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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2020-0140336 , die am 27. Oktober 2020 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hierin für alle Zwecke durch diese Bezugnahme aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine intelligente Fahrzeugverkleidung und insbesondere auf eine intelligente Fahrzeugverkleidung, die in der Lage ist, eine Lichtemissionscharakteristik zu verbessern, um einen Schalter, ein Symbolzeichen oder dergleichen, das auf einer Verkleidung positioniert ist, visuell auffällig erscheinen zu lassen. Darüber hinaus ist die intelligente Fahrzeugverkleidung in der Lage, eine Ästhetik eines Innenraums eines Fahrzeugs weiter zu verbessern und gleichzeitig die Effizienz eines lichtemittierenden Elements zu erhöhen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Mit den Fortschritten in der Fahrzeugtechnik wurden Fahrzeuge mit verschiedenen Funktionen ausgestattet, die dem Komfort eines Fahrers oder eines Insassen dienen. Es wurden auch verschiedene Fahrzeugschalttechnologien zur selektiven Ausführung dieser verschiedenen Funktionen vorgeschlagen.
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Insbesondere hat ein Fahrzeugschalter verschiedene Strukturen, Materialien und Formen für die Anwendung in verschiedenen Komponenten, wie z. B. einer Fahrzeugverkleidung, einem Armaturenbrett und einer Armlehne, um den Wunsch eines Verbrauchers nach Bequemlichkeit und einer Ästhetik eines Fahrzeuginnenraums zu erfüllen sowie eine einfache Funktion des Ein-/Ausschaltens eines Vorgangs bereitzustellen.
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In Patentdokument 1 (koreanisches Patent Nr.
10-2038020 ), das dem Anmelder, der die vorliegende Anmeldung eingereicht hat, erteilt wurde, wird beispielsweise eine Technologie offenbart, bei der eine Schaltfunktion in eine Verkleidung eingebaut ist, die als intelligente Fahrzeugverkleidung an einem Fahrzeuginnenraummaterial installiert ist. In der offenbarten Technologie wird Licht zu einem Symbol emittiert, das einem Schalter auf einer äußeren Oberfläche der Verkleidung entspricht, und somit wird das Symbol veranlasst, visuell auffällig zu erscheinen.
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Im verwandten Stand der Technik, der das Patentdokument 1 einschließt, wird aufgrund einer Struktur zur Erfassung durch einen Berührungssensor notwendigerweise Licht von der Rückseite eines Gehäuses abgestrahlt, in dem eine transparente Berührungssensorplatte stabil befestigt ist, wodurch ein Symbol visuell auffällig erscheint. Aus diesem Grund ist in dem Gehäuse, in dem die transparente Berührungssensorplatte stabil befestigt ist, ein Lichtleitpfad zum Leiten von Licht ausgebildet. Da dieses Gehäuse jedoch durch Kunststoffspritzguss ausgebildet ist, wird ein Teil des Lichts in einer Wandfläche des Gehäuses absorbiert, während sich das Licht entlang des Lichtleitpfads ausbreitet, und es kommt daher zu Lichtverlusten. Daher tritt das Problem auf, dass die Intensität des ausgestrahlten Lichts, das das Symbol visuell auffällig erscheinen lässt, abnimmt. Um die Abnahme der Lichtintensität zu kompensieren, müssen viel mehr lichtemittierende Elemente befestigt werden.
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Wenn das vom lichtemittierenden Element abgestrahlte Licht durch das Symbol hindurchgeht, erscheint ein mittlerer Teil des lichtemittierenden Elements visuell auffällig als Leuchtfleck. Je weiter ein Teil des Symbols vom mittleren Teil des lichtemittierenden Elements entfernt ist, desto geringer ist die Lichtintensität des Teils des Symbols. Daher tritt das Problem auf, dass eine Form des Symbols visuell nicht einheitlich auffällig erscheint.
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Die vorstehenden Ausführungen dienen lediglich dem Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und sollen nicht bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung in den Bereich des verwandten Stands der Technik fällt, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
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Dokument des verwandten Standes der Technik
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(Patentdokument 1) Koreanisches Patent Nr.
10-2038020 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung einer Lichtemissionscharakteristik bereitzustellen, um einen Schalter, ein Symbolzeichen oder ähnliches, das auf einer Verkleidung positioniert ist, visuell auffällig erscheinen zu lassen und somit eine Ästhetik eines Fahrzeuginnenraums zu verbessern und gleichzeitig die Effizienz eines lichtemittierenden Elements zu erhöhen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Problem zu lösen, bei dem in einer Verkleidung, in der Lichtemission ein Symbol visuell auffällig erscheinen lässt, Licht in einer Wandoberfläche eines in einem Kunststoff-Spritzgussgehäuse ausgebildeten Lichtleitpfads absorbiert wird, wodurch ein Lichtverlust verursacht wird, und bei dem infolgedessen die Intensität des Lichts, das emittiert wird, um das Symbol visuell auffällig erscheinen zu lassen, verringert wird, und ein Problem zu lösen, bei dem viele weitere lichtemittierende Elemente angebracht werden müssen, um den Lichtverlust zu kompensieren.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Problem zu lösen, bei dem ein mittlerer Abschnitt eines lichtemittierenden Elements visuell auffällig als ein Leuchtfleck erscheint, und ein Problem zu lösen, bei dem, je weiter ein Abschnitt eines Symbols von einem mittleren Abschnitt des lichtemittierenden Elements entfernt ist, desto weniger Lichtintensität der Abschnitt des Symbols hat und bei dem eine Form des Symbols daher visuell nicht einheitlich auffällig erscheint.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine intelligente Fahrzeugverkleidung vorgesehen, die folgendes einschließt: ein oberes Gehäuse, auf dem eine Vielzahl von Symbolen ausgebildet ist, zu denen Licht emittiert wird; eine kapazitive Berührungssensorplatte, die mindestens einem der Vielzahl von Symbolen entspricht und eine Berührung erkennt; ein Halterungsgehäuse, in dem die kapazitive Berührungssensorplatte stabil befestigt ist und das von hinten mit dem oberen Gehäuse verbunden ist; und eine Leiterplatte, die hinter dem Halterungsgehäuse positioniert ist und ausgebildet ist, ein Berührungssignal der kapazitiven Berührungssensorplatte zu detektieren, wobei ein lichtemittierendes Element, das Licht emittiert, auf der Leiterplatte befestigt ist, wobei das Halterungsgehäuse einen Lichtleitpfad zum Leiten des von dem lichtemittierenden Element emittierten Lichts zu den Symbolen aufweist, und auf einer Trennwand des Lichtleitpfads eine Lichtreflexionsschicht ausgebildet ist.
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In der intelligenten Fahrzeugverkleidung kann die Lichtreflexionsschicht aus einem Material mit einer Glanzeigenschaft ausgebildet sein und das von einer ersten Seite des Lichtleitpfades einfallende Licht reflektieren, wodurch das reflektierte Licht zu einer zweiten Seite des Lichtleitpfades austritt.
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In der intelligenten Fahrzeugverkleidung kann die Lichtreflexionsschicht aus einem Material ausgebildet sein, das Indium enthält.
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In der intelligenten Fahrzeugverkleidung kann der Lichtleitpfad folgendes einschließen: einen auf einer ersten Seite des Lichtleitpfades ausgebildeten Lichteinlass, wobei das Licht durch den Lichteinlass eintreten kann; einen Lichtausbreitungspfad mit einer Trennwand zum Leiten des durch den Lichteinlass eintretenden Lichts, wobei eine Lichtreflexionsschicht auf der Trennwand ausgebildet ist; und einen auf einer zweiten Seite des Lichtleitpfades ausgebildeten Lichtauslass, wobei das Licht durch den Lichtauslass austreten kann.
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In der intelligenten Fahrzeugverkleidung kann der Lichtauslass ein transparentes optisches Fenster einschließen, durch das das Licht austreten kann.
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In der intelligenten Fahrzeugverkleidung kann eine Oberflächenrauheit auf mindestens einer der vorderen und hinteren Oberflächen des transparenten optischen Fensters vorgesehen sein.
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Die intelligente Fahrzeugverkleidung kann ferner einen haptischen Aktuator einschließen, der ausgebildet ist, das Halterungsgehäuse in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung in Schwingung zu versetzt, wobei das Halterungsgehäuse einen Stützfuß einschließen kann, der von einer hinteren Fläche davon nach unten absteht, wobei der haptische Aktuator an dem Stützfuß befestigt ist.
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Die intelligente Fahrzeugverkleidung kann ferner ein Rumpfgehäuse aufweisen, in dem die Leiterplatte stabil befestigt ist, wobei in der Leiterplatte eine Durchgangsbohrung ausgebildet sein kann, durch die der Stützfuß des Halterungsgehäuses hindurchragt, wobei der haptische Aktuator in der Durchgangsbohrung in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung schwingen kann.
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Die intelligente Fahrzeugverkleidung kann ferner ein Pufferelement einschließen, das mit einer ersten Seite am Halterungsgehäuse und mit einer zweiten Seite am Rumpfgehäuse befestigt ist und so das Rumpfgehäuse gegen die Schwingung des Halterungsgehäuses in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung stabilisiert hält.
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In der intelligenten Fahrzeugverkleidung kann das Pufferelement eine Tellerfeder sein, die in der Lage ist, die Schwingung in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung zu absorbieren.
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Die intelligente Fahrzeugverkleidung kann ferner ein unteres Gehäuse einschließen, das von hinten mit dem Rumpfgehäuse verbunden ist, wobei das untere Gehäuse einen Innenraum aufweist, in dem der haptische Aktuator und das Pufferelement angeordnet sind.
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Die intelligente Fahrzeugverkleidung kann ferner eine kapazitive Kraftsensorplatte einschließen, die ausgebildet ist, zu erkennen, dass Druck auf mindestens eines der mehreren Symbole ausgeübt wird, wobei die kapazitive Berührungssensorplatte und die kapazitive Kraftsensorplatte hintereinander stabil in dem Halterungsgehäuse befestigt sein können und die Leiterplatte ein Druckausübungssignal der kapazitiven Kraftsensorplatte erfassen kann.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Lichtemissionscharakteristik verbessert werden, die bewirkt, dass ein Schalter, eine Symbolmarkierung oder ähnliches, die auf der Garnitur positioniert ist, visuell auffällig erscheint. Dadurch kann eine Ästhetik eines Fahrzeuginnenraums aufgewertet werden. Weiterhin kann die Effizienz des lichtemittierenden Elements erhöht werden.
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Insbesondere ist gemäß der vorliegenden Offenbarung die Lichtreflexionsschicht am Lichtleitpfad im Halterungsgehäuse ausgebildet. Dadurch kann das vom lichtemittierenden Element emittierte Licht auf das Symbol am oberen Gehäuse abgegeben werden, während der Lichtverlust maximal reduziert wird.
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Darüber hinaus ist der Lichtaustritt des Lichtleitpfades als optisches Fenster ausgebildet, und die Oberflächenrauheit ist auf der Oberfläche des optischen Fensters vorgesehen. Dadurch kann das gesamte Symbol auf dem oberen Gehäuse die gleichmäßige Lichtemissionscharakteristik aufweisen.
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Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die Schwingung in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung durch den haptischen Aktuator einen Benutzer erkennen lassen, ob ein Schalten durchgeführt wird oder nicht, und die Leiterplatte gegen die Schwingung stabilisiert halten.
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Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Fall, in dem der Benutzer gleichzeitig Druck und eine Berührung auf das Symbol ausübt, der Benutzer Berührungserfassung und Krafterfassung erkennen. Somit kann ein Erfassungsfehler aufgrund einer falschen Berührung beseitigt werden.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Ziele, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung klarer verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
- 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine intelligente Fahrzeugverkleidung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die jede Komponente der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in 1 in der Ansicht von vorne zeigt;
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht ist, in der die einzelnen Komponenten der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in 1 in der Ansicht von hinten dargestellt sind;
- 4 eine Vorderansicht ist, die ein Ausführungsbeispiel eines Halterungsgehäuses der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 5 eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie A-A' des Ausführungsbeispiels des Halterungsgehäuses in 4 ist;
- 6A und 6B Fotografien sind, die jeweils eine Lichtemissionscharakteristik der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigen;
- 7 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die jede Komponente einer intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 8 bis 10 Ansichten sind, die jeweils eine Konfiguration einer Kombination aus einem haptischen Aktuator und einem Pufferelement der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
- 11 eine Ansicht ist, die eine kapazitive Berührungssensorplatte der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
- 12 eine Ansicht ist, die die kapazitive Kraftsensorplatte der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung, der Vorteile im Betrieb davon und des Ziels davon, auf welche die folgenden Ansprüche gerichtet sind, zu ermöglichen, werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Die Begriffe in der vorliegenden Anmeldung werden nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsformen verwendet und sollen keine Einschränkung der vorliegenden Offenbarung darstellen. Der Begriff, obwohl in der Einzahl ausgedrückt, wird so ausgelegt, dass er eine Pluralbedeutung hat, es sei denn, im Kontext ist etwas anderes gemeint. Der Begriff „einschließen“, „haben“ oder dergleichen in der vorliegenden Anmeldung soll anzeigen, dass ein Merkmal, eine Zahl, ein Schritt, ein Vorgang, ein Bestandteil, eine Komponente oder eine Kombination davon, die in der Beschreibung beschrieben ist, vorhanden ist, und ist daher nicht so zu verstehen, dass er die Möglichkeit ausschließt, dass ein oder mehrere andere Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Bestandteile, Komponenten oder Kombinationen davon vorhanden oder hinzugefügt sein werden.
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Spezifische Beschreibungen von bekannten Konfigurationen und Funktionen, die mit der vorliegenden Offenbarung verbunden sind, werden weggelassen, wenn festgestellt wird, dass sie die Art und den Kern der vorliegenden Offenbarung unklar machen.
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Die vorliegende Offenbarung findet Anwendung bei Verkleidungen, die an Materialien des Fahrzeuginnenraums, wie z. B. einer Türverkleidung, einer Instrumententafel und einer Konsole, angebracht sind und in verschiedenen Positionen installiert werden. Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren zur Verbesserung einer Lichtemissionscharakteristik zur Verfügung, um einen Schalter, ein Symbolzeichen oder ähnliches, das auf der Verkleidung positioniert ist, visuell auffällig erscheinen zu lassen. Dadurch kann eine Ästhetik eines Fahrzeuginnenraums weiter verbessert und gleichzeitig die Effizienz eines lichtemittierenden Elements erhöht werden.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine intelligente Fahrzeugverkleidung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Eine intelligente Fahrzeugverkleidung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann verschiedene Formen und Designs aufweisen, so dass die Installation davon auf dem Fahrzeuginnenraummaterial die Ästhetik des Fahrzeuginnenraums verbessert und die emotionale Bindung eines Insassen an das Fahrzeug erhöht wird.
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Insbesondere schließt die intelligente Verkleidung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung Symbole 111, die Schaltfunktionen zur Ausführung verschiedener Fahrzeugfunktionen entsprechen, verschiedene Markierungssymbole 115 und dergleichen ein. Durch Lichtemission erscheinen diese Symbole 111 und 115 optisch auffällig, wodurch die Ästhetik gesteigert wird.
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2 und 3 sind perspektivische Explosionsansichten, die jede Komponente der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in 1 zeigen. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, in der die einzelnen Komponenten der intelligenten Fahrzeugverkleidung von vorne betrachtet dargestellt werden. 3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, in der die einzelnen Komponenten der intelligenten Fahrzeugverkleidung von hinten betrachtet dargestellt werden.
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Die intelligente Verkleidung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann im Wesentlichen ein oberes Gehäuse 110, eine kapazitive Berührungssensorplatte 120, ein Halterungsgehäuse 140, eine Leiterplatte 150, ein Rumpfgehäuse 160 und ähnliches einschließen. Das obere Gehäuse 110, auf dem verschiedene Symbole in einer arithmetisch dargestellten Weise vorgesehen sind, tritt nach außen in Erscheinung. Die kapazitive Berührungssensorplatte 120 erkennt, dass ein bestimmtes Symbol berührt wird. Im Halterungsgehäuse 140 ist ein Lichtleitpfad ausgebildet, der einem Symbol entspricht. Ein lichtemittierendes Element ist auf der Leiterplatte 150 befestigt. Die Leiterplatte 150 ist im Rumpfgehäuse 160 stabil befestigt.
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Das obere Gehäuse 110, wie das Fahrzeuginnenmaterial, nach außen in Erscheinung. Durch die Lichtemission erscheinen die Symbole, die der Schaltfunktion oder den Markierungen entsprechen, optisch auffällig. Dadurch wird die Ästhetik erhöht und der Effekt einer Dekoration des Fahrzeuginnenraums erzielt.
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Die Berührungssensorplatte 120, auf der eine kapazitive Berührungssensorelektrode ausgebildet ist, die einem Schaltfunktionssymbol entspricht, ist hinter dem oberen Gehäuse 110 angeordnet. Die Berührungssensorplatte 120 ist in dem Halterungsgehäuse 140 stabil befestigt. Die Berührungssensorplatte 120 kann hier ausgebildet sein, eine transparente Platine, eine transparente Elektrode und ähnliches einzuschließen, so dass Licht durchgelassen werden kann.
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Der jedem Symbol entsprechende Lichtleitpfad ist im Halterungsgehäuse 140 so ausgebildet, dass von hinten auf das Symbol einfallendes Licht am oberen Gehäuse 110 abgestrahlt wird. Gemäß der vorliegenden Offenbarung sind an dem Lichtleitpfad eine Lichtreflexionsschicht und ein optisches Fenster vorgesehen, um die Lichtabstrahlcharakteristik zu verbessern. Ausführungsbeispiele für die Lichtreflexionsschicht und das optische Fenster werden im Folgenden näher beschrieben.
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Die Leiterplatte 150, auf der das lichtemittierende Element befestigt ist und die ein Berührungssignal der Berührungssensorplatte 120 detektiert, ist stabil im Rumpfgehäuse 160 befestigt. Die Leiterplatte 150 ist hinter dem Halterungsgehäuse 140 angeordnet.
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Darüber hinaus kann die intelligente Verkleidung 100 ferner einen haptischen Aktuator 170, ein Pufferelement 180, ein unteres Gehäuse 190 und dergleichen einschließen. Der haptische Aktuator 170 signalisiert die Berührung des Benutzers durch Schwingung. Das Pufferelement 180 sorgt für Stabilität gegenüber der Schwingung des haptischen Aktuators 170. Das untere Gehäuse 190 hat einen Innenraum, in dem der haptische Aktuator 170 und das Pufferelement 180 angeordnet sind.
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Eine Konfiguration zur Verbesserung der Lichtemissionscharakteristik, der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird näher beschrieben.
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4 ist eine Vorderansicht, die ein Ausführungsbeispiel des Halterungsgehäuses 140 der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 5 ist eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie A-A' des Ausführungsbeispiels des Halterungsgehäuses 140 in 4.
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Das Halterungsgehäuse 140 ist als Kunststoff-Spritzgusskörper 143 ausgebildet, der den Lichtleitpfad zum Leiten des von der Rückseite des Halterungsgehäuses 140 einfallenden Lichts zu dem Symbol auf dem oberen Gehäuse 110 aufweist.
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Der Lichtleitpfad im Halterungsgehäuse 140 kann so ausgebildet sein, dass er einen Lichteinlass, durch den das Licht von einer ersten Seite des Lichtleitpfades eintreten kann, einen Lichtauslass, durch den das Licht zu einer zweiten Seite des Lichtleitpfades austreten kann, und einen durch Trennwände 144 ausgebildeten Lichtausbreitungspfad 146 zur Führung des Lichts von der ersten Seite zur zweiten Seite einschließt.
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Insbesondere ist im Lichtleitpfad zur Verbesserung der Lichtabstrahlcharakteristik jeweils auf Innenflächen der Trennwände 144, die den Lichtausbreitungspfad 146 bilden, eine Lichtreflexionsschicht 145 aufgebracht. Die Lichtreflexionsschicht 145 ist hier aus einem Material mit Glanzeigenschaften hergestellt. Die Lichtreflexionsschicht 145 reflektiert das Licht, das durch den Lichteinlass des Lichtleitpfades eintritt, so dass das reflektierte Licht durch den Lichtauslass des Lichtleitpfades austritt, während der Lichtverlust maximal reduziert wird.
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Die Trennwände 144 des aus Kunststoff gespritzten Halterungsgehäuses 140 sind als Kunststoffstrukturen ausgebildet. Daher kann das Licht, das durch den Lichtausbreitungspfad 146 hindurchgeht, in den Trennwänden 144 absorbiert werden, so dass es zu Lichtverlusten kommt. Um den Lichtverlust zu verhindern, ist gemäß der vorliegenden Offenbarung die Lichtreflexionsschicht 145 auf den Innenflächen der Trennwände 144 ausgebildet. Auf diese Weise kann das Licht dazu gebracht werden, entlang des Lichtausbreitungspfades 146 in Richtung des Symbols auf dem oberen Gehäuse 110 auszutreten.
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Die Lichtreflexionsschicht 145 kann aus einem Material ausgebildet sein, das Indium oder ähnliches enthält. Indium hat eine hohe Glanzeigenschaft und ist daher ein geeignetes Material für die Ausbildung einer Lichtreflexionsschicht. Natürlich können neben Indium auch andere Materialien verwendet werden, die eine Glanzeigenschaft aufweisen und somit in der Lage sind, Licht zu reflektieren.
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Darüber hinaus kann die Lichtreflexionsschicht 145, die aus einem metallischen Material wie Indium ausgebildet ist, einen Einfluss auf die kapazitive Berührungssensorplatte 120 haben, die stabil an einer vorderen Oberfläche des Halterungsgehäuses 140 befestigt ist. Daher besteht die Notwendigkeit, die Leitfähigkeit der Lichtreflexionsschicht 145 einzustellen. Zu diesem Zweck kann beim Ausbilden der Lichtreflexionsschicht 145 die Dicke davon angepasst werden. Alternativ kann ein Additiv mit einer Widerstandseigenschaft in der Lichtreflexionsschicht 145 enthalten sein, um die Leitfähigkeit zu verringern.
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Auf diese Weise ist die Lichtreflexionsschicht gemäß der vorliegenden Offenbarung auf dem Lichtleitpfad im Halterungsgehäuse 140 ausgebildet. Dadurch kann das Licht auf das Symbol am oberen Gehäuse abgegeben werden, während der Verlust des vom lichtemittierenden Element abgegebenen Lichts maximal reduziert wird.
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Wie oben beschrieben, verwendet der Lichtleitpfad eine Konfiguration, bei der das Licht durch den Lichtauslass austritt. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch ein optisches Fenster 141, das transparent ist, so dass das Licht dadurch hindurchtritt, um auszutreten, an dem Lichtauslass ausgebildet sein, und eine Oberflächenrauheit kann auf mindestens einer der vorderen und hinteren Oberflächen des optischen Fensters 141 vorgesehen sein. Beispielsweise kann, wie in 5 dargestellt, das transparente optische Fenster 141 an einem Ende des Lichtausbreitungspfads 146 ausgebildet sein, und die Oberflächenrauheit 142 kann auf einer Oberfläche des transparenten optischen Fensters 141 vorgesehen sein.
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Die Oberflächenrauheit 142 hat hier eine Form, in der feine Vorsprünge regelmäßig oder unregelmäßig verteilt sind. Die Form und Größe des Vorsprungs, der Grad der zu erzeugenden Rauheit und dergleichen können bei Bedarf unterschiedlich eingestellt werden.
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Um den Verlust des Lichts, das durch das optische Fenster 141 hindurchgeht, zu minimieren, ist es außerdem wünschenswert, dass das optische Fenster 141 so ausgebildet ist, dass es eine Dicke im Bereich von 1,2 mm bis 1,5 mm aufweist.
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Auf diese Weise ist gemäß der vorliegenden Offenbarung das optische Fenster am Lichtaustritt des Lichtleitpfades ausgebildet, und die Rauheit ist auf der Oberfläche des optischen Fensters vorgesehen. So kann der Effekt erreicht werden, dass das gesamte Symbol auf dem oberen Gehäuse gleichmäßig mit Licht bestrahlt wird.
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Das heißt, in einem Fall, in dem Licht direkt vom lichtemittierenden Element emittiert wird, erscheint ein Abschnitt des Symbols, der einem mittleren Abschnitt des lichtemittierenden Elements entspricht, visuell auffällig als Leuchtfleck. Je weiter ein Teil des Symbols von einem Leuchtfleckabschnitt entfernt ist, desto weniger Lichtintensität hat der Teil des Symbols. Somit erscheint die Form des Symbols visuell nicht einheitlich auffällig. Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Oberflächenrauheit auf der Oberfläche des optischen Fensters vorgesehen, und anstatt sich auf den Punktbereich zu konzentrieren, kann das Licht somit gleichmäßig verteilt auf das gesamte Symbol abgestrahlt werden. So kann die Gleichmäßigkeit der Lichtemission auf das gesamte Symbol verbessert werden.
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Das Halterungsgehäuse 140 kann z. B. im transparenten Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt und vollständig mit einem lichtundurchlässigen Material beschichtet werden. Dann kann nur ein Bereich, der als optisches Fenster 141 definiert ist, lasergeätzt und so das optische Fenster 141 ausgebildet werden.
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Im Zusammenhang mit dieser gemäß der vorliegenden Offenbarung bereitgestellten Lichtemissionscharakteristik sind 6A und 6B Fotografien, die jeweils ein experimentelles Beispiel für die Lichtemissionscharakteristik der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigen.
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6A zeigt das Ergebnis der Messung der Lichtintensität in einem Fall, in dem der Lichtleitpfad ohne die Lichtreflexionsschicht und das optische Fenster im verwandten Stand der Technik vorgesehen ist. 6B zeigt das Ergebnis der Messung der Lichtintensität in einem Fall, in dem der Lichtleitpfad mit der Lichtreflexionsschicht und dem optischen Fenster gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist.
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Aus den in 6A und 6B gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Intensität des auf das gesamte Symbol auf dem oberen Gehäuse 110 abgestrahlten Lichts stärker erhöht ist als im Stand der Technik und dass die Lichtemissionscharakteristik so zum Tragen kommt, dass das gesamte Symbol gleichmäßig und ohne Leuchtfleck visuell auffällig erscheint.
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Außerdem wird gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Kraftsensor verwendet, um einen Fehler bei der Berührungserfassung zu beseitigen. So kann der Benutzer in einem Fall, in dem er mit seinem Finger gleichzeitig Druck und eine Berührung ausübt, erkennen, dass ein Schalten erfolgt. Im Zusammenhang damit ist 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die die einzelnen Komponenten einer intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Die intelligente Fahrzeugverkleidung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in 7 wird durch Hinzufügen einer kapazitiven Kraftsensorplatte 130 zu der oben beschriebenen intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform in 2 und 3 ausgebildet. Die kapazitive Berührungssensorplatte 120 und die kapazitive Kraftsensorplatte 130 sind hintereinander stabil an der vorderen Oberfläche des Halterungsgehäuses 140 befestigt.
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Obwohl in 7 nicht dargestellt, können die kapazitive Berührungssensorplatte 120 und die kapazitive Kraftsensorplatte 130 in einem vorgegebenen Abstand voneinander positioniert werden, um einen Zwischenraum dazwischen auszubilden. Alternativ kann auch eine Schicht aus einem dielektrischen Material dazwischen eingefügt werden.
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Die kapazitive Kraftsensorplatte 130 kann als transparente Elektrode auf einer transparenten Platine so ausgebildet sein, dass von hinten emittiertes Licht die kapazitive Kraftsensorplatte 130 durchdringt. Spezifische Ausführungsbeispiele der kapazitiven Berührungssensorplatte 120 und der kapazitiven Kraftsensorplatte 130 werden im Folgenden näher beschrieben.
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Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Offenbarung der haptische Aktuator 170 zur Signalisierung eines Schaltvorgangs an den Benutzer, wenn erkannt wird, dass der Benutzer den Schaltvorgang durchführt, vorgesehen sein. Eine Konfiguration des haptischen Aktuators 170 wird anhand eines Ausführungsbeispiels davon beschrieben.
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8 bis 10 sind Ansichten, die jeweils eine Konfiguration einer Kombination aus dem haptischen Aktuator 170 und dem Pufferelement 180 der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
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8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem der haptische Aktuator 170 und das Pufferelement 180 bereit sind, miteinander kombiniert zu werden, nachdem das Halterungsgehäuse 140 mit dem Lichtleitpfad 146 und das obere Gehäuse 110 miteinander kombiniert wurden und die Leiterplatte 150 stabil in dem Rumpfgehäuse 160 befestigt ist.
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9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der haptische Aktuator 170 und das Pufferelement 180 bereit sind, miteinander kombiniert zu werden, nachdem das Rumpfgehäuse 160 hinter dem Halterungsgehäuse 140 positioniert wurde.
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An einer Rückseite des Halterungsgehäuses 140 ist ein Stützfuß 147 vorgesehen, der von dem haptischen Aktuator 170 vorsteht und diesen abstützt. Der Stützfuß 147 erstreckt sich über eine vorgegebene Länge und ragt durch eine Durchgangsbohrung 157 in der Leiterplatte 150 hindurch. An einem Ende des Stützfußes 147 ist ein von der Rückseite der Leiterplatte 150 beabstandeter Befestigungsabschnitt des haptischen Aktuators 170 befestigt. Die Positionen und die Anzahl der im Halterungsgehäuse 140 vorzusehenden Stützfüße 147 können in Abhängigkeit von einer Position, an der sich der haptische Aktuator 170 befindet, und der Anzahl der haptischen Aktuatoren 170 stark variieren.
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Darüber hinaus ist an der Rückseite des Halterungsgehäuses 140 ein Pufferelement-Befestigungsabschnitt 149 vorgesehen, der aus diesem herausragt. Ein Ende des Pufferelements 180 ist mit einem Ende des Pufferelement-Befestigungsabschnitts 149 verbunden. Der Pufferelement-Befestigungsabschnitt 149 erstreckt sich über eine vorbestimmte Länge, ragt durch eine Öffnung 159 in der Leiterplatte 150 hindurch und ist an einem ersten Ende des Pufferelements 180 befestigt.
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Die Durchgangsbohrung 157, durch die der Stützfuß 147 des Halterungsgehäuses 140 hindurchragt, ist in der Leiterplatte 150 ausgebildet. Die Durchgangsbohrung 157 ist so ausgebildet, dass sie einen so großen Raum aufweist, dass der haptische Aktuator 170 das Halterungsgehäuse 140 darin in Schwingung versetzen kann.
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Darüber hinaus ist die Öffnung 159 so ausgebildet, dass sie von einer Kante der Leiterplatte 150 nach innen offen ist. Der Pufferelement-Befestigungsabschnitt 149 des Halterungsgehäuses 140 ragt durch die Öffnung 159 in der Leiterplatte 150 hindurch und ist am ersten Ende des Pufferelements 180 befestigt.
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Außerdem ist der Pufferelement-Befestigungsabschnitt 169, an dem ein zweites Ende des Pufferelements 180 befestigt ist, am Rumpfgehäuse 160 ausgebildet, in dem die Leiterplatte 150 stabil befestigt ist. Das Pufferelement 180 ist an dem Pufferelement-Befestigungsabschnitt 149 befestigt.
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Der haptische Aktuator 170 kann in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung schwingen. Der haptische Aktuator 170 ist an einem Ende des Stützfußes 147 des Halterungsgehäuses 140 befestigt und elektrisch mit der Leiterplatte 150 verbunden. So kann der haptische Aktuator 170 das Halterungsgehäuse 140 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung in Schwingung versetzen.
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Als Pufferelement 180 kann ein Federblech verwendet werden, das die Schwingung in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung dämpft. Die Schwingung des Halterungsgehäuses 140 durch den haptischen Aktuator 170 pflanzt sich nicht mehr über das Pufferelement 180 fort. Dadurch kann das Rumpfgehäuse 160, in dem die Leiterplatte 150 stabil befestigt ist, stabilisiert gehalten werden.
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Das heißt, in einem Fall, in dem ein Schalten an dem Symbol auf dem oberen Gehäuse 110, das vor dem Halterungsgehäuse 140 befestigt ist, durchgeführt wird, erkennt die Leiterplatte 150, dass das Schalten erfolgt, und betätigt den haptischen Aktuator 170. Dementsprechend versetzt der haptische Aktuator 170 das Halterungsgehäuse 140 in Schwingung nach oben und unten, und diese Schwingung pflanzt sich so bis zum vor dem Halterungsgehäuse 140 befestigten oberen Gehäuse 110 fort. So kann der Benutzer die Schwingung des oberen Gehäuses 110 erkennen.
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Darüber hinaus ist der haptische Aktuator 170 am Stützfuß 147 des Halterungsgehäuses 140 befestigt und räumlich von dem Rumpfgehäuse 160 getrennt, in dem die Leiterplatte 150 stabil befestigt ist. Das Halterungsgehäuse 140 und das Rumpfgehäuse 160, in dem die Leiterplatte 150 stabil befestigt ist, sind über das Pufferelement 180 miteinander verbunden. Dadurch wird das Rumpfgehäuse 160, in dem die Leiterplatte 150 stabil befestigt ist, durch die Absorption der Schwingung durch das Pufferelement 180 stabilisiert.
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Darüber hinaus kann das untere Gehäuse 190, das einen Raum aufweist, in dem der haptische Aktuator 170 und das Pufferelement 180 positioniert sind, von hinten mit dem Rumpfgehäuse 160 verbunden werden. Auf diese Weise können der haptische Aktuator 170 und das Pufferelement 180 vor äußeren physikalischen Stößen geschützt werden.
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Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die Schwingung in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung durch den haptischen Aktuator 170 den Benutzer erkennen lassen, ob das Schalten durchgeführt wird oder nicht, und die Leiterplatte 150 gegen die Schwingung stabilisiert halten.
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Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Fall, in dem ein berührungsempfindlicher Druck ausgeübt wird und gleichzeitig eine Krafterfassung als Ergebnis der Ausübung des Drucks durchgeführt wird, ein normaler Schaltvorgang erkannt werden, wodurch ein Fehler bei der Erfassung des Schaltens verhindert wird. In Verbindung damit werden eine Konfiguration des Berührungssensors und eine Konfiguration des Kraftsensors beschrieben.
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11 ist eine Ansicht, die die kapazitive Berührungssensorplatte 120 der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Auf der kapazitiven Berührungssensorplatte 120 ist an einer Position, die dem Schaltfunktionssymbol auf dem oberen Gehäuse 110 entspricht, eine Berührungselektrodenplatte 121 ausgebildet. Zusätzlich sind weitere Bereiche, die in einem vorbestimmten Abstand zur Berührungselektrodenplatte 121 positioniert und somit elektrisch von dieser isoliert sind, als Masseelektrodenplatten 123 ausgebildet, die als relative Elektroden der Berührungselektrodenplatte 121 dienen.
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Die Berührungselektrodenplatte 121 und die Masseelektrodenplatte 123 sind elektrisch mit einer Ansteuerschaltung der Leiterplatte 150 verbunden. Zu diesem Zweck kann ein Verbindungselement 125 vorgesehen sein. Das Verbindungselement 125 erstreckt sich von der Berührungselektrodenplatte 121 und der Masseelektrodenplatte 123 und ist mit der Leiterplatte 150 verbunden. Das Verbindungselement 125 kann hier ausgebildet sein, einen Stecker, der an einem auf der Leiterplatte 150 vorgesehenen Stift befestigt ist, und eine flexible leitfähige Platte einzuschließen.
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Die Berührungssensorplatte 120 kann hier als transparente Elektrode auf einer transparenten Leiterplatte ausgebildet sein, so dass Licht, das von unterhalb der Berührungssensorplatte 120 emittiert wird, durch die Berührungssensorplatte 120 hindurchgeht und sich bis über die Berührungssensorplatte 120 ausbreitet.
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12 ist eine Ansicht, die die kapazitive Kraftsensorplatte der intelligenten Fahrzeugverkleidung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Auf der kapazitiven Kraftsensorplatte 130 können kapazitive Kraftelektrodenplatten 131 ausgebildet sein. Die kapazitiven Kraftelektrodenplatten 131 sind an verschiedenen Positionen verteilt angeordnet, und zwar in einer Weise, die dem Schaltfunktionssymbol auf dem oberen Gehäuse 110 entspricht.
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Wünschenswerterweise können die kapazitiven Kraftelektrodenplatten 131, wie in 12 dargestellt, auf Abschnitten der kapazitiven Kraftsensorplatte 130 ausgebildet sein, die den Masseelektrodenplatten 123 der kapazitiven Berührungssensorplatte 120 in 11 entsprechend gegenüberliegen. Das heißt, die Masseelektrodenplatte 123 der kapazitiven Berührungssensorplatte 120 wird als eine relative Elektrode der Kraftelektrodenplatte 131 verwendet, und eine Kapazitätsänderung aufgrund einer Änderung der Größe eines Zwischenraums zwischen der Kraftelektrodenplatte 131 und der Masseelektrodenplatte 123 der kapazitiven Berührungssensorplatte 120 wird erkannt.
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Die Kraftelektrodenplatte 131 ist elektrisch mit der Ansteuerschaltung der Leiterplatte 150 verbunden. Zu diesem Zweck kann ein Verbindungselement 135 vorgesehen sein. Das Verbindungselement 135 erstreckt sich von der Kraftelektrodenplatte 131 und ist mit der Leiterplatte 150 verbunden. Das Verbindungselement 135 kann hier ausgebildet sein, einen Stecker, der an einem auf der Leiterplatte 150 vorgesehenen Stift befestigt ist, und eine flexible leitfähige Platte einzuschließen.
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11 und 12 veranschaulichen, dass eine Vielzahl von Verbindungselementen 125 und 135 vorgesehen sind, die mit der Leiterplatte 150 zu kombinieren sind. Die Positionen und die Anzahl der Verbindungselemente 125 und 135 können jedoch stark variieren, abhängig von der Anzahl und den Positionen und dergleichen der Berührungselektrodenplatten 121 und der Kraftelektrodenplatten 131.
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Dann werden die kapazitive Berührungssensorplatte 120 in 11 und die kapazitive Kraftsensorplatte 130 in 12 hintereinander stabil in dem Halterungsgehäuse 140 befestigt. An diesem Punkt können die kapazitive Berührungssensorplatte 120 und die kapazitive Kraftsensorplatte 130 in einem vorbestimmten Abstand zueinander positioniert werden, um einen Zwischenraum dazwischen auszubilden. Alternativ kann auch eine dielektrische Schicht dazwischen eingefügt werden.
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Bei diesen Konfigurationen der kapazitiven Berührungssensorplatte 120 und der kapazitiven Kraftsensorplatte 130 wird in einem Fall, in dem Druck auf einen anderen Bereich als die kapazitive Elektrodenplatte 121 ausgeübt wird, ein Kontakt mit der Masse hergestellt. Somit wird, obwohl eine Bandlücke verändert wird, die Berührungserfassung nicht durchgeführt, und somit wird keine Bedienung vorgenommen. Wenn der Benutzer jedoch gleichzeitig Druck und eine Berührung auf ein bestimmtes Symbol ausübt, wird das obere Gehäuse 110 gedrückt, und die entsprechende kapazitive Elektrodenplatte 121 führt die Berührungserfassung durch. Gleichzeitig erfassen die kapazitiven Kraftelektrodenplatten 121 eine Kapazitätsänderung aufgrund einer Änderung der Größe der Bandlücke.
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Das heißt, gemäß der vorliegenden Offenlegung erkennt der Benutzer in einem Fall, in dem er gleichzeitig Druck und eine Berührung auf das entsprechende Symbol ausübt, die Berührungserfassung und die Krafterfassung. Somit kann ein Erfassungsfehler aufgrund einer falschen Berührung beseitigt werden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann, wie oben beschrieben, die Lichtemissionscharakteristik verbessert werden, um den Schalter, das Symbolzeichen oder ähnliches, das auf der Verkleidung positioniert ist, visuell auffällig erscheinen zu lassen. Dadurch kann die Ästhetik des Fahrzeuginnenraums weiter verbessert und die emotionale Bindung der Insassen an das Fahrzeug erhöht werden. Außerdem kann die Effizienz des lichtemittierenden Elements erhöht werden.
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Obwohl die spezifische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu Veranschaulichungszwecken beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang und Geist der Offenbarung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 1020200140336 [0001]
- KR 102038020 [0005, 0009]
