DE112022000067T5

DE112022000067T5 - Umgebungs-Beleuchtungssystem mit haptischem Feedback für Automobile

Info

Publication number: DE112022000067T5
Application number: DE112022000067.8T
Authority: DE
Inventors: Luca Gioanola; Federico Ramonda; Frank Hallitschke
Original assignee: Magna Exteriors Inc
Current assignee: Magna Exteriors Inc
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2022-02-03
Publication date: 2023-03-09
Also published as: US20230365058A1; WO2022165595A1; IT202100002447A1

Abstract

Ein Umgebungsbeleuchtungssystem für Kraftfahrzeuge dient der Beleuchtung mindestens eines Teils eines Fahrgastraums und umfasst eine Anzahl von Lichtleitermodulen, die zwischen den Lichtquellen und der Kontaktfläche angeordnet sind und die von den Lichtquellen emittierten Lichtstrahlen leiten können und so gestaltet sind, dass sie die Lichtstrahlen isolieren, um Sektoren, Blöcke oder Bereiche zu realisieren, die mit sehr scharfem Kontrast zum Rest des Umgebungsbeleuchtungssystems beleuchtet werden können. Das Umgebungsbeleuchtungssystem umfasst auch mindestens einen integrierten Berührungssensor, der geeignet ist, die Berührung der Kontaktfläche durch einen Körperteil eines Benutzers in mindestens einem definierten Bereich zu erfassen, und ein Aktuatorsystem zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung für den Benutzer.

Description

Querverweis zu verwandten Anwendungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der italienischen Patentanmeldung Nr. 102021000002447, die am 4. Februar 2021 eingereicht wurde und deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Bereich der Erfindung
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Umgebungsbeleuchtungssysteme für Automobile und insbesondere auf Umgebungsbeleuchtungssysteme für Automobile, die geeignet sind, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle mit haptischem Feedback zu realisieren.
Hintergrund der Erfindung
Umgebungsbeleuchtungssysteme, die eine Anzahl von RGB-LED-Quellen umfassen, die entlang einer bandförmigen Trägerstruktur angeordnet und von einem Diffusormodul abgedeckt sind, um die von den RGB-LED-Quellen ausgesandten Lichtstrahlen homogen zu streuen, sind bekannt.
Im Allgemeinen sind Umgebungsbeleuchtungssysteme so ausgelegt, dass sie dem Benutzer nur Licht und/oder visuelle Rückmeldungen geben. Umgebungsbeleuchtungssysteme können so programmiert werden, dass sie animierte Lichteffekte anzeigen. Solche Beleuchtungseffekte können verwendet werden, um dem Fahrer eine visuelle Rückmeldung zu geben, um ihn beim Fahren des Fahrzeugs zu unterstützen.
Bekannt sind auch Umgebungsbeleuchtungssysteme, die Eingaben der Benutzer empfangen können. Solche Umgebungsbeleuchtungssysteme können in das Umgebungsbeleuchtungssystem integrierte Berührungssensoren enthalten, die feststellen können, wann der Benutzer das Umgebungsbeleuchtungssystem berührt.
Bekannt sind auch Bildschirme und Displays für Schnittstellensysteme, die eine haptische Rückmeldung geben können, wenn ein Benutzer eine Oberfläche solcher Bildschirme oder Displays berührt.
Solche Bildschirme und Anzeigen können auch in einem Kraftfahrzeug als visuelle Schnittstelle zu den Fahrzeuginsassen eingesetzt werden. Solche Bildschirme und Anzeigen können große Abmessungen haben und ausdrücklich als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine konzipiert sein, so dass sie nicht als Umgebungsbeleuchtung für das Fahrzeug konzipiert oder vorgesehen sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Größe, Form und Struktur von Bildschirmen und Anzeigen in Kraftfahrzeugen kann leicht die Einbettung von Aktuatoren ermöglichen, die haptisches Feedback für die Benutzer erzeugen können. Es könnte jedoch wünschenswert sein, ein Umgebungsbeleuchtungssystem in einem Auto als aktive Mensch-Maschine-Schnittstelle zu verwenden, die in der Lage wäre, verschiedene und unterschiedliche Eingaben des Benutzers zu empfangen und verschiedene Arten von Rückmeldungen zu geben, z. B. verschiedene Arten von Rückmeldungen in Abhängigkeit von der empfangenen Eingabe.
Aufgrund der Form und der Abmessungen der bekannten Umgebungsbeleuchtungssysteme gibt es eine starke technische Voreingenommenheit gegen solche Umgebungsbeleuchtungssysteme, die dem Benutzer weitere Arten von Rückmeldungen geben. Daher sind keine Umgebungsbeleuchtungssysteme bekannt, die haptisches Feedback geben können, und folglich auch keine Umgebungsbeleuchtungssysteme, die in der Lage sind, in Abhängigkeit von verschiedenen empfangenen Eingaben unterschiedliches haptisches Feedback zu geben.
Die vorliegende Anwendung zielt darauf ab, die oben genannten technischen Probleme zu lösen und auch andere Fragen, wie z. B. Kostensenkung und/oder Optimierung, zu behandeln.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Umgebungsbeleuchtungssystem für Kraftfahrzeuge bereitgestellt, das geeignet ist, mindestens einen Teil eines Fahrgastraums zu beleuchten, wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem geeignet ist, Licht in den gewünschten Farben und Intensitäten zu emittieren oder eine Lichtanimation auszuführen, und eine Längserstreckung aufweist, die mindestens um eine Größenordnung größer ist als die Breite und Dicke des Umgebungsbeleuchtungssystems, und wobei eine solche Breite und Dicke vergleichbare Abmessungen aufweisen, wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem umfasst: - mindestens ein optisches System, wobei das mindestens eine optische System umfasst: eine Anzahl von Lichtquellen, die geeignet sind, Lichtstrahlen zu emittieren, einen Strukturträger, auf dem die Anzahl von Lichtquellen angeordnet ist, mindestens eine Kontaktfläche, auf die ein Benutzer einwirken kann und durch die von der Anzahl von Lichtquellen emittierte Lichtstrahlen austreten können, eine Anzahl von Lichtleitermodulen, die zwischen den Lichtquellen und der Kontaktfläche angeordnet sind, die geeignet sind, die von den Lichtquellen emittierten Lichtstrahlen zu leiten, und die so gestaltet sind, dass sie die von jedem Lichtmodul emittierten Lichtstrahlen isolieren, um Sektoren, Blöcke oder Bereiche zu realisieren, die geeignet sind, mit einem sehr scharfen Kontrast zum Rest des Umgebungsbeleuchtungssystems beleuchtet zu werden, wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem außerdem umfasst: eine Steuereinheit, die geeignet ist, die Anzahl von Lichtquellen des optischen Systems zu steuern, mindestens einen kapazitiven Berührungssensor, der lokal in das Umgebungsbeleuchtungssystem integriert ist und geeignet ist, die Berührung der Kontaktfläche durch einen Körperteil eines Benutzers in mindestens einem definierten Bereich (B) zu erfassen, wobei der mindestens eine kapazitive Berührungssensor elektronisch mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Aktuatorsystem umfasst, das in der Lage ist, eine haptische Rückmeldung an den Benutzer zu erzeugen, zumindest wenn der Benutzer die Kontaktfläche in dem definierten Bereich (B) berührt, das Aktuatorsystem so beschaffen ist, dass es eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration erzeugt, wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche in dem definierten Bereich (B) berührt, das Aktuatorsystem elektronisch mit der Steuereinheit verbunden ist, die so beschaffen ist, dass sie das Aktuatorsystem steuert.
In Ausführungsformen umfasst das Umgebungsbeleuchtungssystem eine Anzahl von kapazitiven Berührungssensoren, die entlang einer Richtung innerhalb des Bereichs (B) angeordnet sind, wobei die Anzahl von kapazitiven Berührungssensoren elektronisch mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei die Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie ein Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche entlang mindestens einer Richtung erkennt.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit so ausgelegt, dass sie einen Weg entlang der Richtung erkennt, in der der Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche gleitet.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit so ausgelegt, dass sie die Farbe und/oder Intensität der von den mehreren Lichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen in Abhängigkeit vom Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der erfassten Kontaktfläche verändert.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit so ausgelegt, dass sie die Intensität und/oder die Frequenz der von dem Aktuatorsystem erzeugten Vibration in Abhängigkeit von der Bewegung des Körperteils des Benutzers auf der erfassten Kontaktfläche variiert.
In bestimmten Ausführungsformen ist die Steuereinheit so ausgelegt, dass sie die Intensität und/oder Frequenz der von dem Aktuatorsystem erzeugten Vibration in Abhängigkeit von der Farbe und/oder Intensität der von den mehreren Lichtquellen gleichzeitig mit dem Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche ausgesandten Lichtstrahlen variiert.
In Ausführungsformen ist die Kontaktfläche an mindestens zwei Punkten entlang ihrer Längserstreckung mechanisch eingespannt, das Aktuatorsystem umfasst mindestens einen Aktuator, zwischen zwei mechanischen Einspannungen ist der mindestens eine Aktuator innerhalb des definierten Bereichs (B) angeordnet, der mindestens eine Aktuator ist so ausgelegt, dass er eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration erzeugt.
In einigen Ausführungsformen erzeugt die Kontaktfläche aufgrund ihrer Vibration mindestens ein Geräusch, das zumindest für den Benutzer, der die Kontaktfläche berührt, hörbar ist.
In einigen Ausführungsformen ist der kapazitive Berührungssensor unterhalb der Kontaktfläche angeordnet und befindet sich zumindest auf einer Seite des Strukturträgers.
In Ausführungsformen werden das Aktuatorsystem und die kapazitiven Berührungssensoren von der Steuereinheit aktiviert, wenn dieselbe Steuereinheit einen Befehl zur Aktivierung einer bestimmten Funktion bezüglich des Umgebungsbeleuchtungssystems erhält.
In Ausführungsformen sind die Lichtquellen RGB-LEDs.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das einen Fahrgastraum mit einer Innenausstattung umfasst, wobei der Fahrgastraum mindestens einen Bereich umfasst, der mit Hilfe des Umgebungsbeleuchtungssystems beleuchtet werden kann.
Die Merkmale und Vorteile des Systems und des Automobils werden aus der folgenden Beschreibung, in der eine Anzahl von Ausführungsformen offenbart wird, klar und deutlich.
Figurenliste
Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

1A und 1B zeigen einen Teil eines Umgebungsbeleuchtungssystems, das gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung in der Lage ist, haptisches Feedback für einen Benutzer zu erzeugen,
2A und 2B zeigen in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform eines Umgebungsbeleuchtungssystems, das ein Aktuatorsystem umfasst, das so ausgelegt ist, dass es mindestens eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration erzeugt, wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche in einem bestimmten Bereich berührt,
3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Umgebungsbeleuchtungssystems in einem Längsschnitt, und
4 zeigt einen Teil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Fahrgastraum, in dem ein Umgebungsbeleuchtungssystem gemäß den Ausführungsformen vorhanden ist.

Detaillierte Beschreibung
Die 1A und 1B zeigen einen Teil eines Umgebungsbeleuchtungssystems, das gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung in der Lage ist, ein haptisches Feedback für einen Benutzer zu erzeugen. Insbesondere zeigt 1A das Umgebungsbeleuchtungssystem, das in der Lage ist, Vibrationen zu erzeugen, die vom Körperteil des Benutzers wahrgenommen werden können, wenn der Körperteil des Benutzers auf einer Kontaktfläche gleitet, um die Farbe der von den Lichtquellen emittierten Lichtstrahlen zu verändern. 1B zeigt das Umgebungsbeleuchtungssystem, das in der Lage ist, vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibrationen zu erzeugen, wenn der Körperteil des Benutzers auf einer Kontaktfläche gleitet, um die Intensität der von den Lichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen zu verändern.
Die 2A und 2B zeigen in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform eines Umgebungsbeleuchtungssystems, das ein Aktuatorsystem umfasst, das geeignet ist, mindestens eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration zu erzeugen, wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche in einem bestimmten Bereich berührt. Insbesondere zeigt 2A einen Querschnitt des Umgebungsbeleuchtungssystems gemäß der Ausführungsform, und 2B zeigt einen Längsschnitt des Umgebungsbeleuchtungssystems von 2A.
Mit Bezug auf die Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 3 das gesamte Umgebungsbeleuchtungssystem gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung. Ferner bezeichnet die Bezugsziffer 2 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrgastraum 22, in dem das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung eingesetzt wird, als Ganzes.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ist für den Einsatz in Kraftfahrzeugen 2 geeignet, wobei letztere einen Fahrgastraum 22 aufweisen.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 ist so ausgelegt, dass es zumindest einen Teil des Fahrgastraums 22 beleuchtet.
Allgemeiner ausgedrückt, ist das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 in der Lage, Licht in den gewünschten Farben und/oder Intensitäten zu emittieren und/oder eine Lichtanimation mit Lichteffekten auszuführen. Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 hat eine Längserstreckung, die zumindest um eine Größenordnung größer ist als die Breite und Dicke des Umgebungsbeleuchtungssystems 3, und diese Breite und Dicke haben vergleichbare Abmessungen.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung umfasst das Umgebungsbeleuchtungssystem mindestens ein optisches System 4.
In einer Ausführungsform weist das Umgebungsbeleuchtungssystem 3, insbesondere das optische System 4, eine Bandstruktur auf, die so beschaffen ist, dass sie die gewünschte Form erhält, z. B. in Anlehnung an die Formen eines oder mehrerer Teile des Fahrgastraums 22 des Kraftfahrzeugs 2, z. B. einer Konsole.
Das optische System 4 umfasst wiederum: eine Anzahl von Lichtquellen 41, bei denen es sich beispielsweise um RGB-LEDs handeln kann, die so beschaffen sind, dass sie Lichtstrahlen aussenden, und einen Strukturträger 40, auf dem die Anzahl der Lichtquellen 41 angeordnet ist.
Das optische System 4 umfasst darüber hinaus mindestens eine Kontaktfläche 32, auf die ein Benutzer einwirken kann. Durch die mindestens eine Kontaktfläche 32 können die von der Anzahl der Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen austreten.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 umfasst auch eine Steuereinheit 31. Die Steuereinheit 31 ist geeignet, die mehreren Lichtquellen 41 des optischen Systems 4 zu steuern.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3, in Ausführungsformen das optische System 4, umfasst mindestens einen kapazitiven Berührungssensor 6. Der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6 kann in Ausführungsformen lokal in das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 integriert sein. In einer Ausführungsform ist der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6 lokal in das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 integriert. In einer Ausführungsform ist der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6 lokal in das optische System 4 integriert.
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Begriff „integriert“, dass es sich um eine Einheit und/oder eine Kombination handelt, d. h. um einen Teil des Geräts, der nicht entfernt werden kann, ohne das Beleuchtungssystem 3 als solches zu demontieren oder zu beschädigen.
Der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6 ist geeignet, die Berührung der Kontaktfläche 32 durch einen Körperteil des Benutzers in mindestens einem definierten Bereich „B“ zu erfassen. Der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6 ist elektronisch mit der Steuereinheit 31 verbunden.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung umfasst mindestens ein Aktuatorsystem 7. Das mindestens eine Aktuatorsystem 7, das ein einzelnes Aktuatorsystem 7 sein kann, ist in der Lage, eine haptische Rückmeldung an den Benutzer zu erzeugen, zumindest wenn der Benutzer die Kontaktfläche 32 in dem definierten Bereich „B“ berührt.
Das Aktuatorsystem 7 ist so ausgelegt, dass es eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration erzeugt, wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche 32 in dem definierten Bereich „B“ berührt.
Das Aktuatorsystem 7 ist mit der Steuereinheit 31 elektronisch verbunden. Die Steuereinheit 31 ist geeignet, das Aktuatorsystem 7 zu steuern.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 ermöglicht es dem Benutzer gemäß einem Aspekt, eine Rückmeldung von demselben Umgebungsbeleuchtungssystem 3 zu erhalten, wenn zumindest die Kontaktfläche 32 von dem Körperteil des Benutzers berührt wurde. Eine solche Rückmeldung ist eine haptische Rückmeldung, die vom Benutzer durch den Körperteil des Benutzers, der die Kontaktfläche 32 berührt, wahrgenommen wird.
Da das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 in der Lage ist, zusätzlich oder alternativ zu visuellen Rückmeldungen auch nicht-visuelle Rückmeldungen wie haptische Rückmeldungen zu geben, kann es als komplexere Mensch-Maschine-Schnittstelle dienen. Die Lösung ermöglicht beispielsweise die Zusammenführung von mindestens zwei verschiedenen Arten von Rückmeldungen in ein und demselben Umgebungsbeleuchtungssystem 3, das in der Lage ist, den Benutzern mindestens zwei verschiedene Arten von Rückmeldungen zu geben. So kann dieselbe Kontaktfläche 32 sowohl eine visuelle Rückmeldung durch die Emission von Lichtstrahlen als auch eine haptische Rückmeldung durch die vom Aktuatorsystem 7 erzeugten Vibrationen geben.
In einer Ausführungsform erzeugt die Kontaktfläche 32 aufgrund ihrer Vibration zumindest einen Ton, der zumindest für den Benutzer, der die Kontaktfläche 32 berührt, hörbar ist. Diese Lösung ermöglicht es, drei verschiedene Arten von Rückmeldungen in ein und demselben Umgebungsbeleuchtungssystem 3 zu vereinen. Zum Beispiel kann dieselbe Kontaktfläche 32 eine visuelle Rückmeldung durch die Aussendung von Lichtstrahlen, eine haptische Rückmeldung durch die vom Aktuatorsystem 7 erzeugte Vibration und eine akustische Rückmeldung, ebenfalls durch die vom Aktuatorsystem 7 erzeugte Vibration, geben.
In einer Ausführungsform umfasst das Aktuatorsystem 7 mindestens einen Aktuator 72. In Ausführungsformen kann jeder der mindestens einen Aktuatoren 72 ein piezoelektrischer Aktuator, ein Aktuator mit rotierender Masse, ein elektromagnetischer Aktuator oder ein Aktuator sein, der mindestens einen Resonator umfasst.
In einer Ausführungsform ist ein Aktuator 72 in der Lage, eine lineare Kraft auf eine Kontaktfläche 32 auszuüben. In einer Ausführungsform kann die auf eine solche Kontaktfläche ausgeübte lineare Kraft bis zu 20N (Newton) betragen.
Bei der Kontaktfläche 32 handelt es sich um mindestens eine Fläche, die aufgrund der vom Aktuatorsystem 7, z. B. dem Aktuator 72, erzeugten Schwingungen vibriert, sich beispielsweise neigt, verformt und/oder in Resonanz tritt.
In einer Ausführungsform ist die Kontaktfläche 32 an mindestens zwei Punkten entlang ihrer Längserstreckung mechanisch eingespannt, zum Beispiel an ihren Enden, wie an den Enden des Bereichs „B“. Durch diese mechanischen Zwänge wird vermieden, dass dieselbe Kontaktfläche 32 aufgrund anderer externer Schwingungsquellen vibrieren kann, z. B. um zu vermeiden, dass eine solche Kontaktfläche 32 aufgrund externer Einflüsse, wie z. B. durch das fahrende Fahrzeug, vibriert.
Zwischen zwei mechanischen Beschränkungen der Kontaktfläche 32 und, in einer Ausführungsform, innerhalb des Bereichs „B“, ist mindestens ein Aktuator 72 angeordnet. Der mindestens eine Aktuator 72 ist so beschaffen, dass er eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration erzeugt, z. B. wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche 32 zwischen den mechanischen Zwangspunkten berührt.
In Ausführungsformen erzeugt die Kontaktfläche 32 aufgrund ihrer Vibration, die durch das Aktuatorsystem 7, beispielsweise durch den mindestens einen Aktuator 72, erzeugt wird, mindestens ein Geräusch, das zumindest für den Benutzer, der die Kontaktfläche 32 berührt, hörbar ist.
In bestimmten Ausführungsformen schwingt die Kontaktfläche 32 mit einer Frequenz zwischen 20 Hz und 20 kHz.
In Ausführungsformen ist die Kontaktfläche 32, die vibriert, zumindest ein Teil der beleuchteten Fläche des Umgebungsbeleuchtungssystems 3. Die Kontaktfläche 32 kann ein optischer Filter, ein Diffusionsmodul, ein Lichtleitermodul oder andere optische Elemente oder eine Schutzschicht sein, die auf den anderen Elementen und/oder Modulen, aus denen das optische System 4 besteht, angebracht ist.
Die Kontaktfläche 32 ist dazu bestimmt, vom Benutzer berührt zu werden. Dieselbe Kontaktfläche 32 ist so konzipiert, dass sie die Vibrationswirkung entlang ihrer Längserstreckung weitergibt.
In einigen Ausführungsformen hat die Kontaktfläche 32 eine größere Ausdehnung als der Rest des optischen Systems 4, so dass sie auch einen nichtoptischen Teil des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 überdeckt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das optische System 4 außerdem mindestens ein Diffusionsmodul 42. Das mindestens eine Diffusionsmodul 42 ist geeignet, die von den mehreren Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen homogen zu streuen. Das Diffusionsmodul 42 kann unterhalb der Kontaktfläche 32 angeordnet sein oder Teil der Kontaktfläche 32 sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst das optische System 4 außerdem eine Anzahl von Lichtleitermodulen 43. Die Lichtleitermodule 43 können zwischen den Lichtquellen 41 und dem mindestens einen Diffusionsmodul 42 oder der Kontaktfläche 32 angeordnet sein. Die Lichtleitermodule 43 sind dazu geeignet, die von den Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen zu lenken, insbesondere in Richtung des Diffusionsmoduls 42 oder der Kontaktfläche 32.
In einigen Ausführungsformen kann jedes der Lichtleitermodule 43 so gestaltet sein, dass die von jedem Lichtleitermodul 43 ausgesandten Lichtstrahlen isoliert werden, um Sektoren, Blöcke oder Bereiche zu realisieren, die mit einem sehr scharfen Kontrast zum Rest des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 beleuchtet werden können. Diese Ausführungsform könnte dazu dienen, den Bereich „B“ der Berührungsfläche 32 besser zu definieren, in dem der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6 die Berührung der Berührungsfläche 32 durch einen Benutzer erkennen kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Kontaktfläche 32 oberhalb der Lichtleitermodule 43 angeordnet sein. Die Kontaktfläche 32 kann aus einem transparenten Film oder einer transparenten Schicht bestehen, der/die eine Antireflexions- und/oder Anti-Schmutzwirkung hat. Die Kontaktfläche 32 kann aus Kunststoff, Glas oder einem anderen geeigneten Material bestehen, das in der Lage ist, die Schwingungen weiterzuleiten und - bei Ausführungsformen, die eine akustische Rückkopplung implizieren - während der Schwingungen Töne abzugeben. In solchen Ausführungsformen kann jedes der Führungsmodule 43 zwischen den Lichtquellen 41 und der diffusiven Kontaktfläche angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen befindet sich zwischen der Kontaktfläche 32 und den Führungsmodulen 43 ein Spalt, beispielsweise ein Luftspalt, so dass die Kontaktfläche 32 während ihrer Schwingungen keines der Führungsmodule 43 berührt.
In dem Umgebungsbeleuchtungssystem 3 kann der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6 je nach Ausführungsform auch zur Realisierung mindestens einer Softtaste verwendet werden. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ist unter dem Begriff „Softtaste“ eine simulierte Taste oder ein simulierter Knopf zu verstehen, die bzw. der auf einer Oberfläche angezeigt wird, die berührt werden kann. Eine solche Softtaste kann auch als „virtueller Knopf” oder „virtuelle Taste“ bezeichnet werden. Mit einer Softtaste können elektronische Schaltkreise, die ferngesteuert sein können, gesteuert werden, um eine oder mehrere Funktionen zu aktivieren oder zu deaktivieren. In bestimmten Ausführungsformen ermöglicht der mindestens eine kapazitive Berührungssensor 6, dass das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 zu einer aktiven Mensch-Maschine-Schnittstelle wird, die in der Lage ist, Eingaben von den Benutzern zu empfangen.
Allgemeiner ausgedrückt ist der kapazitive Berührungssensor 6 ein Wandler, der aufgrund des kapazitiven Effekts erkennen kann, wenn eine Oberfläche, insbesondere die Kontaktfläche 32, von einem Benutzer, beispielsweise von einem oder mehreren Fingern des Benutzers, berührt worden ist. Die Kontaktfläche 32 kann ein Teil des kapazitiven Berührungssensors 6 sein.
In einer Ausführungsform ist eine Anzahl von kapazitiven Berührungssensoren 6 enthalten, die entlang einer Richtung innerhalb des Bereichs „B“ angeordnet sind. In dieser Ausführungsform wird mehr als ein kapazitiver Berührungssensor 6 verwendet, um die Berührung der Kontaktfläche 32 durch einen Benutzer in dem definierten Bereich „B“ zu erfassen. Die Anzahl der kapazitiven Berührungssensoren 6 sind elektronisch mit der Steuereinheit 31 verbunden. In Ausführungsformen ist die Steuereinheit 31 in der Lage, die von der Anzahl der kapazitiven Berührungssensoren 6 empfangenen Signale zu verarbeiten.
Die Steuereinheit 31 ist so ausgelegt, dass sie ein Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 entlang mindestens einer Richtung erkennt.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 31 in der Lage, eine Richtung zu erkennen, in der der Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 gleitet. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 31 angepasst sein, um zu erkennen, ob der Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 von rechts nach links (d.h. nach links) oder umgekehrt von links nach rechts (d.h. nach rechts) gleitet. Die Erkennung anderer und/oder zusätzlicher Richtungen kann vorgesehen werden.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 31 in der Lage, die Farbe und/oder Intensität der von den mehreren Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen in Abhängigkeit von der festgestellten Bewegung des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 zu variieren.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 31 so ausgelegt, dass sie die Intensität und/oder die Frequenz der von dem Aktuatorsystem 7 erzeugten Vibration in Abhängigkeit von dem festgestellten Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 verändert. Diese Ausführungsform ermöglicht es dem Benutzer, eine haptische Rückmeldung zu erhalten, die sich in Abhängigkeit von der Länge des Gleitens entlang der Kontaktfläche 32 und/oder dem Startpunkt des Gleitens und/oder dem Endpunkt des Gleitens ändert.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 31 so ausgelegt, dass sie die Intensität und/oder die Frequenz der von dem Aktuatorsystem 7 erzeugten Vibration in Abhängigkeit von der Farbänderung der von den mehreren Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen gleichzeitig mit dem Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 variiert.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 31 so ausgelegt, dass sie die Intensität und/oder die Frequenz der von dem Aktuatorsystem 7 erzeugten Vibration in Abhängigkeit von der Veränderung der Intensität der von den mehreren Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen gleichzeitig mit dem Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 verändert.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 31 so ausgelegt, dass sie die Intensität und/oder die Frequenz der von dem Aktuatorsystem 7 erzeugten Vibration in Abhängigkeit von der Farbe und der Intensität der von den mehreren Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen variiert, und zwar gleichzeitig mit dem Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32.
Diese Ausführungsformen ermöglichen es dem Benutzer, eine haptische Rückmeldung in Abhängigkeit von den Entscheidungen des Benutzers über die Farbe und/oder die Intensität der von der Anzahl der Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen zu erhalten. Die Intensität und/oder Frequenz der von dem Aktuatorsystem 7 erzeugten Schwingungen kann von der Länge des Gleitens entlang der Kontaktfläche 32 und/oder dem Startpunkt des Gleitens und/oder dem Endpunkt des Gleitens abhängen. Zum Beispiel kann die Vibration in ihrer Frequenz und/oder ihrer Intensität progressiv oder in für den Benutzer erkennbaren Stufen ansteigen oder abfallen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit 31 so ausgelegt, dass sie die Intensität und/oder die Frequenz der vom Aktuatorsystem 7 erzeugten Vibration in Abhängigkeit von einer vom Benutzer gewünschten Veränderung einer anderen Funktionalität des Fahrzeugs gleichzeitig mit dem Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 verändert.
In dem Umgebungsbeleuchtungssystem 3 kann gemäß einem Aspekt der Offenbarung, zum Beispiel dank des optischen Systems 4, ein Teil des Umgebungsbeleuchtungssystems 3, insbesondere der Bereich „B“, anders beleuchtet werden als der Rest des Umgebungsbeleuchtungssystems 3. Zum Beispiel kann der Bereich „B“ als eine Folge von Farben von der kälteren zur wärmeren oder eine bestimmte Farbe mit unterschiedlicher Intensität, von der niedrigeren zur höheren beleuchtet werden.
Durch die beschriebenen Ausführungsformen kann der Bereich „B“ des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 als komplexe Mensch-Maschine-Schnittstelle dienen. In der Tat kann der Benutzer seine Präferenzen eingeben, und derselbe Benutzer erhält verschiedene Arten von Rückmeldungen, insbesondere mindestens eine haptische Rückmeldung. In einer Ausführungsform kann der Benutzer auch oder alternativ eine akustische Rückmeldung erhalten.
In Ausführungsformen kann der Bereich „B“ sofort und ohne Zweifel von den Benutzern gesehen werden, die intuitiv wissen, wo sie das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 berühren müssen, um Eingaben zu machen, die es ermöglichen, das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 zu regulieren, z. B. die Farbe und/oder die Intensität der von dem Umgebungsbeleuchtungssystem 3 ausgesandten Lichtstrahlen, oder eine andere im Fahrzeug enthaltene Funktion zu steuern.
Auf diese Weise wird das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung zu einem funktionalen Teil und kann aktiv mit den Benutzern interagieren.
In einer Ausführungsform ist die Kontaktfläche 32 zumindest an den beiden Enden des Bereichs „B“ entlang der Längserstreckung der Kontaktfläche mechanisch eingespannt. Zwischen diesen beiden mechanischen Begrenzungen der Kontaktfläche 32 ist innerhalb des Bereichs „B“ mindestens ein, vielleicht aber auch zwei oder mehr Aktuatoren 72 angeordnet. Der Aktuator 72 ist geeignet, eine Vibration auf der Kontaktfläche 32 zu erzeugen, die vom Körperteil des Benutzers während des Gleitens auf derselben Kontaktfläche 32 wahrgenommen werden kann. Dieselbe Kontaktfläche 32 erzeugt aufgrund ihrer Vibration zumindest ein Geräusch, das zumindest für den Benutzer, der die Kontaktfläche 32 berührt, hörbar ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Aktuatorsystem 7 eine Anzahl von Aktuatoren 72, die ein Array oder eine Matrix bilden, wobei die Steuereinheit 31 in der Lage ist, jeden Aktuator 72 unabhängig voneinander zu aktivieren, um unterschiedliche haptische Effekte in Abhängigkeit von der Funktion oder Funktionalität zu erzeugen, die vom Benutzer aktiviert und verwendet wird.
Das Aktuatorsystem 7 wird von der Steuereinheit 31 aktiviert, wenn dieselbe Steuereinheit 31 einen Aktivierungsbefehl für eine bestimmte Funktion in Bezug auf das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 empfängt, zum Beispiel die folgenden Funktionen: Änderung der Farbe, Änderung der Intensität, Änderung der Animation usw., die sich auf dasselbe Umgebungsbeleuchtungssystem 3 beziehen oder mit anderen im Fahrzeug enthaltenen Funktionen verbunden sind, zum Beispiel Änderung der Innentemperatur, Steuerung der Klimaanlage, Steuerung von Freihandsystemen usw. Die Funktionen können durch einen spezifischen jeweiligen Befehl aktiviert werden. Die Befehle können über einen Schalter, einen weichen oder harten Schalter oder über ein Spracherkennungssystem eingegeben werden. Solche Schalter oder Systeme sind ordnungsgemäß an die Steuereinheit 31 des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 angeschlossen. Solche Schalter oder Spracherkennungssysteme als solche werden in dieser Offenbarung nicht besonders detailliert beschrieben, da sie dem Fachmann bekannt sind.
Im Allgemeinen befindet sich der kapazitive Berührungssensor 6 unterhalb der Kontaktfläche 32.
In einer Ausführungsform umfasst der kapazitive Berührungssensor 6 mindestens eine leitende Schicht 63, die unterhalb der Kontaktfläche 32 angeordnet ist.
In einer Ausführungsform ist der kapazitive Berührungssensor 6 und/oder die leitende Schicht 63 zumindest auf einer Fläche des Strukturträgers 40 angeordnet. Beispielsweise kann der kapazitive Berührungssensor 6 auf dem Strukturträger 40 angeordnet werden, beispielsweise zwischen den Lichtquellen 41 entlang der Ausdehnung des Umgebungsbeleuchtungssystems 3. Alternativ kann der kapazitive Berührungssensor 6 auf einer Fläche des Strukturträgers 40 angeordnet werden, die der Fläche, auf der die Lichtquellen 41 angeordnet sind, gegenüberliegt. In einer anderen Ausführungsform ist der kapazitive Berührungssensor 6 in den Strukturträger 40 integriert, so dass sie in einem einzigen Körper realisiert sind.
In Ausführungsformen des Umgebungsbeleuchtungssystems 3, in denen das optische System 4 ein Lichtleitermodul 43 umfasst, könnte die leitfähige Schicht 63 über mindestens einem Lichtleitermodul 43 angeordnet sein. In solchen Ausführungsformen kann die mindestens eine leitfähige Schicht 63 aus leitfähigem, transparentem Material hergestellt sein.
Ausführungsformen eines Umgebungsbeleuchtungssystems mit kapazitiven Berührungssensoren sind in der Patentanmeldung WO2020202002A1 näher beschrieben, deren gesamter Inhalt als in den Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung einbezogen zu betrachten ist.
In Ausführungsformen ist die mindestens eine leitende Schicht 63 zwischen dem mindestens einen Lichtleitermodul 43 und dem mindestens einen Diffusionsmodul 42 angeordnet, zum Beispiel auf dem Lichtleitermodul 43. Alternativ ist die leitende Schicht 63 an einer Fläche des Diffusionsmoduls 42 befestigt, die dem Lichtleitermodul 43 oder der Kontaktfläche 32 zugewandt ist.
In einer anderen Ausführungsform ist die mindestens eine leitfähige Schicht 63 über dem mindestens einen Diffusionsmodul 42 angeordnet oder auf einer Seite der Kontaktfläche 32 befestigt, die der Seite gegenüberliegt, auf der der Benutzer die Kontaktfläche 32 berühren kann.
In allen oben genannten Ausführungsformen kann die leitende Schicht 63 aus leitendem, transparentem Material bestehen.
In einer anderen möglichen, illustrativen und nicht einschränkenden Ausführungsform des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist der kapazitive Berührungssensor 6 unterhalb des mindestens einen Lichtleitermoduls 43 angeordnet.
Im Allgemeinen wird der kapazitive Berührungssensor 6 in Abhängigkeit von seiner Position in Bezug auf die Kontaktfläche 32 ausgelegt. Möglicherweise wird das gesamte Beleuchtungssystem 3 und insbesondere das optische System 4 entsprechend dem gewählten kapazitiven Berührungssensor 6 ausgelegt. In Anbetracht der obigen Ausführungen ist es klar, dass die Position des kapazitiven Berührungssensors 6 und seiner Elemente je nach Bedarf gewählt werden kann, wobei alle seine Betriebsfunktionen erhalten bleiben.
In einer Ausführungsform könnte innerhalb des optischen Systems 4 des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 nur ein Teil des gesamten kapazitiven Berührungssensors 6 vorhanden sein. Beispielsweise kann eine leitende Schicht 63, die als Sensorelektrode eines Kondensators fungiert, lokal im optischen System 4 angeordnet sein, und stattdessen können elektronische Komponenten, die auswerten können, ob der Benutzer die Kontaktfläche 32 berührt oder nicht, an einer entfernten Position angeordnet sein, die beispielsweise in derselben Steuereinheit 31 des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 enthalten ist.
Allgemeiner ausgedrückt, ist die Steuereinheit 31 in der Lage, Kapazitätsänderungen in Bezug auf eine oder mehrere Elektroden eines oder mehrerer kapazitiver Berührungssensoren 6 zu erkennen.
In einer anderen möglichen Ausführungsform kann der kapazitive Berührungssensor 6 aus einem Berührungsfeld bestehen, bei dem die gegenseitige Kopplung zwischen Zeilen- und Spaltenelektroden gemessen wird.
Im Allgemeinen müssen die kapazitiven Berührungssensoren 6 so ausgelegt sein, dass sie Berührungen auf einer Oberfläche erkennen können, die von den Formen und Abmessungen her durch den Bereich „B“ definiert ist, der von dem optischen System 4 beleuchtet wird. Andererseits sind die kapazitiven Berührungssensoren 6 vorteilhaft so ausgelegt, dass bei Berührungen außerhalb der Grenzen des Bereichs „B“ keine Kapazitätsänderung erkannt wird.
In der Ausführungsform des Umgebungsbeleuchtungssystems 3, in der das optische System 4 eine Anzahl von Lichtleitermodulen 43 umfasst, ist jedes Lichtleitermodul 43 so ausgelegt, dass es mit einer einzigen Lichtquelle 41 verbunden werden kann. Alternativ kann jedes der mehreren Lichtleitermodule 43 mit zwei oder mehr Lichtquellen 41 verbunden werden.
In einigen Ausführungsformen kann die Kontaktfläche 32 aus einem einzigen Stück bestehen, das sich über die gesamte Länge des Beleuchtungssystems 3 erstreckt. In alternativen Ausführungsformen kann die Kontaktfläche 32 aus zwei oder mehr Teilen bestehen, die ordnungsgemäß miteinander verbunden sind, so dass sie wie ein einziges Stück erscheinen, auf diese Weise sind die Verbindungsstellen für die Benutzer nicht sichtbar. Die Kontaktfläche 32 kann aus Plexiglas™ , z.B. OV200, oder anderen geeigneten Materialien hergestellt werden. In gleicher Weise kann ein Diffusionsmodul 42 aus einem einzigen Stück bestehen, das sich über die gesamte Länge des Beleuchtungssystems 3 erstreckt, oder es kann aus zwei oder mehreren Teilen bestehen, die ordnungsgemäß miteinander verbunden sind.
Der Strukturträger 40 kann in einem einzigen Stück ausgeführt werden, das sich über die gesamte Länge des Beleuchtungssystems 3 erstreckt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Strukturträger 40 in zwei oder mehr Teilen ausgeführt werden.
Der Strukturträger 40 kann eine Leiterplatte sein und weist somit bekannte strukturelle Merkmale auf. In einer möglichen Ausführungsform ist der Strukturträger 40 aus einem Verbundwerkstoff hergestellt, der aus Glasfasergewebe mit einem Epoxidharz besteht, zum Beispiel FR-4-Material. In einer alternativen Ausführungsform ist der Strukturträger 40 aus elastischem Material hergestellt, so dass er gebogen werden kann, um einem bestimmten, nicht geradlinigen Weg entlang des Fahrgastraums 22, z. B. einer Konsole, zu folgen.
In einigen Ausführungsformen ist das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 so gestaltet, dass der Strukturträger 40 nicht den durch das Aktuatorsystem 7 erzeugten Schwingungen ausgesetzt ist, z. B. in Ausführungsformen, in denen Lichtleitermodule vorhanden und zwischen dem Strukturträger 40 und der Kontaktfläche 32 angeordnet sind.
In einigen Ausführungsformen ist das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 so gestaltet, dass der Strukturträger 40 als Ganzes mit der Kontaktfläche 32 schwingt, z. B. in den Ausführungsformen, in denen keine Lichtleitermodule zwischen dem Strukturträger 40 und der Kontaktfläche 32 vorhanden sind.
Die mehreren Lichtquellen 41 können LEDs des Typs RGB sein. Die RGB-Lichtquellen 41 können von vorne emittieren.
In Ausführungsformen, in denen Lichtleitermodule 43 enthalten sind, können die Lichtleitermodule 43 gruppiert und so angepasst werden, dass sie zwischen zweiten Lichtleitermodulen entlang des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 eingefügt werden können. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der drei Lichtleitermodule 43 gruppiert und so angepasst sind, dass sie zwischen zweiten Lichtleitermodulen entlang des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 eingefügt werden können. Das zweite Lichtleitermodul ist so beschaffen, dass es Lichtstrahlen gleichmäßig entlang des Beleuchtungssystems 3 ausstrahlt. Das zweite Lichtleitermodul arbeitet mit einem Diffusormodul 42 zusammen, um das Licht gleichmäßig entlang des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 auszustrahlen, die Anzahl der Lichtquellen 41 zu verringern und die Sichtbarkeit heißer Punkte entlang des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 zu vermeiden, insbesondere im Bereich der Lichtquellen 41. Die Lichtleitermodule 43 sind so beschaffen, dass sie den Bereich „B“ definieren.
In einer anderen Ausführungsform, z. B. wie in 2B gezeigt, sind zwei Lichtleitermodule 43 zwischen zweiten Lichtleitermodulen entlang des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 eingefügt. Die beiden Lichtleitermodule 43 sind so beschaffen, dass sie die Grenzen des Bereichs „B“ definieren.
Mögliche Ausführungsformen des Lichtleitermoduls 43 sind in der italienischen Patentanmeldung IT201800010732A1 offenbart, deren gesamter Inhalt als durch Bezugnahme in den Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung aufgenommen zu betrachten ist.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform des Lichtleitermoduls 43 beschrieben. Jedes Lichtleitermodul 43 besteht aus einer ebenen Eintrittsfläche, in die die von der Lichtquelle 41 ausgesandten Lichtstrahlen eintreten, und einer parabolischen Reflexionsfläche, die so beschaffen ist, dass sie die von der Lichtquelle 41 ausgesandten und in die Eintrittsfläche eintretenden Lichtstrahlen in kontrollierter Weise kollimiert. Vorteilhafterweise ist die Lichtquelle 41 im Brennpunkt der parabolisch reflektierenden Fläche angeordnet. Jedes Lichtleitermodul 43 umfasst ferner eine Extraktionsanordnung mit einer Anzahl von Extraktionsprismen. Die Extraktionsanordnung ist dazu geeignet, die von der parabolischen Reflexionsfläche reflektierten Lichtstrahlen umzulenken. Jedes Lichtleitermodul 43 umfasst ferner eine Emissionsfläche, aus der die von der Extraktionsanordnung abgelenkten Lichtstrahlen austreten. Jedes Lichtleitermodul 43 ist gemäß den Aspekten dieser Offenbarung so ausgelegt, dass die aus der Emissionsfläche austretenden Lichtstrahlen im Wesentlichen senkrecht zur Emissionsfläche verlaufen. In einer Ausführungsform des Lichtleitermoduls 43 umfasst die parabolische Reflexionsfläche eine Anzahl von Rohroptiken, die entlang der parabolischen Kurve der Reflexionsfläche verteilt sind und den Strahl der von der parabolischen Reflexionsfläche kollimierten Lichtstrahlen in kontrollierter Weise aufweiten können. Die parabolische Reflexionsfläche und/oder die Extraktionsanordnung können metallisierte Oberflächen aufweisen, um die Reflexion oder Ablenkung der Lichtstrahlen zu erhöhen. Die mehreren Extraktionsprismen können abwechselnd geneigte Flächen in Bezug auf die parabolisch reflektierende Fläche und parallele Flächen in Bezug auf die Achse der parabolisch reflektierenden Fläche aufweisen.
Die Form, Dicke und Länge der Lichtleitermodule 43 kann je nach Bedarf geändert werden, und die Lichtleitermodule 43 können entsprechend gestaltet werden.
Andere mögliche Ausführungsformen des Lichtleitermoduls 43, die in der vorliegenden Anmeldung nicht im Einzelnen beschrieben werden und die geeignet sind, zu verhindern, dass sich die von zwei verschiedenen Lichtleitermodulen geführten Lichtstrahlen miteinander vermischen können, werden als mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmend betrachtet und in deren Anwendungsbereich aufgenommen.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Lichtleitermodul 43 ein optisches Element, das Lichtstrahlen in seiner Struktur leitet und die Lichtstrahlen aufgrund des Totalreflexionseffekts der Lichtstrahlen lenkt. Die Lichtleitermodule 43 können aus transparentem Kunststoff oder aus transparentem Silikon, z. B. PMMA, hergestellt sein. Die mehreren Lichtleitermodule 43 können aus einem einzigen Stück gefertigt werden. Alternativ können sie als eine Anzahl von Elementen hergestellt werden, die in dem Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung zusammengesetzt und verbunden werden müssen.
In einer Ausführungsform ist eine Anzahl von kapazitiven Berührungssensoren 6 vorgesehen, die entlang einer Richtung innerhalb des Bereichs „B“ angeordnet sind. Die kapazitiven Berührungssensoren 6 sind elektronisch mit der Steuereinheit 31 verbunden. Die Steuereinheit 31 ist geeignet, ein Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 entlang einer Richtung zu erkennen und eine Richtung zu bestimmen, entlang der der Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 gleitet. Die Steuereinheit 31 ist auch dazu geeignet, alle Lichtquellen 41 richtig anzusteuern, um Lichtstrahlen in den vom Benutzer gewünschten Farben und/oder Intensitäten zu emittieren.
Alternativ kann die Steuereinheit 31 alle Lichtquellen 41 in Abhängigkeit von einem Computerprogramm oder einer Software ansteuern, das bzw. die eine Abfolge von Schritten umfasst, die die Ansteuerung der mehreren Lichtquellen 41 ermöglichen.
Das Aktuatorsystem 7 ist elektronisch mit der Steuereinheit 31 verbunden. Die Steuereinheit 31 ist auch geeignet, das Aktuatorsystem 7 zu steuern, insbesondere ist die Steuereinheit 31 geeignet, die Frequenz und/oder die Intensität der vom Aktuatorsystem 7 erzeugten Vibration in Abhängigkeit vom Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 zu variieren, wenn der Benutzer die Farbe und/oder die Intensität der von den mehreren Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen entsprechend dem Wunsch des Benutzers ändert oder andere in den Fahrzeugen enthaltene Funktionalitäten befiehlt.
In Ausführungsformen werden die kapazitiven Berührungssensoren 6 nach einem bestimmten Befehl des Benutzers aktiviert, wobei dieser Befehl von der Steuereinheit 31 ordnungsgemäß verwaltet wird, die die kapazitiven Berührungssensoren 6 aktiviert.
In Ausführungsformen werden das Aktuatorsystem 7 und die kapazitiven Berührungssensoren 6 von der Steuereinheit 31 aktiviert. Das Aktuatorsystem 7 und die kapazitiven Berührungssensoren 6 werden aktiviert, wenn - und in bestimmten Ausführungsformen nur wenn - dieselbe Steuereinheit 31 einen Befehl zur Aktivierung einer bestimmten Funktion des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 erhält.
In Ausführungsformen werden die kapazitiven Berührungssensoren 6 erst dann aktiviert, wenn die gleichen Lichtquellen 41 ordnungsgemäß angesteuert werden, damit der Benutzer den Bereich „B“, auf den er einwirken kann, sehen oder erkennen kann. Daher werden die kapazitiven Berührungssensoren 6 in Ausführungsformen nur dann abgefragt (aktiviert), wenn die Lichtquellen 41 ordnungsgemäß angesteuert werden, damit der Benutzer den Bereich „B“ sehen kann.
Wenn die Steuereinheit 31 feststellt, dass der Benutzer zumindest die Kontaktfläche 32 berührt, aktiviert dieselbe Steuereinheit 31 das Aktuatorsystem 7, um dem Benutzer über den Körperteil des Benutzers, der die Kontaktfläche berührt, eine haptische Rückmeldung zu geben. Gleichzeitig, wenn die Steuereinheit 31 feststellt, dass ein Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 gleitet, bestimmt/erfasst die Steuereinheit 31 zunächst die Richtung, entlang der der Körperteil des Benutzers gleitet, und dann befiehlt die Steuereinheit 31 dem Aktuatorsystem 7, die Intensität und/oder Frequenz der Vibration in Abhängigkeit von der erfassten Richtung zu ändern, wodurch die Frequenz und/oder die Intensität der Vibration erhöht oder verringert wird. Während des Gleitens erfährt der Benutzer eine Veränderung der Vibration und - in einigen Ausführungsformen - des Geräusches, wobei diese Veränderung der Vibration in der Intensität und/oder der Frequenz bestehen kann.
Allgemeiner ausgedrückt: Wenn die Steuereinheit 31 feststellt, dass der Benutzer die Kontaktfläche 32 nicht mehr berührt, wird das Aktuatorsystem 7 deaktiviert, so dass die Kontaktfläche nicht mehr vibriert und somit auch keine hörbaren Geräusche mehr erzeugt werden.
In einer Ausführungsform könnte das Beleuchtungssystem 3 in einem normalen Betriebszustand ausgeschaltet sein und somit kein Licht emittieren oder Licht in einer gewünschten Farbe und Intensität emittieren, entsprechend dem Verhalten und den Wünschen des Benutzers, oder ein solches Umgebungsbeleuchtungssystem 3 kann eine Lichtanimation laufen lassen, zum Beispiel eine Begrüßungsanimation usw. In einem fortgeschrittenen Betriebszustand könnte das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 in eine interaktive Konfiguration gebracht werden. In der interaktiven Konfiguration wird der Bereich „B“, der in einigen Ausführungsformen scharfe Kanten aufweist, sichtbar gemacht. Gleichzeitig können die kapazitiven Berührungssensoren 6 aktiviert werden, die es dem Benutzer ermöglichen, die Farbe und die Intensität der von den mehreren RGB-LED-Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen in Abhängigkeit von der von der Steuereinheit 31 erfassten Bewegung des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 zu ändern oder andere in den Fahrzeugen enthaltene Funktionen zu steuern, z. B. das Heizsystem des Fahrzeugs, die Klimaanlage usw. Während dieser Änderungen erfährt der Benutzer dank des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung ein haptisches und/oder akustisches Feedback.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist besonders geeignet für den Einsatz in Kraftfahrzeugen 2. Ein Kraftfahrzeug 2 umfasst einen Fahrgastraum 22, in dem eine Innenausstattung vorgesehen ist. Der Fahrgastraum 22 umfasst mindestens einen Bereich, der mittels eines Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung beleuchtet werden kann.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 kann gemäß der vorliegenden Offenbarung an den Ecken oder entlang der Ränder oder Kanten einer Mittelkonsole im Fahrgastraum 22 angebracht werden. Alternativ (oder in irgendeiner Kombination) kann das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 an den Türen angebracht werden, die es den Benutzern ermöglichen, in den Fahrgastraum 22 einzutreten, oder um den Rückspiegel herum, oder um die Konsole an der Fahrzeugdecke, oder sogar an jeder anderen geeigneten Stelle.
4 zeigt einen Teil eines Fahrgastraums 22 eines Kraftfahrzeugs 2, in dem mindestens ein Bereich mit Hilfe eines Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung beleuchtet werden kann. Insbesondere zeigt 4 eine Mittelkonsole des Fahrgastraums 22, die den Schaltknauf und eine Anzahl von Tasten umfasst, die speziell dafür ausgelegt sind, eine relativ spezifische Funktion oder Funktionalität zu aktivieren.
Am Rand der Konsole befindet sich zumindest ein Teil des Umgebungsbeleuchtungssystems 3. Ein Benutzer, z. B. der Fahrer, kann unmittelbar den Bereich „B“ sehen, der den Bereich definiert, auf dem der Benutzer einen Körperteil, z. B. einen Finger, gleiten lassen kann, um die Farbe und/oder die Intensität der von der Anzahl der Lichtquellen 41 ausgesandten Lichtstrahlen in Abhängigkeit von der Gleitbewegung des Körperteils des Benutzers auf der erfassten Kontaktfläche 32 zu ändern oder andere im Fahrzeug enthaltene Funktionalitäten zu steuern. Wenn der Benutzer die Kontaktfläche 32 berührt, wird das Aktuatorsystem 7 aktiviert, um eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration zu erzeugen, die eine haptische Rückmeldung gibt, die sich in Abhängigkeit von der Richtung ändert, in die der Körperteil des Benutzers gleitet.
1A zeigt einen Teil des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung, das in der Lage ist, eine haptische Rückmeldung an den Benutzer zu erzeugen, insbesondere ist das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 in der Lage, dank eines Aktuatorsystems 7 Vibrationen zu erzeugen, die vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbar sind, wenn der Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 in einem Bereich „B“ gleitet, um beispielsweise die Farbe der von den Lichtquellen 41 emittierten Lichtstrahlen zu verändern. Der Benutzer variiert die Farbe der von den Lichtquellen des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 ausgesandten Lichtstrahlen von einem kälteren Farbton zu einem wärmeren Farbton, indem er den Finger auf der Kontaktfläche 32 in einer Richtung von links nach rechts gleitet. Während dieses Gleitens erfährt der Benutzer eine schrittweise Veränderung der Vibration, zum Beispiel eine Erhöhung der Intensität oder Frequenz.
1B zeigt einen Teil des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung, das in der Lage ist, eine haptische Rückmeldung an den Benutzer zu erzeugen, insbesondere ist das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 in der Lage, dank eines Aktuatorsystems 7 Vibrationen zu erzeugen, die vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbar sind, wenn der Körperteil des Benutzers auf einer Kontaktfläche 32 in einem Bereich „B“ gleitet, um beispielsweise die Intensität der von den Lichtquellen emittierten Lichtstrahlen zu verändern. Der Benutzer variiert die Intensität der von den Lichtquellen des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 emittierten Lichtstrahlen von einer niedrigeren Intensität zu einer höheren Intensität, indem er den Finger auf der Kontaktfläche 32 in einer Richtung von links nach rechts gleiten lässt. Während dieses Gleitens erfährt der Benutzer eine schrittweise Veränderung der Vibration, zum Beispiel eine Erhöhung der Intensität oder Frequenz.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung zur Steuerung der Temperatur im Innenraum 22 des Kraftfahrzeugs 2 verwendet werden. In dieser Ausführungsform steuert die Steuereinheit 31, wenn der Benutzer „Klima“ sagt, die Anzahl von Lichtquellen 41 des optischen Systems 4, um dem Benutzer den definierten Bereich „B“ zu zeigen. In einer solchen Ausführungsform definiert und zeigt der definierte Bereich „B“ zwei Softtasten an den Rändern und einen Schiebebereich zwischen diesen Softtasten. Die Steuereinheit 31 kann mindestens eine Lichtquelle 41 so steuern, dass der Benutzer eine der beiden Schaltflächen als blau und die andere als rot sehen kann. Dann kann die Steuereinheit 31 die mehreren kapazitiven Berührungssensoren 6 steuern, um Berührungen der Kontaktfläche 32 durch einen Körperteil des Benutzers in dem definierten Bereich „B“ zu erkennen. In Ausführungsformen bewirkt eine Berührung der blauen Softtaste eine Verringerung der Temperatur im Innenraum 22, während eine Berührung der roten Softtaste eine Erhöhung der Temperatur im Innenraum bewirkt. Wenn die Steuereinheit 31 über die kapazitiven Berührungssensoren 6 ein Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 in mindestens einer Richtung erkennt, ändert sich die Temperatur im Innenraum 22 in Abhängigkeit von der Richtung, in der der Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche 32 gleitet. Während der Berührungen der Softtasten und des Gleitens auf der Kontaktfläche 32 wird eine haptische und/oder akustische Rückmeldung gegeben und vom Benutzer wahrgenommen. Diese haptische Rückmeldung kann verwendet werden, um die korrekte Aktivierung der Funktionen zu bestätigen.
In 2A ist ein Querschnitt einer möglichen Ausführungsform des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung in einer schematischen Ansicht dargestellt.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 umfasst ein Aktuatorsystem 7, das geeignet ist, mindestens eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration zu erzeugen, wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche 32 in einem bestimmten Bereich „B“ berührt.
In 2A umfasst das von der Steuereinheit 31 gesteuerte Aktuatorsystem 7 einen Aktuator 72. Der Aktuator 72 ist ein elektromagnetischer Aktuator, der eine Referenzplatte bewegen kann. Der Aktuator 72 ist unterhalb des strukturellen Trägers 40, z. B. einer Leiterplatte, angeordnet, auf dem die Lichtquelle 41 angebracht ist. Die Kontaktfläche 32 ist mechanisch mit dem Aktuator 72 verbunden, und zwar durch geeignete Verbindungselemente, die durch den Strukturträger 40 hindurchgehen, insbesondere durch Verbindungssäulen. In dieser Ausführungsform ist der Strukturträger 40 nicht den durch das Aktuatorsystem 7 erzeugten Schwingungen ausgesetzt.
Auf dem Strukturträger 40 befinden sich kapazitive Sensoren, insbesondere ist eine leitende Schicht 63 auf der anderen Seite des Strukturträgers 40 angebracht, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Lichtquelle 41 angebracht ist.
Oberhalb der Lichtquelle 41 ist ein Lichtleitermodul 43 angeordnet. Das Lichtleitermodul 43 ist unter der Kontaktfläche 32 angeordnet, und es ist ein Spalt, insbesondere ein Luftspalt, vorhanden. In dieser Ausführungsform berührt die Kontaktfläche 32 das Lichtleitermodul 43 nicht, wenn sie vibriert. Das Lichtleitermodul 43 ist ordnungsgemäß auf dem Strukturträger 40 (nicht dargestellt) befestigt, um dasselbe Lichtleitermodul 43 über der Lichtquelle 41 im Fokus zu halten. Da bei dieser Ausführungsform keine Vibrationsbewegung auf den Strukturträger 40 übertragen wird, sind die Lichtquellen 41 und das Lichtleitermodul 43 immer optimal optisch gekoppelt.
Das Aktuatorsystem 7 umfasst Mittel, um die mechanische Schwingung, die den Aktuator 72 auf die Kontaktfläche 32 überträgt, mit Hilfe von Verbindungselementen zu regulieren. Der kapazitive Sensor 6 und die Lichtquelle 41 sind elektrisch mit der Steuereinheit 31 verbunden.
2B zeigt einen Längsschnitt durch das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 von 2A. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 ein Aktuatorsystem 7 mit zwei elektromagnetischen Aktuatoren 72 umfasst.
Die beiden Aktuatoren 72 sind elektrisch mit der Steuereinheit 31 verbunden, die in der Lage ist, sie ordnungsgemäß zu steuern, beispielsweise synchron, um zumindest eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration zu erzeugen, wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche 32 in dem definierten Bereich „B“ berührt. Das Paar von Aktuatoren 72 ist unterhalb des Strukturträgers 40 angeordnet. Die Aktuatoren 72 sind mechanisch mit der Kontaktfläche 32 durch die Verbindungselemente verbunden, die in der Lage sind, die Vibration von den Aktuatoren 72 auf die Kontaktfläche 32 zu übertragen.
2B zeigt das Körperteil des Benutzers, insbesondere einen Finger, und seine möglichen Bewegungen, um die Kontaktfläche 32 zu berühren, darauf zu klopfen oder entlang der Kontaktfläche 32 zu gleiten, beispielsweise entlang einer Richtung in beide Richtungen und innerhalb des Bereichs „B“. Unterhalb der Kontaktfläche 32 ist entlang der Längserstreckung des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 eine Anzahl von Lichtleitermodulen angeordnet. In einer Ausführungsform umfasst das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 zwei Lichtleitermodule 43, die die Grenzen des Bereichs „B“ definieren, und zwischen den beiden Lichtleitermodulen 43 sind weitere Lichtleitermodule, zum Beispiel zweite Lichtleitermodule, angeordnet. Jedes Lichtleitermodul ist in geeigneter Weise optisch mit einer Lichtquelle 41 gekoppelt. Die Lichtquellen 41 sind auf einer Seite des Strukturträgers 40, z. B. einer Leiterplatte, angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Strukturträgers 40 befinden sich leitende Schichten 63. Die leitenden Schichten 63 sind Teil der kapazitiven Berührungssensoren 6.
Über dem Bereich „B“ sind zwei nicht dargestellte mechanische Beschränkungen angebracht. Die beiden Aktuatoren 72 des Aktuatorsystems 7 befinden sich zwischen den mechanischen Zwängen innerhalb des Bereichs „B“.
Die Steuereinheit 31 steuert sowohl die Lichtquellen 41 und die Aktuatoren 72 des Aktuatorsystems 7 als auch den kapazitiven Berührungssensor 6.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Umgebungsbeleuchtungssystems 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung, das ein optisches System 4 umfasst, in dem Lichtleitermodule 43 enthalten und gruppiert sind. 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform, bei der eine Anzahl von kapazitiven Berührungssensoren 6 und eine Anzahl von Lichtleitermodulen 43 ordnungsgemäß in einem optischen System 4 angeordnet sind, um den Bereich „B“ zu definieren. Die Lichtleitermodule 43 sind gruppiert und zwischen zweiten Lichtleitermodulen, insbesondere einem zweiten Lichtleitermodul an beiden Seiten, angeordnet. Jedem Lichtleitermodul ist eine entsprechende Lichtquelle 41 zugeordnet. Alle Lichtquellen 41 sind auf einem einzigen Strukturträger 40, z. B. einer Leiterplatte, angeordnet. In der in 3 gezeigten Ausführung ist ein einzelnes Diffusionsmodul 42 über den Lichtleitermodulen angeordnet. Über den Lichtleitermodulen ist eine transparente leitfähige Schicht 63 angeordnet, die auf dem Diffusionsmodul 42 liegen kann. Der Kontakt 32 ist auf dem optischen System 4 angeordnet. Das Aktuatorsystem 7 wirkt auf die Kontaktfläche 32 ein, wobei es von der Steuereinheit 31 gesteuert wird.
Ausführungsformen des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 ermöglichen es, einige Bereiche „B“ in Mensch-Maschine-Schnittstellen umzuwandeln, um dem Benutzer eine haptische Rückmeldung geben zu können, wobei die Kosten optimiert werden.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht die Schaffung einer neuen Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) auf innovative Weise. Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht es, Bereiche desselben Umgebungsbeleuchtungssystems 3 in ein Eingabegerät zu verwandeln, das den Benutzern eine haptische Rückmeldung in Abhängigkeit davon gibt, wie der Benutzer die Umgebungsbeleuchtungsfläche 3 und insbesondere die Kontaktfläche 32 berührt, um beispielsweise die korrekte Aktivierung von Funktionen zu bestätigen.
Der Benutzer kann die Farbe der von den Lichtquellen 41 des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 ausgesandten Lichtstrahlen von einem kälteren Farbton zu einem wärmeren Farbton verändern, indem er den Finger auf der Kontaktfläche 32 in einer bestimmten Richtung bewegt. Während dieses Gleitens kann der Benutzer eine schrittweise Veränderung der Vibration und des Geräuschs wahrnehmen, wobei diese Veränderung der Vibration die Intensität und/oder die Frequenz sein kann. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass sich beispielsweise beim Gleiten des Fingers auf der Kontaktfläche 32 in die entgegengesetzte Richtung die emittierten Lichtstrahlen von einem wärmeren Farbton zu einem kälteren Farbton verändern. Während dieses Gleitens kann der Benutzer eine Verringerung der Vibrations- und Tonschwankungen wahrnehmen.
Der Benutzer kann die gleiche Erfahrung machen, wenn er die Intensität der von den Lichtquellen 41 des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 ausgesandten Lichtstrahlen ändern oder andere Funktionen des Fahrzeugs steuern möchte, wie zuvor erläutert.
Das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in der Lage, eine kontinuierliche Lichtanimation zu erzeugen und/oder in einem bestimmten Bereich „B“ mit sehr scharfem Kontrast zum Rest des Umgebungsbeleuchtungssystems 3 zu leuchten. Der Benutzer kann intuitiv wissen, welchen Bereich oder Teil desselben Umgebungsbeleuchtungssystems 3 er berühren muss, um eine Eingabe zu machen, daher wird das Umgebungsbeleuchtungssystem 3 zu einem funktionalen Teil und kann von den Benutzern effektiv bedient werden.
Obwohl die Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass der Geist, der Umfang und der Zweck der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, beeinträchtigt werden.
Bezugszeichenliste

2: Auto
22: Fahrgastraum
3: Umgebungsbeleuchtungssystem
31: Steuereinheit
32: Kontaktfläche
4: Optisches System
40: Strukturelle Unterstützung
41: Lichtquelle
42: Diffusionsmodul
43: Lichtleitermodul
6: Kapazitiver Berührungssensor
63: Leitende Schicht
7: Aktuatorsystem
72: Aktuator
„B“: Bereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2020202002 A1 [0083]
IT 201800010732 A1 [0102]

Claims

Umgebungsbeleuchtungssystem für Kraftfahrzeuge, das geeignet ist, mindestens einen Teil eines Fahrgastraums zu beleuchten, wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem geeignet ist, Licht in den gewünschten Farben und Intensitäten zu emittieren oder eine Lichtanimation ablaufen zu lassen, und eine Längserstreckung aufweist, die zumindest um eine Größenordnung größer ist als die Breite und Dicke des Umgebungsbeleuchtungssystems, und wobei diese Breite und Dicke vergleichbare Abmessungen aufweisen, wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem umfasst: - mindestens ein optisches System, wobei das mindestens eine optische System umfasst: - eine Anzahl von Lichtquellen, die Lichtstrahlen aussenden können, - einen Strukturträger, auf dem die Anzahl von Lichtquellen angeordnet ist, - mindestens eine Kontaktfläche, auf die ein Benutzer einwirken kann und durch die die von der Anzahl der Lichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen austreten können, - eine Anzahl von Lichtleitermodulen, die zwischen den Lichtquellen und der Kontaktfläche angeordnet sind, die die von den Lichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen leiten können und so konzipiert sind, dass sie die von jedem Lichtmodul ausgesandten Lichtstrahlen isolieren, um Sektoren, Blöcke oder Bereiche zu realisieren, die mit sehr scharfem Kontrast zum Rest der Umgebungsbeleuchtung beleuchtet werden können,wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem ferner aufweist: - eine Steuereinheit, die geeignet ist, die mehreren Lichtquellen des optischen Systems zu steuern, - mindestens einen kapazitiven Berührungssensor, der lokal in das Umgebungsbeleuchtungssystem integriert ist und die Berührung der Kontaktfläche durch einen Körperteil des Benutzers in mindestens einem definierten Bereich (B) erfassen kann, wobei der mindestens eine kapazitive Berührungssensor elektronisch mit der Steuereinheit verbunden ist, wobei das Umgebungsbeleuchtungssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Aktuatorsystem umfasst, das in der Lage ist, eine haptische Rückmeldung an den Benutzer zu erzeugen, zumindest wenn der Benutzer die Kontaktfläche in dem definierten Bereich (B) berührt, wobei das Aktuatorsystem so ausgelegt ist, dass es eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration erzeugt, wenn der Körperteil des Benutzers die Kontaktfläche in dem festgelegten Bereich (B) berührt, wobei das Aktuatorsystem elektronisch mit der Steuereinheit verbunden ist, die zur Steuerung des Aktuatorsystems geeignet ist.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei eine Anzahl von kapazitiven Berührungssensoren, die entlang einer Richtung innerhalb des Bereichs (B) angeordnet sind, enthalten ist, die Anzahl der kapazitiven Berührungssensoren elektronisch mit der Steuereinheit verbunden sind, die Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie ein Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche entlang mindestens einer Richtung erkennt.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie einen Weg entlang der Richtung erkennt, in der der Körperteil des Benutzers auf der Kontaktfläche gleitet.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei die Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie die Farbe und/oder die Intensität der von den mehreren Lichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen in Abhängigkeit von der Bewegung des Körperteils des Benutzers auf der erfassten Kontaktfläche variiert.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie die Intensität und/oder Frequenz der von dem Aktuatorsystem erzeugten Vibration in Abhängigkeit von der erfassten Bewegung des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche variiert.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 4 und 5, wobei die Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie die Intensität und/oder die Frequenz der von dem Aktuatorsystem erzeugten Vibration in Abhängigkeit von der Veränderung der Farbe und/oder der Intensität der von der Anzahl von Lichtquellen gleichzeitig mit dem Gleiten des Körperteils des Benutzers auf der Kontaktfläche ausgesandten Lichtstrahlen variiert.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche an mindestens zwei Punkten entlang ihrer Längserstreckung mechanisch eingespannt ist, das Aktuatorsystem mindestens einen Aktuator umfasst, wobei zwischen zwei mechanischen Einschränkungen innerhalb des definierten Bereichs (B) der mindestens eine Aktuator angeordnet ist, der mindestens eine Aktuator ist so ausgelegt, dass er eine vom Körperteil des Benutzers wahrnehmbare Vibration erzeugt.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 und 7, wobei die Kontaktfläche aufgrund ihrer Vibration mindestens ein Geräusch erzeugt, das zumindest von dem Benutzer, der die Kontaktfläche berührt, hörbar ist.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei der kapazitive Berührungssensor unterhalb der Kontaktfläche angeordnet ist, wobei er zumindest auf einer Fläche des Strukturträgers angeordnet ist.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei das Aktuatorsystem und die kapazitiven Berührungssensoren von der Steuereinheit aktiviert werden, wenn dieselbe Steuereinheit einen Befehl zur Aktivierung einer bestimmten Funktion bezüglich des Umgebungsbeleuchtungssystems empfängt.
Umgebungsbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Lichtquellen RGB-LEDs sind.
Kraftfahrzeug mit einem Fahrgastraum, der eine Innenausstattung enthält, wobei der Fahrgastraum mindestens einen Bereich umfasst, der mit einem Umgebungsbeleuchtungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 beleuchtet werden kann.