DE202018105508U1

DE202018105508U1 - Visuelle Fahrzeugelemente

Info

Publication number: DE202018105508U1
Application number: DE202018105508.9U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2018-10-19
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: US10737613B2; US20190092228A1; US20200039430A1; CN208888497U; US10479270B2

Abstract

Visuelles Fahrzeugelement, umfassend:
ein Substrat, das einen Lampenhohlraum definiert;
eine Lichtquelle, die innerhalb des Lampenhohlraums positioniert und ausgelegt ist, um Licht zu emittieren; und
eine Folie, die zumindest eines von einem holographischen und einem Beugungsgitter definiert, über dem Lampenhohlraum angeordnet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen visuelle Elemente und insbesondere beleuchtete visuelle Fahrzeugelemente.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Beleuchtungssysteme, die in Fahrzeugen verwendet werden, bieten eine einzigartige und attraktive Betrachtungserfahrung. Daher kann es wünschenswert sein, derartige Beleuchtungssysteme in Abschnitte von Fahrzeugen einzubauen, um eine akzentuierende und funktionelle Beleuchtung bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß zumindest einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein visuelles Fahrzeugelement ein Substrat, das einen Lampenhohlraum definiert. Eine Lichtquelle ist innerhalb des Lampenhohlraums positioniert, die ausgelegt ist, um Licht zu emittieren. Eine Folie, die zumindest eines von einem holographischen und einem Beugungsgitter definiert, ist über dem Lampenhohlraum angeordnet.
Gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeugbecherhalter ein Konsolensubstrat, das ein Becherloch definiert. Ein Lampenhohlraum ist unterhalb des Becherlochs positioniert. Eine zwischen dem Becherloch und dem Lampenhohlraum positionierte Folie definiert zumindest ein Gitter. Eine Lichtquelle ist innerhalb des Lampenhohlraums positioniert, die ausgelegt ist, um Licht auf die Folie zu emittieren.
Gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines visuellen Fahrzeugelements die folgenden Schritte: Emittieren von Licht in einem ersten Muster von einer Lichtquelle auf eine Folie, die ein Gitter definiert; Erzeugen eines projizierten Bildes, das eine erste Eigenschaft aufweist, aus dem Licht des ersten Musters durch Folie, die mit dem Gitter interagiert; und Emittieren von Licht in einem zweiten Muster auf die Folie, um das projizierte Bild zu bilden, das eine zweite Eigenschaft aufweist.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, Patentansprüche und beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
Figurenliste
In den Zeichnungen gilt:

1A ist eine perspektivische Ansicht eines Äußeren eines Fahrzeugs gemäß zumindest einem Beispiel;
1B ist eine perspektivische Ansicht eines Inneren eines Fahrzeugs gemäß zumindest einem Beispiel;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II aus 1B gemäß zumindest einem Beispiel;
3A ist eine vergrößerte Ansicht eines Gitters gemäß zumindest einem Beispiel;
3B ist eine vergrößerte Ansicht eines Gitters gemäß zumindest einem Beispiel;
3C ist eine vergrößerte Ansicht eines Gitters gemäß zumindest einem Beispiel; und
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV aus 1B gemäß zumindest einem Beispiel;
5 ist ein Blockdiagramm des Fahrzeugs gemäß zumindest einem Beispiel; und
6 ist ein Flussdiagramm gemäß zumindest einem Beispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung dargelegt und sind für den Fachmann aus der Beschreibung ersichtlich oder werden durch Umsetzung der Erfindung wie in der folgenden Beschreibung beschrieben zusammen mit den Patentansprüchen und beigefügten Zeichnungen erkannt.
Im hier verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Aufzählung von zwei oder mehr Elementen verwendet wird, dass jedes einzelne der aufgeführten Elemente allein verwendet werden kann oder eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgeführten Elemente verwendet werden kann. Wenn beispielsweise eine Zusammensetzung als die Komponenten A, B und/oder C enthaltend beschrieben wird, so kann die Zusammensetzung nur A; nur B; nur C; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
In dieser Schrift werden Bezugsausdrücke wie erstes und zweites, oberes und unteres und dergleichen lediglich dazu verwendet, eine Einheit oder Handlung von einer anderen Einheit oder Handlung zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen derartigen Einheiten oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren.
Nun unter Bezugnahme auf die 1A-6 bezeichnet das Bezugszeichen 10 im Allgemeinen ein Fahrzeug. Das Fahrzeug 10 beinhaltet ein visuelles Fahrzeugelement 14. Das visuelle Element 14 kann ein Substrat 18 beinhalten, das einen Lampenhohlraum 22 definiert. Eine oder mehrere Lichtquellen 26 sind innerhalb des Lampenhohlraums 22 positioniert und sind ausgelegt, um Licht zu emittieren. Eine Folie 30, die zumindest ein Gitter 34 definiert, ist über dem Lampenhohlraum 22 angeordnet.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 1A und 1B beinhaltet das Fahrzeug 10 eine Vielzahl von Außenflächen und eine Vielzahl von Innenflächen. Beispielhafte Außenflächen des Fahrzeugs 10 können durch eine Klappenverkleidung 38, eine Seitenverkleidung 42, ein Dach 46, eine Motorhaube 50, einen Stoßfänger 54 (z. B. vordere und/oder hintere Stoßfänger) und/oder andere Komponenten, die um das Äußere des Fahrzeugs 10 herum positioniert sind, definiert sein. Beispielhafte Innenflächen des Fahrzeugs 10 beinhalten Armaturenbretter 58, Sitzbaugruppen 62, Verkleidungsstücke 66, Mittelkonsolen 70 und andere Flächen innerhalb des Inneren des Fahrzeugs 10. Jede der Flächen ist durch das Substrat 18 (z. B. Kunststoff, Metall, Stoff, Glas usw.) definiert, das die Fläche bildet. Es versteht sich, dass verschiedene Substrate 18 aus einem oder mehreren Materialien bestehen können und immer noch das Substrat 18 sind. Das Fahrzeug 10 kann ein oder mehrere visuelle Elemente 14 beinhalten, die an einer beliebigen der vorstehend aufgelisteten Innen- und/oder Außenflächen positioniert sind. In einigen Beispielen kann das visuelle Element 14 Teil einer größeren oder kleineren Struktur wie zum Beispiel eines Becherhalters 78 sein. In noch anderen Beispielen kann das visuelle Element 14 ein(e) eigenständige/r/s Plakette, Logotyp, Schalter und/oder ästhetisches Element sein.
Das Fahrzeug 10 kann einen oder mehrere Becherhalter 78 beinhalten. In dem abgebildeten Beispiel sind die Becherhalter 78 in der Mittelkonsole 70 positioniert, aber es versteht sich, dass die Becherhalter 78 in einer Vielzahl von Stellen innerhalb des Fahrzeugs 10 positioniert sein können. Zum Beispiel können die Becherhalter 78 an einer Tür und/oder an dem Armaturenbrett 58 positioniert sein. Zusätzlich oder alternativ können die Becherhalter 78 in der Nähe eines Rücksitzes des Fahrzeugs 10 in einer hinteren Mittelkonsole (z. B. faltbar), Hintertüren, Sitzrückenlehnen oder anderen Bereichen in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs 10 positioniert sein. Obwohl als zwei Becherhalter 78 beinhaltend dargestellt, versteht es sich, dass ein einzelner Becherhalter 78 oder mehr als zwei Becherhalter 78 mit dem Fahrzeug 10 verwendet werden können.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet jedes der visuellen Elemente 14 das Substrat 18, den Lampenhohlraum 22, die Folie 30 und die Lichtquellen 26. Wie vorstehend erläutert, kann das Substrat 18 eine Komponente einer Vielzahl von Innen- und/oder Außenkomponenten des Fahrzeugs 10 sein. Somit kann das visuelle Element 14 an einem Äußeren oder einem Inneren des Fahrzeugs 10 positioniert sein. In dem dargestellten Beispiel definiert das Substrat 18 einstückig den Lampenhohlraum 22, aber es versteht sich, dass der Lampenhohlraum 22 durch das Substrat 18 durch eine oder mehrere separate Strukturen, die an das Substrat 18 gekoppelt sind, definiert sein kann. Ferner kann der Lampenhohlraum 22 durch das Substrat 18 in einem anderen Material als der Rest des Substrats 18 definiert sein. Zum Beispiel kann das Substrat 18 im Wesentlichen Stoff sein (z. B. in Beispielen der Sitzbaugruppe 62), während der Lampenhohlraum 22 durch polymere Komponenten des Substrats 18 definiert ist.
Der Lampenhohlraum 22 ist ein Loch, in dem eine oder mehrere der Lichtquellen 26 positioniert oder anderweitig optisch gekoppelt sind. In dem dargestellten Beispiel sind die Lichtquellen 26 entlang Flächen des Lampenhohlraums 22 positioniert, aber es versteht sich, dass die Lichtquelle 26 zusätzlich oder alternativ entlang eines Bodens des Lampenhohlraums 22 positioniert sein kann. In anderen Beispielen kann ein oder können mehrere Lichtleiter verwendet werden, um Licht von entfernten Lichtquellen 26 zu dem Lampenhohlraum 22 zu übertragen. Die Lichtquellen 26 können in einer beabstandeten Anordnung um einen Umfang des Lampenhohlraums 22 herum positioniert sein und/oder können ein durchgehendes oder halb durchgehendes Band an Lichtquellen 26 um den Lampenhohlraum 22 herum bilden. Die Lichtquellen 26 können relativ zueinander vertikal gestapelt sein. Anders gesagt können die Lichtquellen 26 entlang einer Höhe des Lampenhohlraums 22 verteilt sein.
Die Lichtquellen 26 können Glühlampen, Leuchtdioden, elektrolumineszierende Lichtquellen, gedruckte Lichtquellen und/oder Kombinationen davon sein. Gemäß verschiedenen Beispielen können die Lichtquellen 26 rotes, blaues, grünes Licht emittierende Dioden sein, die dazu in der Lage sind, Farben von Licht zu emittieren, die von rot, blau, grün und/oder Kombinationen davon reichen. Die Lichtquellen 26 können dazu in der Lage sein, weißes, farbiges, nicht sichtbares (z. B. ultraviolettes und/oder Infrarot), kohärentes und/oder inkohärentes Licht in den und um den Lampenhohlraum 22 herum zu emittieren. In einigen Beispielen kann der Lampenhohlraum 22 eine reflektierende Folie oder Beschichtung aufweisen, der/die um einen Umfang des Hohlraums 22 herum angeordnet ist, um die Reflexion von Licht zu unterstützen. Die Lichtquellen 26 können ein 120°-Muster aufweisen. Die Lichtquellen 26 sind ausgelegt, um Licht in Richtung der Folie 30 zu emittieren. Wenn ein Betrachter der visuellen Elemente 14 auf einer gegenüberliegenden Seite der Folie 30 als die Lichtquellen 26 positioniert ist, ist die Folie 30 relativ zu dem Betrachter hinterleuchtet. Ein derartiges Merkmal kann beim Eliminieren von Hotspots bei der Beleuchtung der Folie 30 vorteilhaft sein. In einigen Beispielen können die Lichtquellen 26 jeweils unabhängig bedienbar sein, während in anderen Beispielen eine oder mehrere der Lichtquellen 26 gruppiert sein können, um miteinander zu arbeiten. Zum Beispiel können die Lichtquellen 26 in ihrer Funktionalität horizontal gruppiert sein. Ein Beispiel für eine derartige Anordnung kann sein, dass die oberen Lichtquellen 26 ausgelegt sind, um zusammen zu arbeiten (z. B. beide emittieren Licht gleichzeitig), während die unteren Lichtquellen 26 gleichzeitig Licht emittieren. Ferner können gruppierte Lichtquellen 26 in verschiedenen Farben angeschaltet werden, um die Farbmischung des Lichts zu steuern (d. h., um die Folie 30 in einer gewünschten Farbe zu beleuchten). Wie nachstehend detaillierter erläutert wird, kann ein derartiges Merkmal beim Einstellen der Beleuchtung der Gitter 34 der Folie 30 vorteilhaft sein. Das Gruppieren und/oder simultane Anschalten der Lichtquellen 26 kann ermöglichen, dass verschiedene Beleuchtungsmuster auf die Folie 30 projiziert werden, die dazu dienen kann, die Gitter 34 auf eine andere Weise zu beleuchten.
Die Folie 30 ist über dem Lampenhohlraum 22 positioniert oder angeordnet. Ferner ist die Folie 30 zwischen den Lichtquellen 26 und einem Betrachter des visuellen Elements 14 positioniert, sodass die Folie 30 hinterleuchtet ist. Die Folie 30 kann freistehend sein oder kann optional an ein oder mehrere optisch durchscheinende, durchlässige oder transparente Substrate gekoppelt sein. Die Folie 30 kann aus Polyethylenterephthalat-, gerichteten Polypropylen- und/oder Polyvinylchloridmaterialien bestehen. Die Folie 30 kann metallisiert oder transparent sein. Zum Beispiel kann ein Abschnitt, ein Großteil oder im Wesentlichen die gesamte Folie 30 durchscheinend, durchlässig und/oder transparent sein. 30 kann teilweise durchlässig sein. In einigen Beispielen kann die Folie 30 ein Zeichen bilden. Das Zeichen kann ein alphanumerischer Text, ein Symbol, ein Bild, ein Logo oder ein anderes Bild oder ein anderer Text sein. Das Zeichen kann über ein oder mehrere Pigmente oder Farbstoffe gebildet sein oder kann durch Variieren der Durchlässigkeit der Folie 30 an verschiedenen Stellen erzeugt werden. Die Folie 30 kann eine Dichte von zwischen etwa 70 Gramm pro Quadratmeter (GSM) und etwa 450 GSM aufweisen.
Die Folie 30 kann ein oder mehrere Gitter 34 definieren. Die Gitter 34 können ein holographisches Gitter 34 und/oder ein Beugungsgitter 34 sein. Die Gitter 34 der Folie 30 können gebildet sein, indem sie ein oder mehrere Merkmale definieren, die ausgelegt sind, um ein Interferenzmuster zu bilden. Die Merkmale des Gitters 34 können Furchen, Variationen im Opazitäts-, Dichte- oder Oberflächenprofil sein. Licht von den Lichtquellen 26, das auf die Gitter 34 fällt, wird in ein Lichtfeld gebeugt, das ein projiziertes Bild 90 bildet. Das projizierte Bild 90 kann auch als Hologramm bekannt sein. Das Lichtfeld, welches das projizierte Bild 90 ausbildet, kann Kennzeichen optischer Tiefe wie etwa Parallaxe und Perspektive aufweisen, die sich realistisch mit jeder Änderung der relativen Position des Betrachters (z. B. eines Insassen in einem Innenraum des Fahrzeugs 10) ändern. Da das projizierte Bild 90 eine Tiefe und Änderungen mit sich ändernder Perspektive des Betrachters aufweist, ist das projizierte Bild 90 ein Hologramm. Das projizierte Bild 90 kann über der Folie 30 zu „schwimmen“ oder zu „schweben“ scheinen. Die Nutzung von Beispielen des visuellen Elements 14, die mehrere Lichtquellen 26 beinhalten, kann bei der Bereitstellung eines einheitlichen Erscheinungsbildes der projizierten Bilder 90 unabhängig von der Betrachtungsperspektive des Betrachters vorteilhaft sein. Anders gesagt tritt möglicherweise keine Verzerrung des projizierten Bildes 90 auf Grundlage der Beleuchtung auf oder erscheint dem Betrachter als solche. Ferner kann die Verwendung mehrerer Lichtquellen 26 ermöglichen, dass sich die Intensität und/oder Farbe des projizierten Bildes 90 ändert und kann auch Bewegung des projizierten Bildes 90 simulieren.
Das projizierte Bild 90 kann eine Vielzahl von Anordnungen annehmen, darunter alphanumerischer Text, Symbole (z. B. ein Becherhaltersymbol, Fahrzeugmarken- oder - modellsymbole, Sternmuster usw.) sowie Bilder. Das von den Lichtquellen 26 emittierte Licht kann in einer Vielzahl von Mustern emittiert werden, die ausgelegt sind, um verschiedene Eigenschaften des projizierten Bildes 90 zu erzeugen. Entsprechend kann das Ändern des Lichtmusters von den Lichtquellen 26 Eigenschaften des projizierten Bildes 90 ändern. Zum Beispiel kann ein projiziertes Bild 90, das eine erste Eigenschaft (z. B. Farbe, Form, Intensität, Größe, Bewegung usw.) aufweist, aus dem Licht des ersten Beleuchtungsmusters erzeugt werden und kann das projizierte Bild 90 geändert werden, sodass es eine zweite Eigenschaft (z. B. eine andere Farbe, Form, Intensität, Größe usw.) aufweist, indem Licht von den Lichtquellen 26 in einem zweiten Beleuchtungsmuster auf die Folie 30 emittiert wird. Es versteht sich, dass, obwohl andere Aspekte der Beleuchtung konstant bleiben können, das Emittieren von Licht aus unterschiedlichen Gruppen an Lichtquellen 26 einen Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Beleuchtungsmuster darstellen kann. Das projizierte Bild 90 kann die Farbe des von den Lichtquellen 26 emittierten Lichts aufweisen. Somit kann ein Ändern der Farbe der Beleuchtungsmuster die Farbe des projizierten Bildes 90 ändern. Wenn die Lichtquellen 26 auf eine weiße Farbe eingestellt sind, kann das projizierte Bild 90 aufgrund von Beugung einen Regenbogeneffekt aufweisen. Das projizierte Bild 90 kann aus verschiedenen Winkeln und in Beispielen, die verschieden gerichtete oder verschiedenfarbige Lichtquellen 26 nutzen, verschiedenartig erscheinen. Zum Beispiel kann die Intensität oder Farbe des projizierten Bildes 90 auf Grundlage der Position des Betrachters relativ zu dem visuellen Element 14 variieren. Die Intensität des projizierten Bildes 90 kann durch eine entsprechende Verstärkung oder Verringerung des Lichts (z. B. verschiedene Beleuchtungsmuster) von einer oder mehreren der Lichtquellen 26 verstärkt oder verringert werden. Wie vorstehend erläutert, können die Lichtquellen 26 derart gruppiert sein, dass Paare (z. B., oder mehr) der Lichtquellen 26 gleichzeitig oder sequentiell angeschaltet werden können. Das Anschalten der oberen Lichtquellen 26 kann den Effekt des Erzeugens eines kleineren projizierten Bildes 90 relativ zu einem projizierten Bild 90 haben, das durch das Anschalten der unteren Lichtquellen 26 gebildet wird (z. B. verschiedene Beleuchtungsmuster). Somit kann durch das Abwechseln, welche Lichtquellen 26 angeschaltet werden, die Größe des projizierten Bildes 90 eingestellt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Abwechseln der Anschaltung der Lichtquellen 26 ausgelegt sein, um dem projizierten Bild 90 den Anschein zu geben, dass es sich bewegt. Indem zum Beispiel die Lichtquellen 26 abwechselnd angeschaltet werden, kann das projizierte Bild 90 abwechselnd verzerrt werden, was den Eindruck erweckt, dass es sich bewegt. Ferner kann ein anderes projiziertes Bild 90 durch die Abschaltung jeder Lichtquelle 26 gebildet werden, sodass der Eindruck erweckt wird, dass sich das projizierte Bild 90 um die Folie 30 des visuellen Elements 14 herum bewegt. Es versteht sich, dass die Folie 30 mehr als ein holographisches Beispiel des Gitters 34 definieren kann, sodass eine Vielzahl von projizierten Bildern 90 gebildet wird. In einem derartigen Beispiel kann sich das projizierte Bild 90 aufgrund dessen ändern, welche Lichtquelle 26 angeschaltet ist oder es können mehrere projizierte Bilder 90 gleichzeitig sichtbar sein. Auf Grundlage der Beleuchtung von den Lichtquellen 26 kann das projizierte Bild 90 einen 120°-Lichtkegel bereitstellen, der von dem visuellen Element 14 und/oder der Folie 30 absteht.
Gemäß verschiedenen Beispielen kann das visuelle Element 14 eine Näherungsschalterbaugruppe 92 beinhalten. Wie nachfolgend detaillierter erörtert wird, können Beispiele des visuellen Elements 14, die eine Näherungsschalterbaugruppe 92 beinhalten, dem visuellen Element 14 ermöglichen, als Schalter zu fungieren, um ein oder mehrere Merkmale des Fahrzeugs 10 zu steuern. Das visuelle Element 14 kann eine einzelne Näherungsschalterbaugruppe 92 oder eine Vielzahl von Näherungsschalterbaugruppen 92 beinhalten. In dem dargestellten Beispiel ist die Näherungsschalterbaugruppe 92 an einer Seite des Lampenhohlraums 22 positioniert, aber es versteht sich, dass eine oder mehrere von den Näherungsschalterbaugruppen 92 innerhalb des Lampenhohlraums 22 (z. B. gegen die Folie 30) und/oder außerhalb des visuellen Elements 14 positioniert sein können. Die Näherungsschalterbaugruppe 92 kann einen einzelnen Näherungssensor oder eine Vielzahl von Näherungssensoren beinhalten. Der/Die Sensor(en) kann/können ausgelegt sein, um eine oder mehrere Ausgaben entsprechend einem System oder einer Vorrichtung des Fahrzeugs 10 zu steuern. Zum Beispiel kann der Sensor das von den Lichtquellen 26 bereitgestellte Licht steuern oder kann derartige Merkmale des Fahrzeugs 10 wie zum Beispiel das Anheben/Absenken von Fenstern, die Spiegeleinstellung, die Türverriegelungen, die Fahrgeschwindigkeitsregelung, Lautstärke, Streckeninformationen, Einstellungen der Frontscheibenanzeige, Radiosteuerungen (z. B. Suchen, Blättern, Medienwahl), Klimaanlage, Lüftergeschwindigkeit, Enteiser- und Uhreinstellungen steuern. In Beispielen des Fahrzeugs 10, in denen das visuelle Element 14 an einem Äußeren des Fahrzeugs 10 positioniert ist, kann das visuelle Element 14 (z. B. durch die Näherungssensoren der Näherungsschalterbaugruppe 92) als ein Eingabetastenfeld, ein Verriegelungsmerkmal, eine Kofferraum- oder Heckklappenaktivierung, Motorhaubenentriegelung und/oder andere Funktionen in Bezug auf Außen- und/oder Innenmerkmale des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
In einigen Beispielen können die Näherungssensoren als kapazitive Sensoren umgesetzt sein, aber es versteht sich, dass zusätzlich zu und/oder alternativ zu einem beliebigen anderen umsetzbaren Sensor andere Arten von Näherungssensoren verwendet werden können. Andere Beispiele für die Näherungssensoren der Näherungsschalterbaugruppe 92 können unter anderem magnetische Sensoren, induktive Sensoren, optische Sensoren, Widerstandssensoren, Temperatursensoren, dergleichen oder eine beliebige Kombination davon beinhalten.
Kapazitive Sensoren erkennen Kapazitätsänderungen aufgrund der Platzierung oder Bewegung eines Objekts wie etwa eines Fingers in der Nähe von oder in Kontakt mit dem visuellen Element 14. Der Finger eines Benutzers kann auf das oder in der Nähe des visuellen Elements 14 tippen oder wischen, um ein Schaltereignis einzugeben. Die Näherungsschalterbaugruppe 92 kann durch einen ersten Abschnitt 94A und einen zweiten Abschnitt 94B einer leitfähigen Schicht 94 gebildet werden. Eine isolierende Schicht 94C ist zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 94A, 94B positioniert. Kapazitative Sensoren können mit im Wesentlichen keiner Kraft betätigbar sein, um eine Schalteraktivierung umzusetzen. Die tatsächliche Empfindlichkeit dieser Schalterart kann über einen Erkennungsstromkreis eingestellt werden. Kapazitative Schalter stellen vorteilhafterweise eine Störfestigkeit gegen Interferenz bereit und beseitigen die Notwendigkeit einer elektromechanischen Schaltanlage (z. B. Drucktasten oder Schiebeschalter).
Die Näherungsschalterbaugruppe 92 ist ausgelegt, um ein elektromagnetisches Feld 96 zu emittieren. Das elektromagnetische Feld 96 erstreckt sich von dem visuellen Element 14 nach außen. Gemäß verschiedenen Beispielen werden die Sensoren der Näherungsschalterbaugruppe 92 angeschaltet, wenn ein Objekt, wie etwa ein Finger, in der Nähe von oder in Kontakt mit dem visuellen Element 14 mit dem elektromagnetischen Feld 96 interferiert. Das elektromagnetische Feld 96 kann sich über das projizierte Bild 90 erstrecken. Die Distanz, über welche hinweg sich das elektromagnetische Feld 96 erstreckt, kann eingestellt werden.
In Betrieb kann das projizierte Bild 90 ausgelegt sein, um dem Betrachter oder Insassen des Fahrzeugs 10 die Stelle anzuzeigen, die berührt werden muss, um die Näherungsschalterbaugruppe 92 auszulösen (z. B., damit das visuelle Element 14 als Schalter funktioniert). Zum Beispiel kann das projizierte Bild 90, wie vorstehend erläutert, die elektromagnetischen Feldlinien des elektromagnetischen Feldes 96 graphisch darstellen, sodass es für einen Betrachter eindeutig ist, wo sich der Anschaltbereich für den Näherungsschalterbaugruppe 92 befindet und wo nicht. Anders gesagt kann das projizierte Bild 90 innerhalb des elektromagnetischen Feldes 96 angezeigt werden. In einem derartigen Beispiel kann ein gedrucktes Zeichen (z. B. Folie oder Lack) auf der Folie 30 positioniert sein, um die Funktion des visuellen Elements 14 anzugeben. In einem anderen Beispiel kann das projizierte Bild 90 einer graphischen Abbildung der Funktion des visuellen Elements 14 entsprechen. Zum Beispiel kann ein Klimaanlagenbeispiel des visuellen Elements 14 durch das projizierte Bild 90 von „A/C“ dargestellt werden, oder ein Lüftergeschwindigkeitsbeispiel des visuellen Elements kann durch eine Gebläseform für das projizierte Bild 90 dargestellt werden. In derartigen Beispielen kann das projizierte Bild 90 nach wie vor dazu dienen, einen Benutzer des visuellen Elements 14 darauf hinzuweisen, wie nahe sein Finger sein muss, um das visuelle Element 14 anzuschalten. Zum Beispiel kann die Folie 30 ausgelegt sein, um das projizierte Bild 90 in einer betreibbaren Distanz bezüglich des visuellen Elements 14 zu erzeugen, die am größten ist (z. B. bei der weitesten Erstreckung des elektromagnetischen Feldes 96 oder des Anschaltbereichs). Anders gesagt braucht der Benutzer des visuellen Elements 14 das projizierte Bild 90 nur zu „berühren“, um nahe genug (z. B. innerhalb des elektromagnetischen Feldes 96) zu sein, um das visuelle Element 14 anzuschalten. In noch anderen Beispielen kann das Auslösen der Näherungsschalterbaugruppe 92 dazu dienen, die Ästhetik des visuellen Elements 14 dynamisch zu verändern. Zum Beispiel können durch Auslösen der Näherungsschalterbaugruppe 92 eine oder mehrere Eigenschaften des projizierten Bildes 90 (z. B. Farbe, Bewegung, Form, Größe, Bild, Abstand zu der Folie 30 usw.) verändert werden. Durch das Verändern einer ästhetischen Eigenschaft des projizierten Bildes 90 kann dem Benutzer eine visuelle Bestätigung bereitgestellt werden, dass die Näherungsschalterbaugruppe 92 betätigt worden ist (z. B., dass ein Fahrzeugmerkmal verändert worden ist). Wie vorstehend erläutert, können derartige Veränderungen der Eigenschaften des projizierten Bildes 90 durchgeführt werden, indem das von den Lichtquellen 26 emittierte Beleuchtungsmuster geändert wird (z. B. welche Lichtquellen 26 angeschaltet sind und/oder in welcher Farbe). Anders gesagt kann das Auslösen der Näherungsschalterbaugruppe 92 das durch die Lichtquellen 26 in dem Lampenhohlraum 22 bereitgestellte Beleuchtungsmuster verändern.
Die Folie 30 kann eine im Allgemeinen gebogene Form, eine flache Form, eine quadratische Form, eine rechteckige Form, eine polygonale Form, eine wellenförmige Form oder eine andere komplexe Form aufweisen. Zum Beispiel kann eine oder können mehrere Stellen einer Außenfläche (z. B. gegenüber dem Lampenhohlraum 22) der Folie 30 facettiert, nicht eben, gebogen oder durch andere Formen gekennzeichnet sein. Die Folie 30 kann eine Vielzahl von Räumen zwischen den Gittern 34 definieren, die im Wesentlichen transparent gegenüber Umgebungslicht und/oder dem Licht von den Lichtquellen 26 bleiben. Facettierte Beispiele der Folie 30, zusätzlich zu der Verwendung von Beugungsbeispielen des Gitters 34, können der Folie 30 ein edelsteinartiges Erscheinungsbild verleihen. Zum Beispiel kann die Vielzahl von Beugungsgittern 34 eine unterschiedliche Periode, einen unterschiedlichen Bereich von Perioden und/oder eine unterschiedliche Form aufweisen, sodass das Irisieren der Folie 30 zufällig und edelsteinartiger erscheint. Die Räume und die Beugungsgitter 34 können strategisch positioniert sein, sodass sie mit der Form der Folie 30 kooperieren, um ein edelsteinartigeres Erscheinungsbild zu erzeugen. Es versteht sich, dass Beugungs- und holographische Beispiele der Gitter 34 in Verbindung miteinander verwendet oder separat verwendet werden können.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 3A und 3B sind die Beugungsbeispiele des Gitters 34 ausgelegt, um ein irisidierendes Muster für darauf auftreffendes Licht zu erzeugen. Das Beugungsgitter 34 kann an einem flachen Beispiel der Folie 30 (3A), an einer gebogenen Ausführungsform der Folie 30 (3B) oder an anderen Formen der Folie 30 vorhanden sein. Zum Beispiel kann das Beugungsgitter 34 ausgelegt sein, um Licht verschiedener Wellenlängen in verschiedene Richtungen zu reflektieren. Das Beugungsgitter 34 kann eine Dicke 98 aufweisen, die von ungefähr 250 nm bis ungefähr 1000 nm reicht. Die Dicke 98 des Beugungsgitters 34 sollte beispielsweise im Bereich von etwa 250 nm bis etwa 1000 nm gehalten werden, um sicherzustellen, dass die Folie 30 durch Lichtbeugung bei Beleuchtung in direkter Umgebungsbeleuchtung ein edelsteinartiges Aussehen aufweist, während sie außerdem eine minimale Auswirkung auf die optische Klarheit der Folie 30 unter indirekter Umgebungsbeleuchtung hat. Bevorzugt reicht die Dicke 98 des Beugungsgitters 34 von etwa 390 nm bis 700 nm. In anderen Beispielen reicht die Dicke 98 der Beugungsgitter 34 von 500 nm bis 750 nm. Wie in 3A beispielhaft dargestellt, kann das Beugungsgitter 34 eine Sägezahn- oder Dreiecksform aufweisen. In drei Dimensionen können diese Gitter 34 mit einer Stufen- oder Sägezahnform ohne eckige Merkmale, pyramidenförmig oder in einer Kombination aus Stufen- und Pyramidenformen erscheinen. Andere Formen des Beugungsbeispielgitters 34 beinhalten hügelförmige Merkmale (z.B. sinusförmige oder bogenförmige Merkmale). Das Beugungsbeispielgitter 34 kann auch Abschnitte mit einer Kombination aus dreieckigen und hügelförmigen Merkmalen beinhalten. Allgemeiner sollten die Formen des Gitters 34 so sein, dass ein effektiver Kerbwinkel θ_B von wenigstens 15 Grad für einen oder mehrere Abschnitte jedes Gitters, Zahns oder jeder Rille des Beugungsbeispielgitters 34 vorhanden ist. Der Kerbwinkel θ_B ist der Winkel zwischen Stufennormal (d. h. dem Richtungsnormal zu jeder Stufe oder jedem Zahn des Gitters 34) und einem Richtungsnormal 100 zu der Folie 30, die das Beugungsgitter 34 aufweist.
Im Allgemeinen ist der Kerbwinkel θ_B optimiert, um die Wirksamkeit der Wellenlänge(n) des einfallenden Lichts zu maximieren, das typisches Umgebungssonnenlicht, Licht von den Lichtquellen 26 sein kann, um sicherzustellen, dass die maximale optische Leistung in einer oder mehreren Beugungsordnungen konzentriert wird, während er die Restleistung in anderen Ordnungen (z. B. der das Umgebungslicht selbst anzeigenden nullten Ordnung) minimiert. Ein Vorteil des Platzierens der Beugungsbeispielgitter 34 auf ebenen Abschnitten oder Aspekten der Folie 30 besteht darin, dass ein konstanter Kerbwinkel θ_B und eine Periode 102 zu einem durchgehend reflektierten und gebeugten Licht führen, das von dem Beugungsbeispielgitter 34 erzeugt wird.
Das Beugungsbeispielgitter 34 der Folie 30 kann durch eine oder mehrere Perioden 102 (in der Standardnomenklatur von Beugungsgittern auch als d bekannt) gekennzeichnet sein. In den meisten Aspekten der Folie 30 wird die Periode 102 des Beugungsgitters 34 zwischen etwa 50 nm und etwa 5 Mikrometer gehalten. Im Allgemeinen entspricht die maximale Wellenlänge, die ein gegebenes Beugungsgitter 34 beugen kann, etwa dem Zweifachen der Periode 102. Dementsprechend kann ein Beugungsgitter 34 mit der Periode 102, die zwischen etwa 50 nm und etwa 5 Mikron gehalten wird, Licht in einem optischen Bereich von 100 nm bis etwa 10 Mikron beugen. In zumindest einem Beispiel wird die Periode 102 des Beugungsgitters 34 von ungefähr 150 nm bis ungefähr 400 nm gehalten, wodurch sichergestellt wird, dass das Beugungsgitter 34 Licht in einem optischen Bereich von ungefähr 300 nm bis ungefähr 800 nm wirksam beugen kann, der das sichtbare Spektrum grob abdeckt.
In einem Einfallswinkel α einfallendes Licht 106 (typischerweise Umgebungssonnenlicht und das phosphoreszierende Licht) wird gegen ein sägezahnförmiges Beugungsgitter 34 mit einer Dicke 98, einer Periode 102 und einem Kerbwinkel θ_B. gerichtet. Insbesondere wird ein Teil des einfallendes Lichts 106 (z. B. ein kleiner Teil), der auf das Beugungsgitter 34 in einem Einfallswinkel α fällt, als im gleichen Winkel α reflektiertes Licht 106_r reflektiert und wird der verbleibende Teil des einfallenden Lichts 106 bei bestimmten Wellenlängen gebeugt, die dem gebeugten Licht 106_n, 106_n+1 usw. in entsprechenden Beugungswinkeln βn, βn+1, usw. entsprechen. Das reflektierte Licht 106r ist für die nullte Ordnung (d. h. n = 0) bezeichnend und das gebeugte Licht 106_n, 106_n+1, 106_n+2 ist für die nte Beugungsordnung gemäß der Standardterminologie für Beugungsgitter bezeichnend, wobei n eine ganze Zahl ist, die bestimmten Wellenlängen des reflektierten oder gebeugten Lichts entspricht.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 3C ist ein Beispiel des Beugungsgitters 34 als Querschnitt dargestellt, das variierende Perioden 102 einsetzt (z. B. als einen Satz von Perioden beinhaltend), die in der Folie 30 eingesetzt werden können. In dem dargestellten Beispiel kann das Beugungsgitter 34 zwei oder mehrere Sätze von Zähnen oder Rillen aufweisen, wobei jede ein bestimmtes Teilstück 102 aufweist, das Licht in einzigartigen oder unterschiedlichen Beugungsordnungen erzeugen kann. Wie gezeigt, ist das Gitter 34 mit drei Perioden konfiguriert - Periode 102A, Periode 102B und Periode 102C. Ein Satz von Zähnen des Beugungsgitters 34 mit einer Periode von 102A kann gebeugtes Licht 106_n und 106_n+1 erzeugen, ein unterschiedlicher Satz von Zähnen mit einer Periode von 102B kann gebeugtes Licht 106_n+2 und 106_n+3 erzeugen, und ein dritter Satz von Zähnen mit einer Periode von 102C kann gebeugtes Licht 106_n+4 und 106_n+5 erzeugen, alle aus dem gleichen einfallenden Licht 106. Dementsprechend kann das Beugungsgitter 34, ob an Innen- oder Außenflächen der Folie 30 eingesetzt, vorteilhafterweise edelsteinartige Effekte mit stark variierenden Wellenlängen innerhalb unterschiedlicher Bereiche der Folie 30 erzeugen.
Die Beugungs- und holographischen Beispiele der Gitter 34 können auf verschiedene Arten in die Folie 30 gebildet werden. Zum Beispiel kann ein chemisch basierter Laser eine Form oder Presse, die zum Bilden der Folie 30 verwendet wird, mit den Beugungs- und holographischen Gittern 34 ätzen. Das Material der Folie 30 kann in die Ätzungen fließen und dadurch die Beugungs- und holographischen Gitter 34 an der Folie 30 bilden.
In einigen Aspekten beinhaltet das Beugungsgitter 34 eine variierende Periode, die zwischen zwei bis zehn einzelnen Werten, oder noch bevorzugter zwischen zwei bis fünf einzelnen Werten, über das Beugungsgitter 34 variiert. Gemäß einem anderen Aspekt kann das Beugungsgitter 34 mit variierenden Perioden in einem oder mehreren Abschnitten der Folie 30 eingesetzt werden und ein oder mehrere Beugungsgitter 34, die eine durchgehende Periode aufweisen, sind in anderen Abschnitten der Folie 30 eingesetzt, um interessante, edelsteinartige Aussehenseffekte zu erzeugen, die durch die Folie 30 erzeugt werden, welche die Gitter 34 einsetzt. In einem weiteren Beispiel beinhaltet das Beugungsgitter 34 eine variierende Periode, die zwischen einer beliebigen Anzahl von Werten wechselt, die nur durch die Gesamtlänge des Gitters 34 und/oder die Verarbeitungsfähigkeiten zur Entwicklung einer derartigen Variabilität durch genaue Steuerung der Formabmessungen begrenzt ist. In einem anderen Beispiel kann es eine Vielzahl von Beugungsgittern 34 in einer beabstandeten Anordnung über die Folie 30 geben. In einem derartigen Beispiel kann die Vielzahl von Beugungsgittern 34 die gleiche oder eine unterschiedliche Periode aufweisen. In noch einer anderen Ausführungsform kann/können das/die Beugungsgitter 34 die Innen- oder Außenflächen der Folie 30 im Wesentlichen bedecken. In Beispielen, in denen Beugungsgitter 34 an der Innenfläche (z. B. in der Nähe des Lampenhohlraums 22) der Folie 30 vorhanden sind, kann die an der Innenfläche stattfindende Beugung der Folie 30 eine ästhetisch ansprechende „Tiefe“ verleihen.
In einigen Beispielen können optionale Beschichtungen über die Innenfläche und/oder Außenfläche der Folie 30 aufgebracht sein. Zum Beispiel kann eine optisch klare Dichtungsschicht (z. B. eine Polyurethandichtung) über die Folie 30 aufgebracht sein, um weiteren mechanischen Schutz und/oder Schutz vor ultraviolettem Licht zu der Folie 30 hinzuzufügen, insbesondere zu beliebigen Gittern 34, die durch die Folie 30 definiert sind. Vorteilhafterweise kann die Hinzufügung einer relativ dünnen Schutzschicht die Gitter 34 schützen.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 4 ist ein Beispiel für den Becherhalter 78 dargestellt. In dem dargestellten Beispiel definiert das Substrat 18 zusätzlich zu dem Lampenhohlraum 22 ein Becherloch 112. In dem dargestellten Beispiel sind das Becherloch 112 und der Lampenhohlraum 22 durch die Folie 30 getrennt. Ein Einsatz 116 kann innerhalb des Becherlochs 112 positioniert sein. In der dargestellten Anordnung kann das projizierte Bild 90 und/oder die edelsteinartige Beugung von den Gittern 34 innerhalb des Becherlochs 112 und/oder durch den Einsatz 116 sichtbar sein. Anders gesagt kann die Folie 30 das projizierte Bild 90 innerhalb des Becherlochs 112 erzeugen. In dem dargestellten Beispiel ist der Einsatz 116 über der Folie 30 positioniert, aber es versteht sich, dass der Einsatz 116 mit der Folie 30 gekoppelt sein kann. Ferner kann ein optischer Kopplungshaftstoff zwischen der Folie 30 und dem Einsatz 116 positioniert sein. Der Einsatz 116 kann eines oder mehrere der Gitter 34 definieren. Die Gitter 34 können das holographische Gitter 34 und/oder die Beugungsgitter 34 sein. Die Gitter 34 können entlang Innen- und/oder Außenflächen (z. B. gegen das Substrat 18) des Einsatzes 116 definiert sein. Der Einsatz 116 kann zum Beispiel aus Silikon, Polyisopren, Polybutadien, Chlorpren, Butylkautschuk, Nitrilkautschuk, Fluorsilikat, Fluorelastomeren, Ethylenvinylacetat, anderen weichen polymeren Materialien und/oder Kombinationen davon bestehen. In einem spezifischen Beispiel kann der Einsatz 116 gegossen und aus Silikon geformt sein. Der Einsatz 116 kann undurchsichtig, durchlässig oder im Wesentlichen transparent sein. Der Einsatz 116 kann eine Transparenz gegenüber Licht in einem sichtbaren Spektrum (z. B. etwa 400 nm bis etwa 700 nm) von mehr als etwa 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 99 % aufweisen. In einigen Beispielen kann der Einsatz 116 einen Farbstoff (z. B. zum Färben oder Filtern des Lichts, das den Einsatz 116 durchläuft oder von diesem reflektiert wird), einen Ultravioletthemmer oder -blocker (z. B. ein gehindertes Amin oder Benzoyl) beinhalten.
Die Innenfläche des Einsatzes 116 kann eine allgemein gebeugte Form aufweisen, wie dargestellt, oder kann eine flache, quadratische, rechteckige, polygonale, wellenförmige oder andere komplexe Form aufweisen. Zum Beispiel kann eine oder können mehrere Stellen der Innenfläche des Einsatzes 116 facettiert, nicht eben, gebogen oder durch andere Formen gekennzeichnet sein. Gemäß verschiedenen Beispielen kann der Einsatz 116 holographische und/oder Beugungsgitter 34 an den Innen- und/oder Außenflächen des Einsatzes 116 definieren. Derartige Merkmale können dem Einsatz 116 eine ästhetisch ansprechende edelsteinartige Fläche bereitstellen.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 5 ist ein Felddiagramm des Fahrzeugs 10 gezeigt, in dem das visuelle Element 14 umgesetzt ist. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Steuerung 120 in Kommunikation mit den Lichtquellen 26 und der Näherungsschalterbaugruppe 92. Die Steuerung 120 kann einen Speicher 124 mit darin enthaltenen Anweisungen beinhalten, die von einem Prozessor 128 der Steuerung 120 ausgeführt werden. Die Steuerung 120 kann die Lichtquellen 26 über eine Leistungsquelle 134, die sich an Bord des Fahrzeugs 10 befindet, mit elektrischer Leistung versorgen. Der Speicher 124 kann eine Vielzahl von Lichtsteuerroutinen 138 beinhalten, die ausgelegt sind, um die von den Lichtquellen 26 emittierte Farbe und Intensität zu variieren, die durch die Steuerung 120 als Reaktion auf eine Benutzereingabe (z. B. von der Näherungsschalterbaugruppe 92 und/oder anderen Knöpfen oder Schaltern um das Fahrzeug 10 herum) ausgeführt werden kann. Zum Beispiel kann die Helligkeit der Lichtquellen 26 zunehmen und/oder sie können die Farbe wechseln, um verschiedenen Fahrzeugereignissen (z. B. Begrüßungs- oder Abschiedsereignisse, Fahrzeugstart, in Bewegung, stationär) zu entsprechen. In spezifischen Beispielen kann die Intensität der Lichtquellen 26 im Verhältnis zueinander abgeändert werden, um den Eindruck zu vermitteln, dass sich das projizierte Bild 90 bewegt oder sich dessen Farbe ändert, wie vorstehend erläutert. Ferner kann die Intensität und/oder Farbe der Lichtquellen 26 auf Grundlage einer benutzerdefinierten Präferenz für Umgebungsbeleuchtung in dem Inneren des Fahrzeugs 10 abgeändert werden. In einem anderen Beispiel kann die Intensität jeder der Lichtquellen 26 in einer willkürlichen Reihenfolge festgelegt und dann über einen willkürlichen Zeitraum gepulst werden, um ein willkürliches glitzerndes Aussehen in dem Einsatz 116 zu erzeugen. Lichtquellen 26, die die projizierten Bilder 90 erzeugen, können ebenfalls angeschaltet werden.
Zusätzlich kann die Steuerung 120 ausgelegt sein, um die Lichtausgabe von einer oder mehreren der Lichtquellen 26 auf Grundlage von Rückkopplung zu steuern, die von einem oder mehreren Fahrzeugsteuerungsmodulen oder Sensoren wie etwa einem Tachometer, einem Lichtsensor und/oder einem Temperatursensor empfangen wird. Zum Beispiel kann die Helligkeit der Lichtquellen 26 zunehmen oder deren Farbe kann sich ändern, um mit Betriebsmodi des visuellen Elements 14 übereinzustimmen. In spezifischen Beispielen kann die Intensität der Lichtquellen 26 abgeändert werden, um den Eindruck zu vermitteln, dass sich das projizierte Bild 90 bewegt oder sich dessen Farbe ändert, wie vorstehend erläutert. Ferner kann die Intensität der Lichtquellen 26 eines visuellen Elements 14 relativ zu den Lichtquellen 26 eines anderen visuellen Elements 14 verändert werden. Wenn zum Beispiel ein Beispiel für einen erwärmten Sitz des visuellen Elements 14 aktiviert ist, kann ein visuelles Element 14 zum Aus des erwärmten Sitzes verstärkt werden (z. B. Änderung der Farbe, Intensität und/oder Bewegung), sodass das visuelle Element 14 zum Aus des erwärmten Sitzes relativ zu dem visuellen Element 14 zum Ein des erwärmten Sitzes verstärkt ist, sodass es schnell identifiziert werden kann. In einem anderen Beispiel kann der Speicher 124 einen Ablauf beinhalten, um die Farbe, Intensität und/oder Bewegung des visuellen Elements 14 auf Grundlage von Daten zu verändern, die von einem oder mehreren der Sensoren erfasst werden. In einem ersten Beispiel können Sensordaten von dem Lichtsensor genutzt werden, um die Umgebungsbeleuchtungsbedingungen, in denen sich das Fahrzeug 10 befindet, zu bestimmen, um die Intensität des Lichts von den Lichtquellen 26 des visuellen Elements 14 zu verstärken oder zu verringern. Ein solches Beispiel kann das visuelle Element 14 unter den aktuellen Beleuchtungsbedingungen des Fahrzeugs 10 besser sichtbar machen. In einem zweiten Beispiel können Geschwindigkeitsdaten von dem Tachometer verwendet werden, um bestimmte visuelle Elemente 14 zu verstärken, um eine Fahrablenkung zu reduzieren. Zum Beispiel können visuelle Elemente 14, die von einem Fahrer während des Betriebs des Fahrzeugs 10 gewöhnlicherweise verwendet werden, verstärkt werden (z. B. die Intensität, Farbe und/oder Bewegung des projizierten Bildes 90), um die entsprechenden visuellen Elemente 14 für den Fahrer besser sichtbar zu machen, während er fährt. In einem dritten Beispiel können Temperaturdaten von dem Temperatursensor genutzt werden, um die Wahrnehmung von temperaturbezogenen visuellen Elementen 14 zu verstärken. Wenn zum Beispiel der Temperatursensor außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs 10 eine kalte Temperatur erfasst, können visuelle Elemente 14, die mit Heiz- und/oder Enteisungsreglern zusammenhängen, verstärkt werden (z. B. über eine Änderung der Farbe, Bewegung und/oder Intensität), um diese visuellen Elemente 14 für den Fahrer hervorzuheben. Es versteht sich, dass die visuellen Elemente 14 zum Kühlen (z. B. Klimaanlage, Sitzbelüftung) verstärkt werden können, wenn der Temperatursensor außerhalb oder innerhalb des Fahrzeugs 10 warme Bedingungen erfasst.
Nun ist unter Bezugnahme auf 6 ein(e) beispielhafte(s) Lichtsteuerroutine 138 oder - verfahren dargestellt. Die Routine 138 kann mit einem Schritt 142 des Emittierens von Licht in einem ersten Muster von der Lichtquelle 26 auf die Folie 30, die das Gitter 34 definiert, beginnen. Wie vorstehend erläutert, kann eine oder können mehrere der Lichtquellen 26 innerhalb des Lampenhohlraums 22 angeschaltet werden, um Licht in Richtung der und/oder auf die Folie 30 zu emittieren. Da die Lichtquellen 26 von dem Betrachter aus an einer gegenüberliegenden Seite der Folie 30 positioniert sind, kann gesagt werden, dass die Folie 30 hinterleuchtet ist.
Als nächstes wird ein Schritt 146 des Erzeugens des projizierten Bildes 90, das eine erste Eigenschaft aufweist, aus dem Licht des ersten Musters durch Folie 30, die mit dem Gitter 34 interagiert, durchgeführt. Wie vorstehend erläutert, kann die erste Eigenschaft eine Farbe, eine Bewegung, eine Größe, eine Form, ein Symbol, ein wahrgenommener Abstand zu der Folie 30 und/oder eine andere visuelle Eigenschaft des projizierten Bildes 90 sein. Das projizierte Bild 90 kann auf einer gegenüberliegenden Seite der Folie 30 als die Lichtquelle 26 erzeugt werden.
Als nächstes wird ein Schritt 150 des Emittierens von Licht in einem zweiten Muster auf die Folie 30 durchgeführt, um das projizierte Bild 90 zu bilden, das eine zweite Eigenschaft aufweist. Anders gesagt ändert das Ändern des durch die Lichtquellen 26 auf die Folie 30 emittierte Lichtmuster eine Eigenschaft des projizierten Bildes 90. Zum Beispiel kann das projizierte Bild 90 anfangen oder aufhören, sich zu bewegen, die Farbe ändern, die Größe ändern, die Form ändern oder sich anderweitig visuell von dem projizierten Bild 90 der ersten Eigenschaft unterscheiden. Zum Beispiel kann das projizierte Bild 90 der ersten Eigenschaft kleiner als das projizierte Bild 90 der zweiten Eigenschaft sein. In einem anderen Beispiel kann das projizierte Bild 90 der ersten Eigenschaft größer als das projizierte Bild 90 der zweiten Eigenschaft sein. In noch einem anderen Beispiel weist das projizierte Bild 90 der ersten Eigenschaft eine andere Farbe auf als das projizierte Bild 90 der zweiten Eigenschaft. Wie vorstehend erläutert, kann die Näherungsschalterbaugruppe 92 ein kapazitives Signal in der Nähe des visuellen Elements 14 erfassen und das projizierte Bild 90 zwischen der ersten Eigenschaft und der zweiten Eigenschaft ändern, indem das durch die Lichtquellen 26 bereitgestellte Lichtmuster auf der Folie 30 geändert wird.
Die Verwendung der vorliegenden Offenbarung kann vielfältige Vorteile bieten. Erstens kann die Verwendung der Folie 30 und/oder der Gitter 34 und der Lichtquellen 26 ein projiziertes Bild 90 bereitstellen, das innerhalb des Einsatzes 116, innerhalb des Becherlochs 112 und/oder über der Folie 30 zu schwimmen sein. Ein derartiges Merkmal kann das ästhetische Erscheinungsbild des visuellen Elements 14 verbessern. Zweitens ermöglicht die Verwendung mehrerer Lichtquellen 26, dass sich das Aussehen des projizierten Bildes 90 durch Änderung der Intensität, Farbe und/oder Bewegung ändert. Drittens kann die Verwendung der Beugungsbeispiele der Gitter 34 einen ansprechenden kristallartigen Effekt erzeugen. Zum Beispiel kann in klaren Beispielen des Einsatzes 116, in denen die Gitter 34 an der Außenseite des Einsatzes 116 definiert sind, die Beugung von Licht durch den klaren Einsatz 116 ein „kristallartiges“ Aussehen erzeugen. In Beispielen, in denen der Einsatz 116 farbig (z. B. schwarz) ist und die Beugungsgitter 34 an der Innenseite definiert sind, kann ein Effekt eines „schwarzen Quarzes“ erzielt werden. Ferner können die Beugungsbeispiele des Gitters 34 auf der Folie 30 der Folie 30 und/oder dem visuellen Element 14 ein ansprechendes Kristallaussehen verleihen. Viertens kann es die Verwendung des visuellen Elements 14 in Verbindung mit Fahrzeugsensoren ermöglichen, dass das projizierte Bild 90 aufgrund erfasster Zustände des Fahrzeugs 10 interaktiv variiert wird. Fünftens ermöglicht es die Verwendung mehrerer Lichtquellen 26, dass sich die Erscheinung des projizierten Bildes 90 oder die funktionelle Identifizierung des funktionellen Elements 14 ändert, indem die Erscheinung des projizierten Bildes 90 und des visuellen Elements 14 anhand einer Intensitäts-, Farb- und/oder Bewegungsänderung verändert wird. Sechstens kann die Verwendung des Lampenhohlraums 22 und der hinterleuchteten Ausrichtung der Folie 30 ein kompakteres visuelles Element 14 sowie ein ästhetisch ansprechenderes projiziertes Bild 90 ermöglichen. Ferner stehen durch Positionieren der Lichtquellen 26 hinter der Folie 30 relativ zu dem Betrachter neue Stellen, an denen das visuelle Element 14 umgesetzt werden kann, zur Verfügung.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet ein visuelles Fahrzeugelement ein Substrat, das einen Lampenhohlraum definiert, eine Lichtquelle, die innerhalb des Lampenhohlraums positioniert und ausgelegt ist, um Licht zu emittieren, und eine Folie, die zumindest eines von einem holographischen und einem Beugungsgitter definiert, das über dem Lampenhohlraum angeordnet ist. Ausführungsformen des visuellen Fahrzeugelements können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• die Folie ist transparent;
• die Folie definiert ein Beugungsgitter;
• die Folie definiert ein holographisches Gitter;
• das Substrat ist ein Mittelkonsolensubstrat;
• das Substrat ist ein Innenverkleidungskomponentensubstrat;
• das Substrat ist ein Armaturenbrettsubstrat;
• ein Näherungssensor ist in der Nähe der Folie positioniert; und
• eine Vielzahl von Lichtquellen ist innerhalb des Lampenhohlraums positioniert. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Betreiben eines visuellen Fahrzeugelements die folgenden Schritte beinhalten: Emittieren von Licht in einem ersten Muster von einer Lichtquelle auf eine Folie, die ein Gitter definiert; Erzeugen eines projizierten Bildes, das eine erste Eigenschaft aufweist, aus dem Licht des ersten Musters durch Folie, die mit dem Gitter interagiert; und Emittieren von Licht in einem zweiten Muster auf die Folie, um das projizierte Bild zu bilden, das eine zweite Eigenschaft aufweist. Ausführungsformen des Verfahrens können ein beliebiges oder eine Kombination aus den folgenden Merkmalen beinhalten:
• das projizierte Bild der ersten Eigenschaft ist kleiner als das projizierte Bild der zweiten Eigenschaft;
• das projizierte Bild der ersten Eigenschaft ist größer als das projizierte Bild der zweiten Eigenschaft;
• das projizierte Bild der ersten Eigenschaft weist eine andere Farbe auf als das projizierte Bild der zweiten Eigenschaft;
• der Schritt des Erzeugens des projizierten Bildes umfasst ferner: Erzeugen des projizierten Bildes auf einer gegenüberliegenden Seite der Folie als die Lichtquelle; und
• Erfassen eines kapazitiven Signals in der Nähe des visuellen Elements und Ändern des projizierten Bildes zwischen der ersten Eigenschaft und der zweiten Eigenschaft. Abwandlungen der Offenbarung werden sich dem Fachmann und denen, die die Offenbarung herstellen oder verwenden, erschließen. Daher versteht es sich, dass die in den Zeichnungen gezeigten und vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und nicht zur Einschränkung des Umfangs der Offenbarung gedacht sind, der durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, die gemäß den Grundsätzen des Patentrechts, einschließlich der Äquivalenzlehre, auszulegen sind.

Es versteht sich für den Durchschnittsfachmann, dass die Konstruktion der beschriebenen Offenbarung und anderer Komponenten nicht auf ein konkretes Material beschränkt ist. Andere beispielhafte Ausführungsformen der hier offenbarten Offenbarung können aus einer breiten Vielfalt an Materialien ausgebildet werden, es sei denn, hier wird etwas anderes beschrieben.
Für die Zwecke dieser Offenbarung bezeichnet der Ausdruck „gekoppelt“ (in all seinen Formen: koppeln, koppelnd, gekoppelt usw.) im Allgemeinen das direkte oder indirekte Verbinden von zwei (elektrischen oder mechanischen) Komponenten miteinander. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach unbeweglich oder dem Wesen nach beweglich sein. Ein derartiges Zusammenfügen kann erreicht werden, indem die zwei (elektrischen oder mechanischen) Komponenten und beliebige zusätzliche dazwischenliegende Elemente einstückig als ein einzelner einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Komponenten ausgebildet werden. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach permanent oder dem Wesen nach entfernbar oder lösbar sein, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Im hier verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „ungefähr“, dass Mengen, Größen, Formulierungen, Parameter und andere Mengenangaben und Eigenschaften nicht genau sind und nicht genau zu sein brauchen, jedoch annähernd und/oder auf Wunsch größer oder kleiner sind und Toleranzen, Umwandlungsfaktoren, Abrundung, Messfehler und dergleichen und andere dem Fachmann bekannte Faktoren reflektieren. Wird der Ausdruck „etwa“ zum Beschreiben eines Werts oder eines Endpunkts eines Bereichs verwendet, versteht sich, dass die Offenbarung den genannten spezifischen Wert oder Endpunkt einschließt. Unabhängig davon, ob ein nummerischer Wert oder ein Endpunkt eines Bereichs in der Patentschrift „ungefähr“ erwähnt, soll der nummerische Wert oder der Endpunkt eines Bereichs zwei Ausführungsformen einschließen: eine, die durch „ungefähr“ modifiziert wird, und eine, die nicht durch „ungefähr“ modifiziert wird. Es versteht sich ferner, dass die Endpunkte jedes der Bereiche sowohl in Bezug auf den anderen Endpunkt als auch unabhängig vom anderen Endpunkt bedeutend sind.
Die Ausdrücke „wesentlich“, „im Wesentlichen“ und Variationen davon sollen im hier verwendeten Sinne darauf hinweisen, dass ein beschriebenes Merkmal gleich oder annähernd gleich einem Wert oder einer Beschreibung ist. Beispielsweise soll eine „im Wesentlichen ebene“ Fläche bedeuten, dass eine Fläche eben oder annähernd eben ist. Darüber hinaus soll „im Wesentlichen“ bedeuten, dass zwei Werte gleich oder annähernd gleich sind. In manchen Ausführungsformen kann „im Wesentlichen“ Werte innerhalb von ungefähr 10 % voneinander, wie etwa innerhalb von ungefähr 5 % voneinander oder innerhalb von ungefähr 2 % voneinander, bezeichnen.
Es ist ebenso wichtig festzuhalten, dass die Konstruktion und Anordnung der Elemente der Offenbarung, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, lediglich veranschaulichend ist. Wenngleich nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben worden sind, wird der Fachmann, der diese Offenbarung betrachtet, ohne Weiteres erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen von Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des genannten Gegenstands abzuweichen. Zum Beispiel können Elemente, die als einstückig gebildet gezeigt sind, aus mehreren Teilen konstruiert sein, oder können Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, einstückig gebildet sein, kann die Bedienung der Schnittstellen umgekehrt oder anderweitig variiert werden, kann die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbindungsglieder oder sonstiger Elemente des Systems variiert werden und kann die Art oder Anzahl der zwischen den Elementen bereitgestellten Einstellpositionen variiert werden. Es ist zu beachten, dass die Elemente und/oder Baugruppen des Systems aus beliebigen von einer großen Vielfalt von Materialien, die eine ausreichende Festigkeit oder Haltbarkeit bereitstellen, in beliebigen von einer großen Vielfalt von Farben, Strukturen und Kombinationen aufgebaut werden können. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifikationen in den Umfang der vorliegenden Erfindungen aufgenommen sind. Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können an der Gestaltung, an den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderer beispielhafter Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
Es versteht sich, dass beliebige beschriebene Prozesse oder Schritte innerhalb der beschriebenen Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten zum Bilden von Strukturen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung kombiniert werden können. Die hier offenbarten beispielhaften Strukturen und Vorgänge dienen lediglich zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht als einschränkend auszulegen.
Es versteht sich zudem, dass Variationen und Abwandlungen an den vorstehend erwähnten Strukturen und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und es versteht sich weiterhin, dass derartige Konzepte von den folgenden Patentansprüchen abgedeckt sein sollen, sofern diese Patentansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes festlegen. Ferner sind die Ansprüche wie nachfolgend dargelegt in diese detaillierte Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil von ihr.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein visuelles Fahrzeugelement bereitgestellt, aufweisend ein Substrat, das einen Lampenhohlraum definiert; eine Lichtquelle, die innerhalb des Lampenhohlraums positioniert und ausgelegt ist, um Licht zu emittieren; und eine Folie, die zumindest eines von einem holographischen und einem Beugungsgitter definiert, das über dem Lampenhohlraum angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Folie transparent.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Folie ein Beugungsgitter.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Folie ein holographisches Gitter.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Substrat ein Mittelkonsolensubstrat.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Substrat ein Innenverkleidungskomponentensubstrat.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Substrat ein Armaturenbrettsubstrat.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch einen in der Nähe der Folie positionierten Näherungssensor gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch eine Vielzahl von Lichtquellen, die innerhalb des Lampenhohlraums positioniert ist, gekennzeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugbecherhalter bereitgestellt, aufweisend ein Konsolensubstrat, das ein Becherloch definiert; einen Lampenhohlraum, der unterhalb des Becherlochs positioniert ist; eine Folie, die zumindest ein Gitter definiert, das zwischen dem Becherloch und dem Lampenhohlraum positioniert ist; und eine Lichtquelle, die innerhalb des Lampenhohlraums positioniert und ausgelegt ist, um Licht auf die Folie zu emittieren.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Folie ein Beugungsgitter und ein holographisches Gitter.
Gemäß einer Ausführungsform erzeugt die Folie ein projiziertes Bild innerhalb des Becherlochs.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch einen innerhalb des Becherlochs positionierten Einsatz gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Folie zumindest teilweise durchlässig.

Claims

Visuelles Fahrzeugelement, umfassend: ein Substrat, das einen Lampenhohlraum definiert; eine Lichtquelle, die innerhalb des Lampenhohlraums positioniert und ausgelegt ist, um Licht zu emittieren; und eine Folie, die zumindest eines von einem holographischen und einem Beugungsgitter definiert, über dem Lampenhohlraum angeordnet.
Visuelles Fahrzeugelement nach Anspruch 1, wobei die Folie transparent ist.
Visuelles Fahrzeugelement nach Anspruch 1, wobei die Folie ein Beugungsgitter definiert.
Visuelles Fahrzeugelement nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Lichtquellen innerhalb des Lampenhohlraums positioniert ist.
Visuelles Fahrzeugelement nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein Mittelkonsolensubstrat ist.
Visuelles Fahrzeugelement nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein Innenverkleidungskomponentensubstrat ist.
Visuelles Fahrzeugelement nach Anspruch 6, wobei das Substrat ein Armaturenbrettsubstrat ist.
Visuelles Fahrzeugelement nach einem der Ansprüche 1-7, ferner umfassend: einen Näherungssensor, der in der Nähe der Folie positioniert ist.
Visuelles Fahrzeugelement nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Folie ein holographisches Gitter definiert.
Visuelles Fahrzeugelement nach einem der Ansprüche 1-7, wobei eine Vielzahl von Lichtquellen innerhalb des Lampenhohlraums positioniert ist.
Visuelles Fahrzeugelement nach einem von Anspruch 1-7, wobei das Substrat ein Becherloch definiert.
Fahrzeugbecherhalter nach Anspruch 11, wobei die Folie ein projiziertes Bild innerhalb des Becherlochs erzeugt.
Visuelles Fahrzeugelement nach einem von Anspruch 1-7, wobei die Folie zumindest teilweise durchlässig ist.