DE60029729T2

DE60029729T2 - Faseroptische Beleuchtung für Armaturenbrett

Info

Publication number: DE60029729T2
Application number: DE60029729T
Authority: DE
Inventors: Zhong-You(Joe) Ann Arbor Shi
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: EP1108613B1; EP1108613A3; EP1108613A2; US6206533B1; DE60029729D1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Armaturenbretter für Fahrzeuge, und spezieller ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett für ein Fahrzeug.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Es ist bekannt ein Armaturenbrett für ein Fahrzeug – etwa ein Motorfahrzeug – bereitzustellen. Das Armaturenbrett erstreckt sich quer über einen Fahrgastraum des Motorfahrzeugs und vor darin sitzenden Insassen. Das Armaturenbrett schließt typischerweise eine Reihe von Meßinstrumenten ein, wie etwa einen Tachometer. Die Meßinstrumente sind typischerweise durch Hinterleuchtung mit Glühlampen beleuchtet, die hinter den Meßinstrumenten angeordnet sind.
Es ist außerdem bekannt daß Glasfaserkabel für Hochgeschwindigkeitskommunikation und Datenübertragung verwendet werden. Es ist außerdem bekannt daß diese faseroptischen Lichtkabel aus einem Kern, einem Mantel und einer Schutzhülse bestehen. Der Kern besitzt einen höheren Brechungsindex als den des Mantels, so daß das Licht innerhalb des Kerns eingeschlossen wird wenn der Einfallswinkel kleiner ist als der Grenzwinkel. Dies ist das Prinzip der Telekommunikation mit Glasfaser-Lichtkabeln.
US 4,422,719 beschreibt eine Primärlichtquelle, die einen Lichtleiter in der Form eines flexiblen Stabs oder Streifens umfaßt, welcher entlang seiner Länge leuchtend ist. Der Lichtleiter umfaßt einen Kern aus klarem Plastikharz-Material und eine transparente oder durchscheinende Hülse, welche auf den Kern aufgeschrumpft ist. Die Hülse ist konstruiert um einen wesentlichen Anteil des von einer Quelle an einem Ende durch den Kern hindurch übertragenen Lichts an ihrer Seitenwand lateral zu streuen, zu verteilen oder zu brechen. Dies bewirkt daß die Hülse ein helles Erscheinungsbild hat und als eine Primärlichtquelle dienen kann.
EP 0 498 451 offenbart eine Vorrichtung um ein Instrument eines Fahrzeugs mit gleichmäßiger Helligkeit zu beleuchten. Die Vorrichtung umfaßt einen kreisförmigen, Licht übertragenden Stab, der einen längsgerichteten Ausschnitt aufweist, durch welchen Licht eingebracht wird. Von dem Stab gestreutes Licht beleuchtet ein Instrument.
US 3,302,012 beschreibt ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung ebener Oberflächen, wie etwa Radioskalen. Das System umfaßt einen länglichen, lichtleitenden Körper, der mit lichtreflektierenden Oberflächen ausgestattet ist, die sich von jedem Ende zur Mitte des Körpers erstrecken; und Vorrichtungen, um an jedem Ende des Körpers Lichtstrahlen zu erzeugen. Die Lichtstrahlen an einem Ende sind von anderer Farbe als die Lichtstrahlen an dem anderen Ende. Die lichtreflektierenden Oberflächen verbreitern sich jeweils mit zunehmender Entfernung von der jeweiligen lichterzeugenden Vorrichtung, um gleichmäßige Beleuchtung zu liefern. Die Intensität jeder lichterzeugenden Vorrichtung kann unabhängig variiert werden.
EP 1 197 388 (welches nur unter Artikel 54(3) EPC der Stand der Technik ist) betrifft einen Beleuchtungsapparat und ein Meßgerätgehäuse für ein Fahrzeug. Ein lichtübertragendes Rohr für ein Meßgerätgehäuse kann auf einer äußeren Oberfläche einer rohrförmigen Mantelschicht gebildet eine reflektierende Schutzschicht aufweisen, um so einen Teil der Umfangsfläche davon abzudecken, wobei dieser Teil kein Licht abgibt.
US 2 140 972 beschreibt ein Armaturenbrett gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, der eine Vorrichtung zur Beleuchtung einer Skala umfaßt, wobei ein lichtleitender Ring innerhalb eines Meßgerätgehäuses angeordnet und vor der Skala positioniert ist, und mittels eines Halterings an Ort und Stelle gehalten wird. Eine Lichtquelle ist innerhalb des Meßgerätgehäuses angeordnet und ist in dem Raum zwischen den beiden Enden des Ringbauteils positioniert. Der lichtleitende Ring weist seine Außenfläche mit einem reflektierenden Material bedeckt auf, um Licht daran zu hindern aus dem Ring auszutreten. Die gesamte Außenfläche des lichtleitenden Ringbauteils ist durch das reflektierende Material abgedeckt, außer einem relativ schmalen Schlitz nahe der Skala, welcher es dem Licht erlaubt daraus auszutreten und die Skala zu beleuchten.
Daher besteht in der Technik die Notwendigkeit ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett für ein Fahrzeug bereitzustellen. Außerdem besteht in der Technik die Notwendigkeit die Hinterleuchtung von Meßinstrumenten in einem Armaturenbrett zu beseitigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein faseroptisches beleuchtetes Armaturenbrett wie in Anspruch 1 spezifiziert bereitgtestellt. Bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert.
Das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett schließt ein Armaturenbrett ein, das mindestens einen zu beleuchtenden Abschnitt aufweist, und das angepaßt ist um in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs positioniert zu werden. Das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett schließt außerdem ein faseroptisches Lichtkabel ein, das sich um den mindestens einen Abschnitt herum erstreckt. Das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett schließt weiterhin eine an das faseroptische Lichtkabel angeschlossene Lichtquelle ein, um den mindestens einen Abschnitt des Armaturenbretts zu beleuchten.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett für ein Fahrzeug bereitgestellt wird. Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß das faseroptisch belechtete Armaturenbrett ein faseroptisches Kabel und eine Licht emittierende Diode (LED) bereitstellt, um ein Armaturenbrett für ein Fahrzeug zu beleuchten. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es daß das faseroptisch beleuchtete Armaturenbret Energie spart, die Lebensdauer des Beleuchtungsapparats ausdehnt, Gewicht und Kosten senkt, und das Armaturenbrett ansprechender macht. Noch ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett den Mantel des faseroptischen Lichtkabels auf einer Seite absichtlich abgekratzt hat, so daß Licht austritt um einen gewünschten Bereich – wie etwa ein Meßinstrument – zu beleuchten. Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett die Hinterleuchtung von Meßinstrumenten auf dem Armaturenbrett beseitigt.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht erkannt werden; während selbige nach Lesen der nachfolgenden Beschreibung besser verstanden werden, wenn man sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Aufsicht eines faseroptisch beleuchteten Armaturenbretts gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Aufsicht eines Abschnitts des faseroptisch beleuchteten Armaturenbretts von 1.
3 ist eine entlang der Linie 3-3 von 2 aufgenommene Schnittansicht.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsforme(en)
Unter Bezug auf die Zeichnungen, und besonders auf 1 und 2, wird eine Ausführungsform eines faseroptisch beleuchteten Armaturenbretts 10 gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Fahrzeug (nicht gezeigt) – wie etwa ein Motorfahrzeug – gezeigt. Das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett 10 schließt eine Instrumententafel 12 ein, welche sich quer über einen Fahrgastraum (nicht gezeigt) des Fahrzeugs erstreckt. Die Instrumententafel 12 schließt mindestens eines, bevorzugt eine Mehrzahl von Meß- oder Anzeigeinstrumenten 14 ein; wie etwa eine Geschwindigkeitsanzeige, einen Tachometer und ähnliches, wie es in der Technik bekannt ist. Die Meßinstrumente 14 besitzen ein Meßinstrument-Bauteil 16 und eine drehbar mit dem Meßinstrument-Bauteil 16 verbundene Nadel 18. Das Meßinstrument-Bauteil 16 ist allgemein von kreisförmiger Gestalt und weist eine Mehrzahl von Skaleneinteilungen 20 auf, wie etwa um einen Umfang davon herum mit Abstand zueinander angeordnete Zahlen. Die Nadel 18 bewegt oder dreht sich in Rekation auf ein Signal von einem Regler (nicht gezeigt). Es sollte erkannt werden daß die Meßinstrumente 14 herkömmlich und in der Technik bekannt sind.
Unter Bezug auf 1 bis 3 schließt das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett 10 außerdem ein um einen Abschnitt der Peripherie der Meßinstrumente 14 herum positioniertes, faseroptisches Lichtkabel 22 ein. Das faseroptische Lichtkabel 22 besitzt einen Kern 24, einen um den Kern 24 herum angeordneten Mantel 26 und eine um den Mantel 26 herum angeordnete schützende Hülse 28. Das faseroptische Lichtkabel 22 erstreckt sich in Längsrichtung zu einer Basis des Meßinstrument-Bauteils 16 und am Umfang entlang um die Peripherie des Meßinstrument-Bauteils 16 herum und in Längsrichtung von der Basis des Meßinstrument-Bauteils 16 weg. Der Mantel 26 und die schützende Hülse 28 sind auf einer Seite des faseroptischen Lichtkabels 22 absichtlich abgekratzt oder entfernt, um eine Öffnung 29 zu bilden, während es sich um das Meßinstrument-Bauteil 16 herum erstreckt; so daß das innerhalb des Kerns 24 übertragene Licht austritt, um einen gewünschten Bereich 30 des Meßinstrument-Bauteils 16 zu beleuchten. Alternativ kann der Kern 24 des faseroptischen Lichtkabels 22 mit einem speziellen Farbstoff dotiert sein, so daß es leuchten kann wenn es von durchtretendem Licht angeregt wird, um eine farbige Beleuchtung des Meßinstrument-Bauteils 16 bereitzustellen. Das faseroptische Lichtkabel 22 ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Das faseroptische Lichtkabel 22 weist einen allgemein kreisförmigen Querschnitt und einen relativ großen Durchmesser auf. Das faseroptische Lichtkabel 22 kann ein einziges Kabel oder eine Mehrzahl zusammengebündelter Kabel sein, um ein einzelnes Kabel zu bilden. Das faseroptische Lichtkabel 22 ist durch geeignete Mittel, wie etwa einen Klebstoff, an dem Armaturenbrett 12 gesichert. Man sollte erkennen daß das faseroptische Kabel 22 – außer der Entfernung des Mantels 26 und der schützenden Hülse 28 von dem faseroptischen Lichtkabel 22 – herkömmlich und in der Technik bekannt ist.
Das faseroptisch beleuchtete Armaturenbrett 10 schließt eine an mindestens ein Ende des faseroptischen Lichtkabels 22 angeschlossene Lichtquelle 32 ein. Die Lichtquelle 32 kann entweder eine Licht emittierende Diode (LED), eine herkömmliche Glühlampe, ein Diodenlaser oder ähnliches sein. Die Lichtquelle 32 kann gefärbt sein, um ein Licht zu erzeugen das unterschiedliche Farben für das Licht zur Beleuchtung des Armaturenbretts 12 aufweist. Es sollte erkannt werden daß mehr als eine Lichtquelle bereitgestellt und an einem oder beiden Enden des faseroptischen Lichtkabels 22 angebracht werden kann. Es sollte auch erkannt werden daß die Lichtquelle 32 die Kosten und das Gewicht senkt und die Haltbarkeit des faseroptisch beleuchteten Armaturenbretts 10 verbessert.
Im Betrieb des faseroptisch beleuchteten Armaturenbretts 10 ist die Lichtquelle 32 an das faseroptische Lichtkabel 22 angeschlossen. Die Lichtquelle 32 sendet Licht aus, welches durch den Kern 24 des faseroptischen Lichtkabels 22 läuft und durch jene durch Entfernung eines Teils des Mantels 28 und der schützenden Hülse 30 gebildete Öffnung ausgestrahlt wird. Das ausgesandte Licht beleuchtet – wie durch den Pfeil in 3 angedeutet – den gewünschten Bereich 30 des Meßinstrument-Bauteils 16, so daß der sitzende Insasse die Skaleneinteilungen 20 visuell ablesen kann. Es sollte erkannt werden daß die Lichtquelle 32 an eine Stromquelle (nicht gezeigt) angeschlossen ist.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Nadel 18 der Meßinstrumente 14 als die Lichtquelle 32 gefertigt sein; für hohe Haltbarkeit, niedriges Gewicht, Farbwahl und ansprechende Leistung etwa als eine Licht emittierende Diode. Die Nadel 18 kann entweder mit der darin gebildeten Öffnung 29 an das faseroptische Lichtkabel 22 angeschlossen sein, um wie oben beschrieben Licht abzugeben oder auszustrahlen, oder die Nadel 18 ist ein Teil der Lichtquelle 32. Die Nadel 18 kann in der gleichen Art und Weise beleuchtet sein wie das Meßinstrument-Bauteil 16. Außerdem können die Nadeln 18 eine Licht emittierende Diode für jedes Meßinstrument 14 unterschiedlicher Farbe aufweisen, so daß ein leichteres Ablesen der Meßinstrumente 14 erreicht wird. Es sollte erkannt werden daß die Lichtquelle 32 in der gleichen Form gefertigt wird wie die Nadel 18, so daß die Nadel 18 ein beleuchtender Teil der Lichtquelle 32 ist, wie etwa der LED. Es sollte außerdem erkannt werden daß die Lichtquelle 32 ein Laser oder eine Glühlampe sein kann.
Die vorliegende Erfindung wurde in einer veranschaulichenden Art und Weise beschrieben. Es ist zu verstehen daß die verwendete Terminologie statt einer Einschränkung in der Natur beschreibender Worte beabsichtigt ist.
Im Licht der obigen Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Daher kann die vorliegende Erfindung im Rahmen der angefügten Ansprüche anders als speziell beschrieben praktiziert werden.

Claims

Ein faseroptische beleuchtetes Armaturenbrett (10), das umfaßt: ein Armaturenbrett (12), das ein erstes zu beleuchtendes Meßinstrument (14) aufweist und angepaßt ist, um in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs angeordnet zu werden; ein faseroptisches Kabel (22), das einen Kern (24) und ein sich um den Kern herum erstreckendes Mantelmaterial (26) aufweist; wobei sich das faseroptische Kabel (22) um die Peripherie dieses ersten Meßinstruments (14) herum erstreckt; und eine an dieses faseroptische Kabel (22) angeschlossene Lichtquelle (32); wobei dieses faseroptische Kabel (22) auf einer Seite dieses faseroptischen Lichtkabels (22) einen ersten Teil dieses Mantels (26) entfernt aufweist, um eine erste Öffnung (29) zu bilden, so daß Licht durch diese Öffnung (29) aus diesem Kern (24) austritt, um dieses erste Meßinstrument (14) dieses Armaturenbretts (12) zu beleuchten; dadurch gekennzeichnet, daß dieses faseroptische Lichtkabel (22) sich außerdem um die Peripherie eines weiteren Meßinstruments (14) herum erstreckt, und auf einer Seite dieses faseroptischen Lichtkabels (22) einen weiteren Teil dieses Mantels (22) entfernt aufweist, um eine weitere Öffnung (29) zu bilden, so daß Licht von dieser Lichtquelle (32) durch diese weitere Öffnung (29) aus diesem Kern (24) austritt, um dieses weitere Meßinstrument (14) dieses Armaturenbretts (12) zu beleuchten.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in Anspruch 1 ausgeführt, in dem dieses faseroptische Lichtkabel (22) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 ausgeführt, in dem das faseroptische Lichtkabel (22) weiterhin eine sich um den Mantel (26) herum erstreckende schützende Hülse (28) umfaßt, und in dem diese Öffnungen (29) auch in dieser schützenden Hülse (28) gebildet sind.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in Anspruch 1 ausgeführt, in dem dieser Kern (24) darum herum angebracht einen Farbstoff aufweist, um es diesem Kern zu erlauben ein farbiges Licht auszustrahlen.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in Anspruch 1 ausgeführt, in dem diese Lichtquelle (32) ein farbiges Licht ausstrahlt.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in irgendeinem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt, in dem das faseroptische Lichtkabel (22) an einer Frontseite des Armaturenbretts (12) gesichert ist.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in Anspruch 6 ausgeführt, in dem dieses faseroptische Lichtkabel (22) durch einen Klebstoff gesichert ist.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in irgendeinem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt, in dem jedes Meßinstrument (14) ein Meßgerät-Bauteil (16) aufweist, das um seinen Umfang herum angeordnet Skaleneinteilungen und eine drehbar mit jedem Meßgerät-Bauteil (16) verbundene Nadel (18) aufweist.
Ein faseroptisch beleuchtetes Armaturenbrett (10) wie in Anspruch 1 ausgeführt, in dem diese Nadel (18) eine Licht emittierende Diode ist.