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Patent Searching and Data


Title:
OPERATING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/228588
Kind Code:
A1
Abstract:
An operating device for a motor vehicle comprises an operating element which can be actuated by a user and a display apparatus having a hologram (7) and at least one light source (6), the light (8) of which allows the hologram (7) to be illuminated such that an image stored in the hologram (7) is reconstructed and is visible to an observer of the operating device, wherein at least two different images are stored in the hologram (7), wherein the at least one light source (6) can emit light (8) with a first color and light (8) with a second color, and wherein a first of the images is reconstructed by the light (8) with the first color and a second of the images is reconstructed by the light (8) with the second color.

Inventors:
MÜGGE MARTIN (DE)
SCHEUCHENPFLUG JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/061438
Publication Date:
November 18, 2021
Filing Date:
April 30, 2021
Export Citation:
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Assignee:
HELLA GMBH & CO KGAA (DE)
AUDI AG (DE)
International Classes:
G03H1/02; B60K26/02; B60Q3/14; G03H1/22; G03H1/26; G03H1/28
Foreign References:
US20180131372A12018-05-10
JP2012215770A2012-11-08
JP2002055630A2002-02-20
DE102015201936A12016-08-04
Attorney, Agent or Firm:
FRITZ PATENT- & RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB et al. (DE)
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Claims:
Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Patentansprüche

1. Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Bedienelement, das von einem Benutzer betätigt werden kann, sowie eine Anzeigeeinrichtung, die ein Hologramm (7) und mindestens eine Lichtquelle (6) aufweist, durch deren Licht (8) das Hologramm (7) so beleuchtet werden kann, dass ein in dem Hologramm (7) gespeichertes Bild rekonstruiert wird und für einen Betrachter der Bedienvorrichtung sichtbar ist, wobei in dem Hologramm (7) mindestens zwei unterschiedliche Bilder gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (6) Licht (8) mit einer ersten Farbe und Licht (8) mit einer zweiten Farbe aussenden kann, wobei durch das Licht (8) mit der ersten Farbe ein erstes der Bilder und durch das Licht (8) mit der zweiten Farbe ein zweites der Bilder rekonstruiert wird.

2. Bedienvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (6) als RGB-Leuchtdiode oder als RGBW- Leuchtdiode ausgebildet ist oder dass die mindestens eine Lichtquelle (6) eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfasst, die jeweils Licht (8) einer Farbe erzeugen können, die sich von der Farbe des von einer anderen der Lichtquellen (6) erzeugten Lichts (8) unterscheidet.

3. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung eine Linse (13) umfasst, durch die das von der mindestens einen Lichtquelle (6) ausgehende Licht (8) im Betrieb der Bedienvorrichtung zumindest teilweise hindurchtritt bevor es auf das Hologramm (7) auftrifft.

4. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung eine Blende (11) umfasst, durch die das von der mindestens einen Lichtquelle (6) ausgehende Licht (8) im Betrieb der Bedienvorrichtung zumindest teilweise hindurchtritt bevor es auf das Hologramm (7) auftrifft.

5. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (7) als Transmissionshologramm oder als Reflexionshologramm ausgebildet ist.

6. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung mehr als ein Hologramm (7a, 7b) aufweist, wobei die Hologramme (7a, 7b) so angeordnet sind, dass das von der mindestens einen Lichtquelle (6) ausgehende Licht (8) nacheinander auf die Hologramme (7a, 7b) auftrifft.

7. Bedienvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb der Bedienvorrichtung das von der mindestens einen Lichtquelle (6) ausgehende Licht (8) zumindest teilweise durch ein erstes Hologramm (7a) hindurchtritt, anschließend von einem zweiten Hologramm (7b) zu dem ersten Hologramm (7a) zurückreflektiert wird und daran anschließend von dem ersten Hologramm (7a) aus der Bedienvorrichtung heraus reflektiert wird.

8. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung ein Start-Stopp-Schalterfür ein Kraftfahrzeug ist.

9. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement ein Druckschalter und/oder ein Drehschalter ist.

10. Bedienvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (6) im Inneren des Druckschalters angeordnet ist, insbesondere wobei auch die Linse (13) und/oder die Blende (11) im Inneren des Druckschalters angeordnet sind.

11. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (3) des Druckschalters zumindest teilweise transparent ist, so dass das von dem Hologramm (7) ausgehende Licht (8) durch die Druckfläche (3) aus dem Druckschalter austreten kann.

12. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Anzeigenrichtung erzeugte Bild unterschiedlichen Anteile aufweist, die in mehreren Ebenen hintereinander angeordnet sind.

13. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Anzeigenrichtung erzeugte Bild dem Benutzer als vor der Bedienvorrichtung schwebendes Bild erscheint.

14. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Anzeigeeinrichtung erzeugte Bild einen Text (14) und/oder eine Grafik oder ein Piktogramm (15) darstellt.

15. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung derart gestaltet ist, dass im in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand unterschiedliche Bilder für den Fahrer und den Beifahrer sichtbar sind.

Description:
Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Beschreibung

Die vorliegenden Erfindung betrifft Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Bedienvorrichtung der vorgenannten Art ist aus der DE 10 2015 201 936 A1 bekannt. Die darin beschriebenen Bedienvorrichtungen können beispielsweise als Drehschalter oder Druckschalter für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Sie weist ein Deckglas auf, durch das Licht aus dem Innenraum der Bedienvorrichtung heraus gelangen kann. Es sind Leuchtdioden (LED) vorgesehen, deren Licht auf ein unterhalb des Deckglases angeordnetes Hologramm auftreffen kann, um in dem Hologramm gespeicherte Bilder zu rekonstruieren. Dabei sind die Leuchtdioden an unterschiedlichen Positionen im Inneren der Bedienvorrichtung angeordnet, so dass das Licht von unterschiedlichen Leuchtdioden unter voneinander verschiedenen Winkeln auf das Hologramm auftrifft. Durch die unterschiedlichen Auftreffwinkel können von unterschiedlichen Leuchtdioden voneinander verschiedene Bilder rekonstruiert werden.

Die Leuchtdioden sind an unterschiedlich Innenseiten der Bedienvorrichtung angeordnet. Dadurch ergibt sich ein vergleichsweise komplexer Aufbau, der insbesondere bei kleinen Drehschaltern oder Druckschaltern kaum oder nur mit großem Aufwand in das Innere des Schalters integriert werden kann.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Bedienvorrichtung der eingangs genannten Art, die einfacher aufgebaut ist und/oder einen geringeren Bauraum benötigt.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Bedienvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die mindestens eine Lichtquelle Licht mit einer ersten Farbe und Licht mit einer zweiten Farbe aussenden kann, wobei durch das Licht mit der ersten Farbe ein erstes der Bilder und durch das Licht mit der zweiten Farbe ein zweites der Bilder rekonstruiert wird. Durch die Wahl einer Lichtquelle, die Licht mit einer ersten Farbe und Licht mit einer zweiten Farbe aussenden kann, können unterschiedliche Bilder ohne die Verwendung von räumlich getrennten Leuchtdioden rekonstruiert werden. Dadurch kann die Bedienvorrichtung sehr klein ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Bedienvorrichtung einen Aussendurchmesser von 26 mm, einen Innendurchmesser von 17 mm und eine Länge von 55 mm inklusive Stecker aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Lichtquelle als RGB-Leuchtdiode oder als RGBW-Leuchtdiode ausgebildet ist oder dass die mindestens eine Lichtquelle eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfasst, die jeweils Licht einer Farbe erzeugen können, die sich von der Farbe des von einer anderen der Lichtquellen erzeugten Lichts unterscheidet. Mit einer RGB- oder einer RGBW-Leuchtdiode können eine Mehrzahl von verschiedenen Farben generiert werden. Dies können beispielsweise die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau aber auch beliebige Mischfarben wie beispielsweise Cyan, Magenta, Gelb oder Weiß sein. Auch bei einer Mehrzahl von verschiedenen Leuchtdioden müssen die Leuchtdioden räumlich nicht voneinander getrennt werden, um unterschiedliche Bilder rekonstruieren zu können. Die Rekonstruktion unterschiedlicher, in dem Hologramm gespeicherter Bilder wird durch die unterschiedliche Farbe des von den Leuchtdioden ausgesandten Lichts erreicht.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Anzeigeeinrichtung eine Linse umfasst, durch die das von der mindestens einen Lichtquelle ausgehende Licht im Betrieb der Bedienvorrichtung zumindest teilweise hindurchtritt bevor es auf das Hologramm auftrifft. Die Linse kann beispielsweise als plankonvexe, bikonvexe oder konkavkonvexe Linse ausgebildet sein. Alternativ können auch Fresnellinsen, Gradientenindexlinsen, Mikro- linsenarrays oder Hologramme als Linse verwendet werden. Die Linse kann das von der mindestens einen Lichtquelle ausgehende Licht weitgehend kollimieren, so dass es im Wesentlichen auf das Hologramm auftrifft. Eine Streuung an den Innenwänden der Bedienvorrichtung kann durch die Linse weitgehend verhindert werden. Dadurch wird vermieden, dass von den Innenwänden der Bedienvorrichtung Licht unter unerwünschten Winkeln auf das Hologramm auftrifft, was zu einer Störung der Rekonstruktion der in dem Hologramm gespeicherten Bilderführen könnte.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Anzeigeeinrichtung eine Blende umfasst, durch die das von der mindestens einen Lichtquelle ausgehende Licht im Betrieb der Bedienvorrichtung zumindest teilweise hindurchtritt bevor es auf das Hologramm auftrifft. Die Blende kann eine derartige Öffnung aufweisen und so in die Bedienvorrichtung angeordnet sein, dass das breit abgestrahlte Licht der mindestens einen Lichtquelle begrenzt wird. Auch dadurch kann erreicht werden, dass nur direktes Licht der Lichtquelle zur Rekonstruktion auf das Hologramm auftrifft, wobei Streulicht von den Innenwänden der Bedienvorrichtung ebenfalls weitgehend vermieden werden kann. Zur weiteren Optimierung kann die Blende derart ausgeführt sein, dass sie bei der Verwendung mehrerer Leuchtdioden jeweils eine separate Öffnung vor jeder der Leuchtdioden aufweist. Die Blende kann als Spritzteil ausgeführt sein. Alternativ zu einem Spritzteil als Ausführung der Blende kann beispielsweise auch eine bedruckte Folie in die Bedienvorrichtung integriert werden, die in mindestens einem Teilbereich vor der Lichtquelle offen transmissiv ist, während die übrige Fläche der Folie schwarz bedruckt ist.

Es kann vorgesehen sein, eine Linse und eine Blende zu kombinieren. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Innenwände der Bedienvorrichtung aufgeraut oder durch eine entsprechende Beschichtung so gestaltet sind, dass sie schlechte Reflexionseigenschaften besitzt und so das von dem Hologramm nach unten reflektierte Licht nicht unter anderen Winkeln wieder auf das Hologramm zurück reflektieren.

Es kann vorgesehen sein, dass das Hologramm als Transmissionshologramm oder als Reflexionshologramm ausgebildet ist. Ein Transmissionshologramm stellt eine sehr einfache Ausgestaltung dar, bei der es sich als nachteilig erweist, dass die 0-te Ordnung des durch das Hologramm hindurchtretenden Lichts vergleichsweise ungehindert durch das Hologramm hindurchtritt und als Lichtfleck auf anderen Bauteilen des Fahrzeuginnenraums störend sein kann. Ein Reflexionshologramm kann so gestaltet und angeordnet werden, dass diese störenden Lichtflecken nicht auftreten.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Anzeigeeinrichtung mehr als ein Hologramm aufweist, wobei die Hologramme so angeordnet sind, dass das von der mindestens einen Lichtquelle ausgehende Licht nacheinander auf die Hologramme auftrifft. Dabei kann beispielsweise im Betrieb der Bedienvorrichtung das von der mindestens einen Lichtquelle ausgehende Licht zumindest teilweise durch ein erstes Hologramm hindurchtreten, anschließend von einem zweiten Hologramm zu dem ersten Hologramm zurückreflektiert werden und daran anschließend von dem ersten Hologramm aus der Bedienvorrichtung heraus reflektiert werden. Das beispielsweise direkte oder parallele Licht tritt dabei zunächst unbeeinflusst durch ein oder mehrere Hologramme hindurch und trifft auf ein oder mehrere in Lichtrichtung nachfolgend positionierte Reflexionshologramme, die das parallele Licht unter einem definierten Winkel reflektieren. Das reflektierte Licht trifft dann in seiner Rückreflexionsrichtung auf das zugehörige bereits passierte Hologramm, das dann ebenfalls als Reflexionshologramm wirkt und die vorher integrierte holografische Information wieder rekonstruiert und für den Betrachter als Bild sichtbar macht.

Es kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung ein Start-Stopp-Schalter für ein Kraftfahrzeug ist. Viele Fahrzeuge werden heute nicht mehr durch Drehen des Zündschlüssels im Zündschloss gestartet, sondern durch Drücken eines Start-Stop-Schal- ters. Keyless-Entry-Systeme und Komfortfunktionen bedingen, dass der Fahrer eines Fahrzeugs seinen Schlüssel in der Regel im Fahrzeug gar nicht mehr aktiv nutzt. Der Schlüssel wird lediglich abgelegt, weil das Fahrzeug elektronisch den zugehörenden Schlüssel erkannt hat und die Fahrzeugnutzung für den Fahrer freigibt. Der Motor wird dann nach dem Einsteigen einfach durch Drücken des Start-Stop-Schalters gestartet. Es gibt im Stand der Technik eine Schaltervariante mit einer einfachen Schalterbeleuchtung, bei der eine Leuchtdiode den Schalter innen beleuchtet und somit im De- ekel beispielsweise die transparent ausgeführten Worte „START“ und „STOP“ beleuchtet. Eine funktionale Zuordnung zum tatsächlichen vorliegenden Motorstatus ist dabei nicht eindeutig und nur über das Gehör mit Wahrnehmung des Motorgeräusches oder durch Spüren von Fahrzeugvibrationen möglich, weil immer beide Schaltzustände „START“ und „STOP“ gleichzeitig dargestellt sind. Da aber moderne Motoren bereits sehr leise arbeiten beziehungsweise Elektrofahrzeuge antriebsseitig völlig lautlos arbeiten, ist es somit oft nicht eindeutig feststellbar, ob der Antrieb läuft oder nicht. Durch die Nutzung eines Hologramms mit mehreren unterschiedlichen Bildern kann eine wechselnde Anzeige für eine optimale funktionale Zuordnung und Information des Schaltstatus sorgen und zugleich die Wahrnehmbarkeit und Erkennbarkeit verstärken, insbesondere durch farbig unterschiedliche Hologramme. Die nun in ergonomischer Hinsicht eindeutige Anzeige bewirkt eine optische und funktionale Aufwertung des Innenraums eines Fahrzeugs und bietet zudem auch die Möglichkeit einer Individualisierung und Personalisierung.

Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass die Bedienvorrichtung kein Start-Stop- Schalter sondern ein anderer im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneter Schalter ist.

Es kann vorgesehen sein, dass das Bedienelement ein Druckschalter und/oder ein Drehschalter ist. Dabei kann die mindestens eine Lichtquelle im Inneren des Druckschalters angeordnet sein, insbesondere wobei auch die Linse und/oder die Blende im Inneren des Druckschalters angeordnet sind. Weiterhin kann die Druckfläche des Druckschalters zumindest teilweise transparent sein, so dass das von dem Hologramm ausgehende Licht durch die Druckfläche aus dem Druckschalter austreten kann.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Anzeigeeinrichtung derart gestaltet ist, dass das von der Anzeigenrichtung erzeugte Bild unterschiedlichen Anteile aufweist, die in mehreren Ebenen hintereinander angeordnet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das von der Anzeigenrichtung erzeugte Bild dem Benutzer als vor der Bedienvorrichtung schwebendes Bild erscheint. Es besteht die Möglichkeit, dass das von der Anzeigeeinrichtung erzeugte Bild einen Text und/oder eine Grafik oder ein Piktogramm darstellt. Beispielsweise können bei einem Start-Stop-Schalter die Worte „START“ und „STOP“ erzeugt werden. Weiterhin kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich ein Motor dargestellt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Anzeigeeinrichtung derart gestaltet ist, dass im in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand unterschiedliche Bilder für den Fahrer und den Beifahrer sichtbar sind. Dem Fahrer können dabei beispielsweise funktionale Informationen wie die Worte „START“ und „STOP“ angezeigt werden, wohingegen dem Beifahrer unabhängig von dem Fahrer angezeigten Informationen beispielsweise Worte wie „HELLO“ oder „WELCOME“ angezeigt werden können.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht des oberen Bereichs der Bedienvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch den oberen Bereich gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein Detail des in Fig. 3 abgebildeten oberen Bereichs;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;

Fig. 6 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung; Fig. 7 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 6 mit eingezeichneten Strahlengängen des erzeugten Lichts;

Fig. 8 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;

Fig. 9 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 8 mit eingezeichneten Strahlengängen des erzeugten Lichts;

Fig. 10 ein vergrößertes Detail der Fig. 9;

Fig. 11 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 8;

Fig. 12 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 8 mit eingezeichneten Strahlengängen des erzeugten Lichts;

Fig. 13 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 8 mit eingezeichneten Strahlengängen des erzeugten Lichts, wobei zur besseren Übersichtlichkeit einzelne Teile der Bedienvorrichtung nicht dargestellt sind;

Fig. 14 eine schematische Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung gespeicherten Bildes;

Fig. 15 eine schematische Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung gespeicherten Bildes;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer siebten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten ersten Bildes;

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 16 mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten zweiten Bildes;

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer achten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten ersten Bildes;

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 18 mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten zweiten Bildes;

Fig. 20 ein Detail eines oberen Bereichs einer neunten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;

Fig. 21 ein Detail eines oberen Bereichs einer zehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;

Fig. 22 ein Detail eines oberen Bereichs einer elften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;

Fig. 23 ein Detail eines oberen Bereichs einer zwölften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes; Fig. 24 ein Detail eines oberen Bereichs einer dreizehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;

Fig. 25 ein Detail eines oberen Bereichs einer vierzehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;

Fig. 26 ein Detail eines oberen Bereichs einer fünfzehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;

Fig. 27 ein Detail eines oberen Bereichs einer sechzehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;

Fig. 28 ein Detail eines oberen Bereichs einer siebzehnten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit der Darstellung der Rekonstruktion eines in einem Hologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes.

In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in den Figuren abgebildeten Ausführungsformen einer Bedienvorrichtung sind als Start-Stop-Schalter ausgebildet. Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass die Bedienvorrichtung kein Start-Stop-Schalter sondern ein anderer im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneter Schalter ist.

Die abgebildete als Start-Stop-Schalter ausgebildete Bedienvorrichtung umfasst ein Gehäuse 1 und einen Deckel 2 mit einer als Bedienelement dienenden Druckfläche 3, die das einzige für den Fahrer sichtbare Bauteil ist. Die Bedienvorrichtung umfasst weiterhin einen Innentubus 4, der die mechanische Kraftübertragung beim Druck auf den Deckel 2 an den eigentlichen Schalter 5 auf einer Leiterplatte überträgt (siehe beispielsweise Fig. 1 und Fig. 5). Die Oberseite des Deckels 2 und insbesondere die Druckfläche 3 sind transparent ausgeführt.

Die als Start-Stop-Schalter ausgebildete Bedienvorrichtung kann sehr kleine Abmessungen aufweisen. Beispielsweise kann sie einen Aussendurchmesser von 26mm, einen Innendurchmesser von 17mm und eine Länge von 55mm inklusive Stecker aufweisen.

Die Bedienvorrichtung umfasst weiterhin eine Lichtquelle 6, die beispielsweise als RGB-Leuchtdiode oder als RGBW-Leuchtdiode ausgebildet ist. Alternativ kann die Lichtquelle 6 auch eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfassen, die jeweils Licht einer Farbe erzeugen können, die sich von der Farbe des von einer anderen der Lichtquellen erzeugten Lichts unterscheidet.

Im oberen Teil des Deckels 2, insbesondere an der Unterseite der Druckfläche 3 ist mindestens ein Hologramm 7 angeordnet (siehe Fig. 4 und Fig. 8). Das Hologramm 7 ist als Volumenhologramm ausgebildet, in dem eine Mehrzahl von Bildern gespeichert sind. Das von der Lichtquelle 6 ausgehende Licht 8 trifft im Betrieb der Bedienvorrichtung von unten auf das Hologramm 7 und rekonstruiert dabei eines der darin gespeicherten Bilder (siehe Fig. 5). Die Lichtquelle 6 und das Hologramm 7 bilden zusammen eine Anzeigeeinrichtung.

Das mindestens eine Hologramm 7 ist insbesondere ein folienbasierte Volumenhologramm, das auf die Innenseite des transparenten Deckels 2 beziehungsweise auf die Unterseite der Druckfläche 3 aufgebracht ist, beispielsweise geklebt, geschweißt oder im Spritzgussverfahren bei der Herstellung des Deckels 2 direkt integriert und überspritzt. Vorteilhaft ist eine Deckelausführung als Zwei-Komponenten-Teil, bei der ein transparenter Innenbereich 9 des Deckels 2 von einem angespritzten opaken, beispielsweise schwarzen, grauen oder farbigen, Randbereich 10 umgeben ist (siehe Fig. 3). Dieser opake Randbereich 10 deckt gleichzeitig die Befestigung, beispielsweise die Verklebung oder Verschweißung, der Hologrammfolien für einen Betrachter ab. Auf der Oberseite des transparenten Innenbereichs 9 ist die Druckfläche 3 angeordnet.

In Abhängigkeit von der Farbe des von der Lichtquelle 6 ausgesandten Lichts 8 wird selektiv eines der in dem Hologramm gespeicherten Bilder rekonstruiert. Beispielsweise wird mit Licht einer ersten Farbe, die insbesondere grün sein kann, ein erstes Bild rekonstruiert, das insbesondere in dem Wort „START“ bestehen kann. Weiterhin wird beispielsweise mit Licht einer zweiten Farbe, die insbesondere rot sein kann, ein zweites Bild rekonstruiert, das insbesondere in dem Wort „STOP“ bestehen kann.

Bei der in Fig. 5 abgebildeten Ausführungsform ist zwischen der Lichtquelle 6 und dem Hologramm 7 eine Blende 11 angeordnet, die eine Öffnung 12 aufweist, durch die nur ein Teil des von der als Leuchtdiode ausgebildeten Lichtquelle 6 ausgehenden Lichts 8 hindurchgelassen wird, wohingegen ein andere Teil des Lichts 8 ausgeblendet wird. Dadurch kann erreicht werden, dass keine oder nur sehr kleine Anteile des Lichts 8 auf die Wände des Innentubus 4 auftreffen beziehungsweise dass im Wesentlichen nur direktes Licht der Lichtquelle 6 auf das Hologramm 7 auftrifft. Das Hologramm kann dann beispielsweise als Transmissionshologramm ausgeführt sein.

Bei einer Lichtquelle 6 mit mehreren Leuchtdioden kann die Blende 11 derart ausgeführt sein, dass sie jeweils eine separate Öffnung 12 vor jedem der LED-Chips aufweist, die in der Lichtquelle 6 zueinander versetzt angeordnet sind.

Die Blende 11 kann als Spritzgussteil ausgebildet sein. Alternativ zu einem Spritzteil als Ausführung der Blende 11 kann beispielsweise auch eine bedruckte Folie in die Bedienvorrichtung integriert sein, welche in Teilbereichen vor dem LED-Chip offen transmissiv ist, während die anderen Fläche der Folie schwarz bedruckt sind.

Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die inneren Wände des Innentubus 4 aufgeraut oder durch eine entsprechende Beschichtung so gestaltet sind, dass sie schlechte Reflexionseigenschaften besitzen und so von dem Hologramm 7 nach unten reflektiertes Licht nicht unter anderen Winkeln wieder zu dem Hologramm 7 zurück reflektiert wird.

Bei den in Fig. 6 bis Fig. 13 abgebildeten Ausführungsformen ist anstelle einer Blende eine Linse 13 vorgesehen. Es besteht durchaus die Möglichkeit, sowohl eine Blende 11 als auch eine Linse 13 vorzusehen.

Die Linse 13 ist in den abgebildeten Ausführungsbeispielen als plankonvexe Linse ausgebildet. Sie kann beispielsweise auch als bikonvexe oder konkavkonvexe Linse ausgebildet sein. Alternativ können auch Fresnellinsen, Gradientenindexlinsen, Mikro- linsenarrays oder Hologramme als Linse verwendet werden.

Die Linse 13 kann das von der mindestens einen Lichtquelle 6 ausgehende Licht 8 kollimieren, so dass es im Wesentlichen auf das Hologramm 7 auftrifft. Eine Streuung an den Innenwänden der Bedienvorrichtung kann durch die Linse 13 weitgehend verhindert werden. Durch wird vermieden, dass von den Innenwänden der Bedienvorrichtung Licht unter unerwünschten Winkeln auf das Hologramm 7 auftrifft, was zu einer Störung der Rekonstruktion der in dem Hologramm 7 gespeicherten Bilder führen könnte.

Die in den Fig. 10, Fig. 14 und Fig. 15 abgebildeten Ausführungsformen der Bedienvorrichtung weisen mindestens zwei Hologramme 7a, 7b auf, die zusammen ein als Z- Hologramm ausgeführtes Hologramm 7 bilden. Das direkte oder parallele Licht 8 tritt dabei zunächst unbeeinflusst durch mindestens ein erstes Hologramm 7a hindurch und trifft nachfolgend auf mindestens ein zweites Hologramm 7b, das in Lichtausbreitungsrichtung hinter dem ersten Hologramm 7a angeordnet ist. Das zweite Hologramm 7b ist als Reflexionshologramm ausgebildet, das das parallele Licht 8 unter einem definierten Winkel zurück nach unten in Fig. 14 und Fig. 15 reflektiert. Das reflektierte Licht 8 trifft dann in seiner Rückreflexionsrichtung auf das zugehörige erste Hologramm 7a, welches dann ebenfalls als Reflexionshologramm wirkt. Das erste Hologramm 7a rekonstruiert dann die vorher integrierte holografische Information wieder und macht sie für den Betrachter als Bild sichtbar, wobei das Bild beispielsweise ein Text 14 ist. Dieser Text 14 besteht im vorliegenden Fall aus dem Worten „Engine Start“.

Dabei kann das erste Hologramm 7a als eine Folie mit mehreren Belichtungen ausgeführt sein. Alternativ kann das erste Hologramm 7a als ein Stack aus mehreren Folien ausgeführt sein, die jeweils eine einzige Belichtung aufweisen. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass das Hologramm 7a eine Kombination aus beiden Ausführungsformen ist.

Es besteht die Möglichkeit, dass das aus dem mindestens einen Hologramm 7 erzeugte Bild ein Text 14 ist, wie beispielsweise die in den Fig. 16 bis Fig. 19 abgebildeten Worte „ENGINE START“, „ENGINE STOP“, „START“ und „STOP“. Das aus dem mindestens einen Hologramm 7 erzeugte Bild kann aber auch eine Grafik oder ein Piktogramm 15 sein. Alternativ können auch Texte 14 und Piktogramme 15 gleichzeitig darstellt werden. Beispielsweise wird bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 18 und Fig. 19 zusätzlich zu dem Text 14 ein Piktogramm 15 rekonstruiert, das einen Motor oder einen durchgestrichenen Motor darstellt.

Weiterhin können die Positionen des Textes 14 beziehungsweise der Grafik oder des Piktogramms 15 frei gewählt sein. Beispielsweise kann der Text 14 leicht schwebend vor dem Deckel 2 positioniert sein, während das Piktogramm 15 oder die Grafik in der Ebene des Hologramms 7 oder sogar dahinter positioniert ist, wodurch ein Tiefeneffekt erzeugt wird (siehe Fig. 20).

Dabei kann der in der Ebene des Hologramms 7 oder dahinter positionierte Hintergrund 16 für eine Tiefenwirkung des gesamten rekonstruierten Bildes auch mit einem Hintergrundmuster ausgeführt sein wie beispielsweise einem Punktraster oder einem Linienraster (siehe Fig. 21 und Fig. 22).

Der Hintergrund 16 kann als grafisches Element auch dreidimensional gestaltet sein, beispielsweise mit schräg oder konzentrisch verlaufenden Linien oder Flächen, einer gekrümmten, leuchtenden Hintergrundfläche oder mit dreidimensionalen geometrischen Strukturen (siehe Fig. 23 bis 25).

Die dargestellten Muster, Flächen und Körper sind nur beispielhaft zu verstehen, es können auch beliebige andere Ausführungen des Hintergrunds 16 wie beispielsweise auch eine Vielzahl kleiner Hersteller-Logos verwendet werden (siehe Fig. 26).

Der Hintergrund 16 kann dabei umlaufend größer ausgeführt sein als der tatsächliche Bauraum der Bedienvorrichtung, um bei einem größeren Sichtbarkeitsbereich auch immer als Hintergrund 16 erkennbar zu sein. Wichtig ist für den Hintergrund 16 eine Strukturierungsgröße, die deutlich unterschiedlich ist von der des aus dem Hologramm 7 rekonstruierten Textes 14 oder des rekonstruierten Piktogramms 15, so dass das Auge die unterschiedliche geometrische Lage durch kleine Bewegungen des Kopfes innerhalb der Betrachtungsbereiches, der sogenannten Eyebox, eine Tiefenwirkung erkennt.

Für den Beifahrer kann gleichzeitig, bei ebenfalls kleiner Eyebox, eine zusätzliche Information, unabhängig von der Fahrerinformation, erzeugt werden, indem das jeweilige Hologramm 7 für beide Eyeboxen und somit für beide definierte Betrachtungsrichtungen unabhängige Informationen bereitstellt. So kann dem Beifahrer vor dem Starten des Motors beispielsweise der aus Fig. 27 ersichtliche Text 14 „HELLO“ oder der aus Fig. 28 ersichtliche Text 14 „WELCOME“ angezeigt werden. Mit dem Motorstart durch den Fahrer kann die holografische Information für den Beifahrer zusätzlich einen anderen Inhalt zeigen, beispielsweise einen Text wie “ENGINES RUNS“ oder “ENJOY“ oder “ENJOY THE RIDE“ oder beispielsweise ein Piktogramm eines laufenden Tiers.

Die Hologramme für Fahrer und Beifahrer beim Status vor beziehungsweise nach dem Starten des Motors können mit gleicher Farbe, wie beispielsweise Rot, Grün, Blau, Gelb, Cyan, Magenta oder einer anderen Mischfarbe, ausgeführt sein oder sich farblich ändern bei einer Statusänderung wie beispielsweise bei dem Betätigen des Start-Stop-Schalters. So kann beispielsweise das Hologramm für Fahrer und Beifahrer vor dem Starten des Motors Grün leuchten und dann für Stoppen des Motors auf Rot umschalten. Bei einer RGB-Leuchtdiode ist auch denkbar, dass der blaue LED-Chip genutzt wird, um dem Beifahrer eine holografische Information in einer neutralen Farbe zu zeigen, beispielsweise kann dann „ENJOY“ in blau gezeigt werden, während der Fahrer gleichzeitig das rote Hologramm „ENGINE STOP“ angezeigt bekommt.

Letztlich bietet sich für die Gestaltung der Hologramme auch die Möglichkeit dem Endkunden, also dem Fahrzeugkäufer und Fahrer, eine Individualisierungs- und Per- sonalisierungsmöglichkeit anzubieten. Hochwertige Oberklassefahrzeuge bieten bereits heute Möglichkeiten der persönlichen Gestaltung, indem beispielsweise eigene Farben oder besondere Materialien ausgesucht oder exklusive Extras geordert werden können.

Insbesondere wenn das Hologramm als Volumenhologramm auf einer Folie basiert, können für eine individuelle Konfiguration für die bestehende Beleuchtung auch ein extra entworfenes oder persönliches Motiv beziehungsweise eine persönliche Grafik oder ein eigener gewünschter Text vorgegeben werden, die dann holografisch umgesetzt und in einem ganz persönlichen Schalter verbaut sind. In der Herstellung würde die Individualisierung nur den Tausch der Schalterkappe bedeuten, was in einer Werkstatt auf einfache Weise auch nachträglich erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 Deckel des Gehäuses

3 Druckfläche im Deckel

4 Innentubus

5 Schalter

6 Lichtquelle

7 Hologramm

7a erstes Hologramm

7b zweites Hologramm

8 von der Lichtquelle ausgehendes Licht

9 Innenbereich des Deckels

10 Randbereich des Deckels

11 Blende

12 Öffnung in der Blende

13 Linse

14 Text

15 Piktogramm

16 Hintergrund