierend auf der Ausgestaltung vorbestimmt. Werden von Plattform zu Plattform oder Kunde zu Kunde neue Bilder gewünscht, wäre eine andere Zusammenstellung aus Segmentierte-Anzeige-Schaltung und Siebdruckelement nötig, die Schaltvorrichtungs-PCBA-Software zur Steuerung und Kommunikation würde aktualisiert, doch der Rest der Schaltungsvorrichtung könnte gleich sein (was nicht auf Schaltvorrichtungsanzeigen der Lichtleiter-/herkömmlichen Art zutrifft).
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Fortschreitend zu 8A ist jeweils bei 120, 122, 124, 126, 128 und 130 eine Reihe in Zusammenhang stehender Darstellungen von Variationen segmentierter Anzeigen (wie mit der Variante des Flachbandkabels 72 genutzt) gezeigt, die eine Bereitstellung einer spezifischen Vorlagenoberfläche für die Anzeigeunterbaugruppe in Kombination mit der Fähigkeit zum Beleuchten verschiedener Segmente der Anzeige über die PCBA beinhalten können, um zahlreiche alternative Beleuchtungsmuster zu erreichen. Zusätzlich zu den Schaltvorrichtungsstellungskennzeichnungen PRNDM, die an einem beliebigen Ort der Grafikanzeige angegeben sein können, können sich zusätzliche und sich ändernde Grafikelemente (wie allgemein bei 132 in der Teilansicht für Anzeigevariation 120 repräsentiert) an verschiedene Formen und Gestaltungen anpassen, beispielsweise entsprechend einer beliebigen Fahrzeugherstellermarke (z. B. Ford®, G.M.®, Fiat Chrysler®, Volkswagen®) sowie einer/einem beliebigen Fahrzeuguntergruppenmarke oder -modell (z. B. Mustang®, Ram®, Jeep®) und dergleichen.
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8B ist 8A ähnlich und veranschaulicht verschiedene TFT/OLED-Oberflächenanzeigeoptionen, beispielsweise unter Verwendung der Kabelbaumversion 70 in Kombination mit einer generischen Vorlagenoberfläche 66, die, in Kombination mit der entfernten PCBA 58 und dem assoziierten Kabelbaum/Verbinder 74 uneingeschränkte Farb- und Anzeigemuster ermöglicht. Diese sind individuell bei 134, 136, 138, 140, 142 und 144 repräsentiert und können auch eine beliebige Gang(schaltvorrichtungsstellungs)angabemethode oder -strategie ohne Beschränkung auf Standard-PRND-Darstellungen in Betracht ziehen sowie eine uneingeschränkte Flexibilität hinsichtlich variierender Farb- und Bildrepräsentation bereitstellen (beispielsweise wiederum nur durch die Softwareeingaben von der PCBA beschränkt). Diese Funktionalität gestattet wiederum, dass eine Anzeige für eine beliebige Anzahl an Bildern verwendet wird, wodurch sie nicht ausgestaltungsabhängig gemacht wird, was ansonsten bei vielen vorgeätzten oder lackierten Anzeigeoberflächen des Stands der Technik erforderlich ist. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass die segmentierten Bilder von 8A auch auf einer beliebigen TFT-artigen Repräsentation dupliziert werden können.
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9 stellt eine Veranschaulichung einer linearen kulissenartigen Schaltvorrichtungsbaugruppe bereit, allgemein bei 146, die eine andere Variation der Grafikanzeigeunterbaugruppe der vorliegenden Erfindung nutzt, wobei auf einen assoziierten Anzeigebildschirm für diese ferner bei 148 verwiesen wird und dieser ebenso in einer Abschnittsveranschaulichung in 10 dargestellt ist. Ohne Beschränkung ist die Bildschirmanzeige 148 nicht auf beispielsweise mit Drehschaltvorrichtungen assoziierte runde Anzeigen beschränkt, und sie kann alternativ als eine rechteckige Anzeigeoberfläche (wie gezeigt) oder eine beliebige quadratische, achteckige oder andere Form bereitgestellt sein, die beliebige der segmentierten oder TFT-OLED-artigen Anzeigen gemäß denen, die in den 1-9 beschrieben sind, einbezieht. Es wird auch in Betracht gezogen, dass sich die Anzeigetechnologie auf andere Schaltvorrichtungsarten ohne Beschränkung auf beliebige von Hebelschaltvorrichtungen, Tasterschaltvorrichtungen, Lenkradschaltungskonfigurationen und dergleichen anwenden lässt sowie auf eine beliebige andere Technologieanwendung innerhalb eines Fahrzeugs anwendbar ist.
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Schließlich veranschaulichen die 11A-11D bei 150, 152, 154 und 156 verschiedene Beispiele von Farb- und Musterschemata, die auf eine beliebige Schaltungsvorrichtungsoberflächenanzeige anwendbar sind (zusätzlich zu der bei 148 dargestellten). Zusätzlich zu den Variationen der Schrift und der unterstützenden Grafikelemente können die individuellen Schemata auch verschiedene Farbmuster oder -kombinationen einschließen, gemäß Ermöglichung durch die ausgewählten Beleuchtungskomponenten (LED oder LCD), die in dem Anzeigeunterbaugruppengehäuse konfiguriert sind und die direkt mit der Anzeigeoberfläche verknüpft sind. Zum Vergleich verwenden LED/LCD-Bildschirme eine Hintergrundbeleuchtung zum Beleuchten ihrer Pixel, während OLED-Pixel tatsächlich ihr eigenes Licht erzeugen. Somit werden OLED-Pixel oftmals als „emittierend“ bezeichnet, während LCDs „transmissiv“ sind.
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Somit ist sämtliche herkömmliche Funktionalität zur Beleuchtung und Angabe in einer Grafikanzeigebaugruppe enthalten und über den sich erstreckenden Verbinder mit einer separaten PCB (nicht gezeigt) verbunden. Zu zusätzlichen Vorteilen der vorliegenden Ausgestaltung gehören ein reduzierter Teilegehalt (z. B. die Fähigkeit, Lichtleiter, die beispielsweise in Leiterplatten mit LEDs des Stands der Technik erforderlich sind, zu entfernen) und die Fähigkeit, der Anzeige Grafikelemente mit höherer Qualität bereitzustellen, und im Gegensatz zu gleitenden Farbschirmen des Stands der Technik angesichts der Fähigkeit der vorliegenden Ausgestaltung, eine Schaltvorrichtungsstellung unabhängig von deren physischer Stellung anzugeben.
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Neben den hierin veranschaulichten und offenbarten Varianten würde eine andere mögliche Methode unter Bezugnahme auf eine TFT/OLED-Anzeige ein großes Zeichen für die aktuelle E-Schaltstellung in der Mitte des Bildschirms angeben, wobei die nicht-aktuellen Zeichen in kleinerer Schriftgröße in ihren relativen Stellungen oberhalb der großen aktuell angegebenen Stellung angegeben sind. Es wird auch in Betracht gezogen, dass bei der vorliegenden Erfindung andere grafische Darstellungen außer den gezeigten erwogen werden können.
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Nach Beschreibung der Erfindung ergeben sich für Fachleute andere und zusätzliche bevorzugte Ausführungsformen, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Gehäuses
- 4
- Abdeckung
- 6
- Vorsprung
- 8
- obere Randkante
- 10
- Leiterplattenbaugruppe
- 12
- LED-artige Elemente
- 14
- LED-artige Elemente
- 16
- LED-artige Elemente
- 18
- Pad, Platte
- 20
- Lichtleiterrahmen
- 22
- Stützstelle
- 24
- Stützstelle
- 26
- Stützstelle
- 28
- Stützstelle
- 30
- Lichtleiter
- 32
- Lichtleiter
- 34
- Lichtleiter
- 36
- Lichtleiter
- 38
- Linse
- 40
- ringförmige Innenrandkante
- 42
- Sport-Taster
- 52
- Gehäusekörper
- 54
- Deckel
- 56
- Bodenabdeckung
- 58
- Leiterplattenbaugruppe (PCBA)
- 59
- Hauptmikrocontroller
- 60
- Schaltgriffbaugruppe
- 62
- Aufnahmestruktur
- 64
- Anzeigeunterbaugruppe
- 65
- Schaltkreis
- 67
- Schaltkreis
- 69
- Schaltkreis
- 71
- Schaltkreis
- 66
- Anzeigeoberfläche
- 66'
- Variante der Anzeigeoberfläche
- 67
- Teilrahmen bzw. Gehäuse
- 68
- innere Passstützfläche
- 70
- Kabelbaum
- 72
- Flachbandkabel
- 73
- polarisierte Schicht
- 74
- Endverbinder
- 75
- Siebdruckelement
- 76
- Linse
- 77
- obere Glasschicht
- 78
- Anzeigeort
- 79
- Anzeige
- 80
- Stellung P
- 82
- Stellung R
- 84
- Stellung N
- 86
- Stellung D
- 88
- Stellung M
- 90
- Beleuchtungselement
- 92
- Beleuchtungselement
- 94
- Beleuchtungselement
- 96
- Beleuchtungselement
- 98
- Grafikanzeigeunterbaugruppe
- 100
- segmentiertes Flachbandkabel
- 102
- Verbinderort
- 104
- Anzeigeunterbaugruppe
- 106
- Grafikanzeigeoberfläche
- 108
- vergrößerte Kennzeichnung
- 110
- periphere Kennzeichnungen
- 112
- periphere Kennzeichnungen
- 114
- periphere Kennzeichnungen
- 116
- periphere Kennzeichnungen
- 118
- periphere Kennzeichnungen
- 120
- segmentierte Anzeige
- 122
- segmentierte Anzeige
- 124
- segmentierte Anzeige
- 126
- segmentierte Anzeige
- 128
- segmentierte Anzeige
- 130
- segmentierte Anzeige
- 132
- Grafikelemente
- 134
- Farb- und Anzeigemuster
- 136
- Farb- und Anzeigemuster
- 138
- Farb- und Anzeigemuster
- 140
- Farb- und Anzeigemuster
- 142
- Farb- und Anzeigemuster
- 144
- Farb- und Anzeigemuster
- 146
- Schaltvorrichtungsbaugruppe
- 148
- Anzeigebildschirm
- 150
- Farb- und Anzeigemuster
- 152
- Farb- und Anzeigemuster
- 154
- Farb- und Anzeigemuster
- 156
- Farb- und Anzeigemuster
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6568345 [0008]
- US 2004/0207607 [0009]
- US 2018/0143754 [0009]
