JP6173580B2 - コントロール装置の入力領域用の２重グラフィックラベル - Google Patents

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Description

本発明は、２重のグラフィックパターンを表示する、コントロール装置の入力領域に関する。本発明は特に、車両のセンサコンソールまたはフェースプレート用のコントロール装置に関しており、ここではこのコントロール装置により、選択的に２重のグラフィックパターンが表示される。
原動機付き車両は、冷房パラメタ、暖房パラメタ、パラメタならびに車両警告信号および車両動作状態などの車両のさまざまな要素をコントロールするための入力領域を備えたコントロールパネルを有することが多い。これらの入力領域は、車両のドライバの入力操作を受け取る複数のスイッチまたは別の方法で感知する複数の領域を有する。
入力領域の個数を減らすため、１つの入力領域に異なる２つのスイッチング機能を設けることが試みられており、ここでは入力領域の現在の機能を示すために２重グラフィックラベルが設けられる。
コントロールパネルの判読性を損なう、隣接するコントロールパネル間の光の漏れを回避するため、各コントロールパネルは、集束フードを備えた専用の光源を有し、この集束フードにより、上記の光の漏れが阻止される。
アンチスキッドシステム、乗員エアバッグ、トラクションコントロール装置のような著しく増大してきたドライブ補助装置の今日の利用により、対応して極めて多くのコントロールパネルが必要になっている。これにより、これらのコントロールパネルを取り付けるための大きな領域が必要な状態になっている。
車両メーカは、コントロールパネルの個数を低減するために異なる方法を使用している。これらの方法のうちの１つは、コントールパネルとして機能するタッチスクリーンを使用することである。別の方法では、ソフトキーボタンを備えたディスプレイユニットが使用され、これによってこれがコントロールパネルとして機能する。さらに別の方法では、２重に選択的なグラフィックディスプレイを備えた複数のボタンが使用されており、これによってこれをコントロールパネルとして機能させている。
US 7,581,342 B2には、ディスプレイ装置が開示されている。このディスプレイ装置には、紫外線光源と、色光源とが含まれており、これらの光源からの光が１つのフィルタに選択的に当たる。このフィルタは第１領域部、第２領域部および第３表示部を有する。第１領域部の一部分は、第２領域部の一部分と重なり合っている。
特に、重なり合った部分を除いた第１領域部は、紫外光が放射される場合に第１の表示内容を表示するように構成されている。紫外光がこの第１領域部に当たると、この第１領域部は可視光を形成する。第１領域部は、上記の色光源の光をブロックする。
重なり合った部分を除いた第２領域部は、色光源の光が放射される場合に第２の表示内容を表示するように構成されている。この第２領域部は、紫外光および色光源の光を通過させる。
第３表示部は、紫外光およびカラー光のうちの１つが放射される場合に上記の重なり合った部分を表示するように構成されている。この第３表示部は、紫外光がこの第３表示部に当たる場合に紫外光および色光源の光を通過させて可視光を形成する。
US 6,417,779 B1には、原動機付き車両用のディスプレイが開示されている。このディスプレイは、照明装置を備えた透光照明型ディスプレイパネルを有する。この照明装置は、ディプレイパネルの後面に配置されているため、この照明装置は、観察者の目から見えずにディスプレイパネルを透光照明する。コンパクトなディスプレイを形成するため、この照明装置は、第１および／または第２の波長領域の光を放射することができる。第１波長の光は実質的にディスプレイパネルの第１領域だけ通過することができるのに対し、第２波長の光は実質的にディスプレイパネルの第２領域だけ通過することができる。ここでこの第２領域は、ディスプレイパネルの第１領域から少なくとも部分的に異なっている。
本発明の目的は、コントロール装置の入力要素用の改善された２重グラフィックラベルを提供することである。
本発明によって提供されるのは、コントロール装置の入力要素用の２重グラフィックラベルである。このコントロール装置は、車両のアンチスキッドシステム、乗員エアバッグ制御モジュールおよび／またはトラクションコントロールモジュールとすることができる。
この２重グラフィックラベルは、車両のコンポーネントの第１グラフィック情報および第２グラフィック情報を選択的に表示するために設けられており、入力要素に関連付けられている。センタスタックは、センタコンソールとも称される。
センタスタックとは、エンジン状態、ウィンドウ状態およびオーディオシステム状態のような車両のコンポーネントの状態を表示するための面またはカバーのことである。このカバーはまた、ユーザからの入力を受け取るものとして機能することができる。このカバーは、車両内部に配置されており、一般的にこの車両の前方部の中央、車両の変速機とダッシュボードとの間に配置されているが、車両の後方部に配置することも可能である。
グラフィック情報は、一例として、車両のエンジン状態に関連し得る。このグラフィック情報には、エンジン状態を表示するためのシンボル、アルファベット、数字が含まれ得る。
２重グラフィックラベルについて言うと、これには第１光源と、第２光源と、光マスク遮蔽部、導光体、黒色パネルまたはスモークガラスのような表示面とが含まれる。
特に上記の光マスク遮蔽部には、第１グラフィック情報の形状の透光領域を備えた遮光面が含まれている。
導光体には、第２グラフィック情報の形状の光拡散領域を備えた表面が含まれている。
光マスク遮蔽部は、第１光源と導光体との間に設けられており、これに対して導光体は、表示面と光マスク遮蔽部との間に設けられている。
エネルギが供給されると、第１光源は第１光線を放射する。
この第１光線の一部は、第１光源から進んで光マスク遮蔽部の遮光面に当たるかまたはこれを照明し、この遮光面は、第１光線が遮光面を通って進むことを阻止する。
これに対し、第１光線の別の一部分は、第１光源から進んで光マスク遮蔽部の透光領域に当たり、この透光領域は、これを通して第１光線を進ませる。この第１光線は、透光領域の形状である第１グラフィック情報の形状で透光領域を通って進む。
このとき、透過した第１光線は導光体に進み、この導光体を通過して表示面に進み、第１グラフィック情報の形状で表示面を照明する。
同様に第２光源は、エネルギが供給されると、第２光線を放射する。
第２光線は、第２光源から導光体に進む。つぎに第２光線の一部分は、光拡散領域を通して進む。光拡散領域を通して進む第２光線のこの部分は、光拡散領域の形状である第２グラフィック形状を有する。
第２光線はつぎに表示面に進み、表示面を第２グラフィック情報の形状で照明する。
この表示面は、ユーザに第１および第２グラフィック情報を表示するための、第１光線または第２光線によって照明される領域を有する。
この２重グラフィックラベルの利点は、これが低コストで簡単に製造できることである。
上記の透光領域は実際には、中空の開口部または透明ガラスもしくはプラスチックシートのような透光シートによって構成されることが多い。
導光体の表面には、光拡散領域を取り囲む平滑領域が含まれることが多い。この平滑領域は、第２光線が導光体の外に出ないようにする。言い換えると、この平滑領域は、第２光線の全反射させるのである。平滑領域は、第１光線を導光体に入らせるまたはここから出させることが可能である。
第１グラフィック情報の形状を備えた第１光線によって照明される、表示面の第１部分は、第２グラフィック情報の形状を備えた第２光線によって照明される、表示面の第２部分と重なり合うことが可能である。この重なり合いは、表示スペースを節約するという利点を有しており、このことは、車両のインテリアのようなスペースが制約された領域には重要である。
一実施形態では、見易くするため、第１光線の色と、第２光線の色とは同じである。
別の実施形態において、異なる状態を示すため、第１光線の色と、第２光線の色とが異なる。
光拡散領域を配置するさまざまな仕方が可能である。本発明の一様相では光拡散領域は、透光領域側に面している。
２重グラフィックラベルには、第１光源に選択的にエネルギ供給し、第２光源に選択にエネルギ供給するコントローラが含まれることが多い。
第１および第２光源のそれぞれは、光線を放射する１つまたは複数のＬＥＤ（light emitting diode）を含み得る。
２重グラフィックラベルにはまた、第２光源から導光体に光線をガイドまたは切り換えるために、第２光源と導光体との間に配置される光ガイドユニットが含まれ得る。
光拡散領域の具現化にはさまざま仕方が考えられる。
一実施形態において、光拡散領域にはエッチング領域が含まれる。導波体の表面の一部分は、化学物質によってエッチングして、エッチング領域として使用することができる。
別の実施形態において、光拡散領域には、導光体の表面に付着または接着される薄膜または光拡散シートが含まれている。
表示面は、スモークシートおよびスモークレンズのようなスモーク光学素子によって構成される。スモークシートは、光線の画像を拡大することなく光線を通過させる平坦な表面を有する。これに対し、スモークレンズは、光線を通すと共にこの光線の画像を拡大する曲面を有する。
表示面は、この表示面を通過した光線を複数の方向に散乱させてこの光線の広い放射パターンを形成する光線散乱素子を有することが多い。
本発明では、コントロール装置の入力要素も提供される。この入力要素には、上記の２重グラフィックラベルも、ユーザ入力を受け取るための入力要素も共に含まれる。
２重グラフィックラベルが、２重グラフィック情報を表示するのに対し、ユーザは、表示されたグラフィック情報にしたがって入力要素に一入力を行うことができる。
本発明の一様相において、入力要素には、２重グラフィックラベル内に、ユーザによって表示面が押された場合にこのユーザによる操作を受け取る機械式ボタンが含まれている。
一実施形態において、このボタンおよび光マスク遮蔽部は一組み込みユニットとして構成されるが、別の具現化も可能である。
本発明の別の様相において、入力要素には、２重グラフィックラベル内に、ユーザによって表示面が押された場合にこのユーザによる操作を検出する容量式タッチセンサが含まれている。一例として、この容量式タッチセンサは、表示面と光マスク遮蔽部との間に設けることが可能である。
本発明により、車両用のフェースプレートまたはセンタプレートも提供される。センタプレートはセンタコンソールとも称される。フェースプレートは、車両の内部に配置するためのものであり、上で説明した１つまたは複数の入力要素を含んでいる。各入力要素は、２重グラフィックラベルおよび１つの入力要素を有する。
使用時に２重グラフィックラベルは、車両のユーザにこの車両のコンポーネントの第１グラフィック情報および第２グラフィック情報を選択的に表示する。車両コンポーネントの例に含まれるのは、暖房装置、冷房装置、エンジン制御モジュールおよびトランスミッション制御モジュールなどである。このときユーザは、２重グラフィックラベルのグラフィック情報にしたがって入力要素に入力することができる。
また本発明によって車両が提供される。この車両には、２つまたはそれ以上のコンポーネントと、上記のフェースプレートとが含まれている。このフェースプレートは車両の内部に設けられている。このフェースプレートには１つ以上の入力ユニットが含まれている。各入力ユニットは、車両の一コンポーネントの第１グラフィック情報および第２グラフィック情報を車両のユーザに選択的に表示するように構成されており、かつ、このコンポーネントについてのユーザ入力を受け取るように構成されている。
２重のグラフィックパターンを表示するフロントスモークガラスを備えた、車両のフェースプレートのタッチ入力フロントパネルの分解組立図である。 図１に示したタッチ入力フロントパネルを上から見た断面図である。 図１に示したタッチ入力フロントパネルの光源の光線の経路を示す図である。 図１に示したタッチ入力フロントパネルの光源光ガイドの光線の経路を示す図である。 光を放射する光源からの光線を反射する、図１に示したタッチ入力フロントパネルのグラフィック光ガイドの平滑面を示す図である。 光を放射する光源からの光線を反射する、図１に示したタッチ入力フロントパネルのグラフィック光ガイドのパターン付き面を示す図である。 光源からの光線を反射する、図１に示したタッチ入力フロントパネルのグラフィック光ガイドの平滑面を示す図である。 第２光源からの光線を反射する、図１に示したタッチ入力フロントパネルのグラフィック光ガイドのパターン付き面を示す図である。 第１グラフィックパターンを表示する、図１に示したタッチ入力フロントパネルの第１表示モードを示す図である。 第１グラフィックパターンを表示する、図１に示したタッチ入力フロントパネルのフロントスモークガラスを示す図である。 第２グラフィックパターンを表示する、図１に示したタッチ入力フロントパネルの第２表示モードを示す図である。 第２グラフィックパターンを表示する、図１に示したタッチ入力フロントパネルのフロントスモークガラスを示す図である。 図１の複数のタッチ入力フロントパネルを含む、車両のフェースプレートの第１表示モードを示す図である。 図１１のフェースプレートの第２表示モードを示す図である。 車両のフェースプレートの別のタッチ入力フロントパネルを上から見た断面図である。 ２重のグラフィックパターンを表示する、車両のフェースプレートのカバーを備えたプッシュボタンの分解組立図である。 図１に示したタッチ入力フロントパネルの変形実施形態である、別のタッチ入力フロントパネルを上から見た断面図である。
以下の説明では、本発明の複数の実施形態を説明するために詳細が示されている。しかしながらこれらの実施形態は、このような詳細がなくても実施できることは当業者には明らかである。
これらの実施形態のいくつかの部分は、類似の部分を有する。これらの類似の部分は、同じ名称または類似の参照符号を有し得る。１つの部分の説明は、適切であれば、参照によよって別の類似の部分にも当てはまり、これによってテキストの繰り返しが低減され、開示内容も限定されない。
図１には車両のセンタスタックまたはフェースプレート用のタッチ入力フロントパネル１０が示されている。センタスタックはセンタコンソールとも称される。
タッチ入力フロントパネル１０は、光源モジュール１３と、第１グラフィックパターンを表示するためのパターン付き面を備えた光ガイドモジュール１６と、第２グラフィックパターンを表示するための切り抜き部を備えた不透明な支持体１９と、容量式タッチセンサ２１と、スモークガラス２４とから構成される。
光源モジュール１３は、光ガイドモジュール１６に隣接して配置されており、光ガイドモジュール１６の一部分は、支持体１９に挿入される。支持体１９は、容量式タッチセンサ２１に隣接して配置されており、容量式タッチセンサは、スモークガラス２４に隣接して配置されている。
特に光源モジュール１３には、第１光ガイドＬＥＤ（Light Emitting Diode）２６と、第２光ガイドＬＥＤ２８と、支持体ＬＥＤ３０とが含まれている。第１光ガイドＬＥＤ２６および第２光ガイドＬＥＤ２８は、支持体ＬＥＤ３０と共に、プリント回路基板（ＰＣＢ）３２に取り付けられており、支持体ＬＥＤ３０は、２つの光ガイドＬＥＤ２６と２８との間に配置されている。
光ガイドモジュール１６は、２つの光源光ガイド３５および３７ならびに薄板状グラフィック光ガイド４０を有する。
光源光ガイド３５の一方の端部は、第１光ガイドＬＥＤ２６に隣接して配置されているのに対し、この光源光ガイド３５の他方の端部は、グラフィック光ガイド４０の第１端部に隣接して配置されている。同様に、別の光源光ガイド３７の一方の端部は、第２光ガイドＬＥＤ２８に隣接して配置されているのに対し、光源光ガイド３７の他方の端部は、グラフィック光ガイド４０の第２端部に隣接して配置されている。
グラフィック光ガイド４０について説明すると、このグラフィック光ガイドは、平滑領域４２およびパターン付き領域４４を含む外側の主面を有する。このパターン付き領域４４は、光拡散領域とも称される。パターン付き領域４４は、複数の小部分を備えた不均一な表面を有しており、これらの小部分は勾配が異なる。このパターン付き領域４４は、文字「Ｅ」の形状を有する。平滑領域４２は、パターン付き領域４４を包囲しかつこの表面パターン領域４４に隣接して配置されている。パターン付き領域４４および平滑領域４２は、切り抜き部側に面するグラフィック光ガイド４０の面に配置されている。言い換えると、パターン付き領域４４および平滑領域４２は、切り抜き部５９側を向いているのである。
不透明な支持体１９は、ケーシング５０を有する。ケーシング５０は、平坦な外面５２を有しており、中空の切り抜き部５９と共に２つのスロット５４および５６が、この外面５２に配置されている。光源光ガイド３５および３７はそれぞれ、スロット５４および５６に挿入される。中空の切り抜き部５９は、文字「Ｖ」の形状を有しておりかつグラフィック光ガイド４０のパターン付き領域に近接して配置される。
図２からわかるようにケーシング５０は遮光部６１も有する。遮光部６１はケーシング５０の内部に配置されており、支持体ＬＥＤ３０を取り囲んでいる。
容量式タッチセンサ２１は、図１に示したように、中央の中空部分６６を有しており、この中空部分は、グラフィック光ガイド４０のパターン付き領域４４に隣接して配置されている。
タッチ入力フロントパネル１０を作製するため、光源光ガイド３５および３７ならびに薄板状グラフィック光ガイド４０は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ Polymethyl Methacrylate）、アクリル樹脂、ポリカーボネートエポキシ樹脂およびガラスのような透明な光学等級材料から成形される。
特に薄板状グラフィック光ガイド４０を作製するため、内部平滑化領域および内部パターン付き領域を備えた鋳型を準備する。つぎに透明な光学等級材料が加熱されて、鋳型に射出され、この鋳型が材料を成形して薄板状グラフィック光ガイドが形成される。この鋳型の内部平滑領域によって光ガイド４０の平滑領域４２が形成され、この鋳型の内部パターン付き領域によって光ガイド４０のパターン付き領域４４が形成される。
薄板状グラフィック光ガイド４０を製造するこの方法は、この薄板状グラフィック光ガイドの平滑領域４２およびパターン付き領域４４が１つのステップで製造されるという利点を有する。これは、光ガイドが第１ステップで製造され、そのパターン付き領域が第２ステップで製造される印刷とは異なっている。
一般的にはパターン付き領域４４は、化学、レーザおよび放電加工（ＥＤＭ Electrical Discharge Machining）によってグラフィック光ガイド４０の表面をエッチングするなどの別の方法によって製造することも可能である。
不透明な支持体１９は、ポリカーボネート（ＰＣ Polycarbonate）またはＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）のような不透明なプラスチック材料から成形される。
スモークガラス２４は、着色プラスチック材料から成形される。
使用時にＰＣＢ３２は、第１光ガイドＬＥＤ２６，第２光ガイドＬＥＤ２８および支持体ＬＥＤ３０に選択的にエネルギを供給する。
エネルギが供給されると、第１光ガイドＬＥＤ２６，第２光ガイドＬＥＤ２８，支持体ＬＥＤ３０は、同じ赤色の光線を放射する。
図３には２つの光学媒体間の境界における、光線の考えられ得る異なる経路が示されている。図３には、第１媒体７６内の光源からの光線７０，７２および７４が、第２媒体７８に向けられている様子が示されている。第１媒体７６は空気であってよく、これに対して第２媒体７８は、プラスチック層であってよい。
光線７０，７２および７４は、２つの媒体７６と７８との間の境界８０に向けられている。光線７０，７２および７４が境界８０に向けられている角度は、入射角φiと称される。
詳しく言うと、光線７２は、光源から境界８０に進み、入射臨界角φCと等しい第１入射角φiで境界８０に到達する。つぎに光線７２は、第１媒体７６を出て、境界８０に沿って進む。
光線７０について言うと、この光線は、光源から境界８０に向かって進み、入射臨界角φCよりも小さい第２入射角φiで境界８０に到達する。つぎに光線７０は第１媒体７６を離れて第２媒体７８に入る。言い換えると、光線７０は、入射角が入射臨界角φCよりも小さい場合、境界８０において屈折するのである。光線７０が境界８０を離れる角度は、屈折角φfと称される。
光源から境界８０に向かって進む光線７４は、入射臨界角φCより大きな第３入射角度φiで境界８０に到達する。光線７４はつぎに境界８０を離れて第１媒体７６内に留まる。言い換えると、この光線の内反射が行われるのである。光線７４は、その入射角が入射臨界角φCよりも大きい場合に境界８０で反射する。
光源光ガイド３５および３７ならびにグラフィック光ガイド４０について言うと、これらはガイド装置として機能して、光源からの光がわずかな光損失でこのガイド装置に効率的に結合される。ガイド装置はつぎに、これらの光線をその出口面に伝送して、これらの光線が、わずかな光損失で出口面を通って出られるようにする。
図４には、光源光ガイド３５の複数の光線の経路が示されている。
第１ＬＥＤ２６は、この第１ＬＥＤ２６によって放射されるほとんどの光線が、光源光ガイド３５の平滑な第１端部８２に向かうように配置されている。
平滑な第１端部８２は、第１ＬＥＤ２６からのほとんどの光線が、入射臨界角φCよりも小さい入射角度φｉで第１端部８２を照らすように配向されている。これにより、これらの光線は、光源光ガイド３５内に屈折されることになる。言い換えると、第１端部８２を照らすほとんどの光線はまた光源光ガイド３５に入るのである。
光源光ガイド３５は、ほとんどの光線をわずかな光損失でその第１端部８２から平滑な第２端部８４に進ませる。第２端部８４は、第１端部８２の反対側にあり、またグラフィック光ガイド４０に隣接して配置されている。
第１端部８２からのこれらの光線の一部８６は直接、第２端部８４に進む。第１端部８２からのこれらの光線の別の部分８８は、光源光ガイド３５の長手方向面９０に向かって進み、第２端部８４に向かって反射される。これらの光線は、第２入射臨界角φCよりも大きな入射角φｉで面９０に到達し、長手方向面９０は、これらの光線を第２端部８４に向かって反射させる。
第１端部８２からのほとんどの光線は、第３入射臨界角φCよりも小さい入射角φ1で平滑な第２端部８４を照らす。これらの光線のほとんどはつぎに屈折されて、グラフィック光ガイド４０に入る。
特別な一実施形態では、光損失を低減するため、長手方向表面９０は、光源光ガイド３５の第２端部８４に向かって光線を反射させる反射層によってコーティングされている。
同様に第２ＬＥＤ２８によって複数の光線が放出され、これらの光線のほとんどが光源光ガイド３７の平滑な第１端部に向けられる。光源光ガイド３７は、ほとんどの光線をわずかな光損失でその第１端部からその平滑な第２端部に進ませる。第２端部は第１端部の反対側に配置されており、グラフィック光ガイド４０に隣接して配置されている。第２端部からほとんどの光線もまた第２光ガイド４０に進む。
図５には、ＬＥＤ２６からの光線９２および９５を反射するグラフィック光ガイド４０の平滑領域４２が示されている。これらの光線９２および９５は、グラフィック光ガイド４０から出ずにグラフィック光ガイド４０内に留まる。
光線９２および９５は、ＬＥＤ２６から光源光ガイド３５およびグラフィック光ガイド４０に進む。ＬＥＤ２６，光源光ガイド３５およびグラフィック光ガイド４０は、これらの光線９２および９５が、特定の入射臨界角φCよりも大きな入射角φｉで平滑領域４２に到達するように配置されている。平滑領域４２はその後、これらの光線９２および９５を反射する。
グラフィック光ガイド４０から中央の中空部分６６またはスモークガラス２４に進む光線はないかまたはあったとしてわずかである。手短に言えば、ＬＥＤ２６からスモークガラス２４を照らす光線はないかあったとしてもわずかである。
図６には、ＬＥＤ２６から発せられた光線９９を反射および散乱する、グラフィック光ガイド４０のパターン付き面４４が示されている。これらの散乱させられた光線９９はつぎにグラフィック光ガイド４０から出る。
光線９９は、ＬＥＤ２６から光源光ガイド３５に進み、グラフィック光ガイド４０に入る。光線９９はつぎにパターン付き領域４４に進み、ここでこのパターン付き領域４４によって光線９９が反射される。
パターン付き領域４４の不均一な表面はつぎに、容量式タッチセンサ２１の中央の中空部分６６に向かって種々異なる方向に光線９９を反射および散乱する。この場合に散乱された光線９９は、パターン付き４４の形状である文字「Ｅ」の形で、グラフィック光ガイド４０を出射する。
図７には、支持体ＬＥＤ３０からの光線１０６を屈折させるグラフィック光ガイド４０の平滑領域４２が示されている。光線１０６はつぎにグラフィック光ガイド４０から出る。
光の一部分は、ＬＥＤ３０から遮光部６１に到達し、遮光部６１は、光線１０６が、この遮光部６１を通って進むのを阻止する。これとは異なり、光線１０６の別の一部分は、ＬＥＤ３０から切り抜き部５９に進み、文字「Ｖ」形の切り抜き部５９の形状でこれを通過する。
切り抜き部５９を通過した光線１０６はつぎにグラフィック光ガイド４０の平滑領域４２に当たる。ＬＥＤ３０，切り抜き部５９およびグラフィック光ガイド４０は、光線１０６が、特定の入射臨界角φCよりも小さい入射角φiで平滑領域４２に到達するように配置されている。この場合、平滑領域４２は光線１０６をグラフィック光ガイド４０内に屈折させる。屈折された光線１０６はつぎにグラフィック光ガイド４０を出射して、容量式タッチセンサ２１の中空部分６６に向かって進む。
図８には、ＬＥＤ３０からの光線１０７をさまざまな方向に屈折させるグラフィック光ガイド４０のパターン付き表面４４が示されている。
光線１０７は、ＬＥＤ３０から切り抜き部５９およびグラフィック光ガイド４０に進む。切り抜き部５９を通過して進む光線１０７は、切り抜き部５９の形状である文字「Ｖ」形を有する。
この後、光線１０７はパターン付き領域４４に当たる。このときパターン付き領域４４の不均一な表面は、光線１０７をさまざまな方向に屈折および散乱させる。屈折させられた光線１０７がさまざまな方向を有することにより、屈折させられた光線１０７の大部分ではないにしてもいくらかが、グラフィック光ガイド４０を出て、容量式タッチセンサ２１の中空部６６に向かう確率が高くなる。
容量式タッチセンサ２１について言うと、この容量式タッチセンサは、スモークガラス２４を介するユーザによるタッチを検出するために使用される。ここでこれは、ユーザがスモークガラス２４にタッチして、その選択をコンピュータコントローラに指示しようとする場合に行われる。容量式タッチセンサ２１はこのとき、コンピュータコントローラに送信する信号を形成し、これによって上記の選択が示される。
スモークガラス２４について言うと、スモークガラス２４に当たる、グラフィック光ガイド４０からの光線の一部は、スモークガラス２４を通過して伝搬し、タッチ入力フロントパネル１０のユーザに見えるようになる。この場合、スモークガラス２４は、光線の約３０％を通過させる。スモークガラス２４はまた、伝送された光線を散乱させて、伝送された光線を広く放射する。
一般的な意味においてＬＥＤ２６，２８および３０はそれぞれ、同じ色または別の色の光線を放射することができる。各ＬＥＤ２６，２８および３０は、ＬＥＤ光源とすることが可能な２つ以上の光源によって置き換えることができる。ＬＥＤ２６および２８はそれぞれ、光損失を低減するために光ガイド３５および３７にエポキシ樹脂で接着することができる。
パターン付き領域４４は、不均一な表面を有する光線拡散フィルムによって構成することが可能であり、この拡散フィルムは、グラフィック光ガイド４０の表面に接着または付着される。
切り抜き部５９は、文字「Ｖ」ではない別の形状を有し得る。文字「Ｖ」はグラフィックパターンの一形状である。同様にパターン付き領域４４も文字「Ｅ」ではない別の形状を有し得る。文字「Ｅ」もグラフィックパターンの一形状である。
タッチ入力フロントパネル１０の使い方を以下に説明する。この方法では非表示モード、第１表示モード、第２表示モードおよびエラー表示モードが設けられている。
非表示モードでは、ＬＥＤ２６，２８および３０にはエネルギが供給されず、光線は放出されない。これにより、スモークガラス２４によって黒の表示が得られる。
図９には、第１グラフィックパターン、すなわち文字「Ｖ」を表示する、タッチ入力フロントパネル１０の第１表示モードが示されている。
第１表示モードでは、支持体ＬＥＤ３０にエネルギが供給され、このＬＥＤは、光線１０１，１０２および１０３を放出するが、ＬＥＤ２６および２８にはエネルギが供給されない。
不透明な支持体１９により、放射された光線１０１および１０２がブロックされるため、切り抜き部５１９を通って進む光線１０３だけが支持体１９から出る。このとき光線１０３は、切り抜き部５９の形状である文字「Ｖ」の形状を有する。
光線１０３はこのときグラフィック光ガイド４０に進む。光線１０３の一部が平滑領域４２に到達するのに対して、光線１０３の別の一部分は、グラフィック光ガイド４０のパターン付き領域４４に到達する。
平滑領域４２に到達した、伝送された光線１０３の上記の一部分は、グラフィック光ガイド４０内に屈折される。このとき、屈折させられた光線１０３のほとんどは、グラフィック光ガイド４０を出るように進み、中央の中空部分６６に向かって進んで、スモークガラス２４に到達する。
同様にパターン付き領域４４に到達した、伝送された光線１０３の別の一部分もさまざまな方向でグラフィック光ガイド４０内に屈折されられる。このとき、屈折させられた光線１０３のほとんどは、グラフィック光ガイド４０を出るように進み、中央の中空部分６６に向かって進んで、スモークガラス２４に到達する。
これらの光線１０３はつぎにスモークガラス２４に到達して、スモークガラス２４を文字「Ｖ」で照明する。このとき、光線１０３の一部分は、図１０に示したように、スモークガラス２４を通ってユーザに文字「Ｖ」を表示する。
図１１には、第２グラフィックパターン、すなわち文字「Ｅ」を表示するタッチ入力フロントパネル１０の第２表示モードが示されている。
第２表示モードでは、支持体ＬＥＤ３０にはエネルギが供給されないのに対し、ＬＥＤ２６および２８にはエネルギが供給される。
このときＬＥＤ２６および２８は、光線９２および９９を放射し、光線９２および９９のほとんどは光源光ガイド３５および３７に伝送される。
その後、光源光ガイド３５および３７により、これらの光線９２および９９はわずかな光損失でグラフィック光ガイド４０に向けられる。
この後、グラフィック光ガイド４０の平滑領域４２により、これに当たる光線９９が反射されるため、光線９９のほとんどがグラフィック光ガイドの外に出ない。言い換えると、平滑領域４２は、光線９９を全反射させるのである。
これに対して、グラフィック光ガイド４０のパターン付き領域４４は、これに当たる光線９２をさまざまな方向に反射させるため、反射された光線９２全体または反射された光線９２の一部分が、グラフィック光ガイド４０の外に出る。外に出た光線９２は、パターン付き領域４４の形状である文字「Ｅ」の形状を有する。これらの光線９２は後にスモークガラス２４に到達して、文字「Ｅ」の形状でスモークガラス９２を照明する。このとき光線１０３の一部分はスモークガラス２４を通って伝送され、図１２に示したように文字「Ｅ」がユーザに表示される。
エラー表示モードでは、すべてのＬＥＤ２６，２８および３０に同時にエネルギ供給されるため、これらのＬＥＤによって同時に複数の光線が放射される。これにより、スモークガラス２４には、文字「Ｖ」に重なって文字「Ｅ」および文字「Ｖ」が共に表示される。
図１３および図１４には、２重のグラフィックパターンを表示する、車両のフェースプレートが示されている。
図１３には、複数のタッチ入力フロントパネル１０ａ〜１０ｆを備えたフェースプレート１０８の第１表示１００が示されている。ユーザが、オーディオ機能を表示するためのボタンを押したとする。このとき、フェースプレート１０８は、第１表示１００を表示する。ここでは表示１００の底部に、オーディオ機能用のいくつかのグラフィックパターンを示すフロントパネル１０ａ〜１０ｆが表示される。
図１４には、フェースプレート１０８の第２表示１０５が示されている。ユーザが、エアコン機能を表示するためのボタンを押したとする。このとき、同じフェースプレート１０８は、第２表示１０５を表示する。ここでは表示１０５の底部に、エアコンのための複数のグラフィックパターンを示すフロントパネル１０ａ〜１０ｆが表示される。
図１５には、車両のフェースプレートまたはセンタスタック用の別のタッチ入力フロントパネル１０’が示されている。
タッチ入力フロントパネル１０’およびタッチ入力フロントパネル１０は類似のパーツを有する。タッチ入力フロントパネル１０’には光源モジュール１３’および光ガイドモジュール１６’が含まれている。光源モジュール１３には、第１光ガイドＬＥＤ２６’および第２光ガイドＬＥＤ２８’が含まれている。光ガイドモジュール１６は、薄板状グラフィック光ガイド４０’を有しており、ＬＥＤ２６’および２８’は、光ガイド４０’の端部に隣接して配置されている。
図１６には、車両のフェースプレートまたはセンタスタック用のプッシュボタン１１０が示されている。
プッシュボタン１１０には光源モジュール１３と、光ガイドモジュール１６と、ボタン形反射器１１５と、不透明な支持体１１７と、パネルボタンキャップ１１９とが含まれている。
光源モジュール１３は、光ガイドモジュール１６および支持体１１７に隣接して配置されている。ボタン形反射器１１５は、支持体１１７に挿入される。光ガイドモジュール１６の一部分はボタン形反射器１１５内に挿入される。パネルボタンキャップ１１９は、ボタン形反射器１１５の近傍に配置される。
特に光源モジュール１３には、プリント回路基板（ＰＣＢ）３２に取り付けられた第１光ガイドＬＥＤ２６と、第２光ガイドＬＥＤ２８と、支持体ＬＥＤ３０とが含まれている。
光ガイドモジュール１６は、２つの光源光ガイド３５および３７ならびに薄板状グラフィック光ガイド４０を有する。光ガイド４０は、文字「Ｅ」の形をしたパターン付き領域４４と、平滑領域４２とを有する。
ボタン形反射器１１５にはケーシング１２２が含まれている。ケーシング１２２は、平坦な外面１２５を有しており、２つのスロット１３０および１３２ならびに中空の切り抜き部１３５が外面１２５に配置されている。光源光ガイド３５および３７はそれぞれスロット１３０および１３２に挿入される。中空の切り抜き部１３５は、文字「Ｖ」の形状を有し、かつ、グラフィック光ガイド４０のパターン付き領域４４に隣接して配置されている。
パネルボタンキャップ１１９により、グラフィック光ガイド４０が覆われる。
使用時にユーザは選択的にパネルボタンキャップ１１９を押下してユーザの選択を指示する。押下されたパネルボタンキャップ１１９もまたボタン形反射器１１５を押し、これによって、ユーザによるボタン操作を受け取ったことを示す、コンピュータコントローラ送信用の操作信号が形成される。
パネルボタンキャップ１１９は、グラフィック光ガイド４０からの光線および切り抜き部５９からの光線によって照明されるスモークガラスまたはスモークレンズとしても機能する。パネルボタンキャップ１１９により、これらの光線の一部分が伝送されて、パネルボタンキャップ１１９のユーザがこれを見ることができる。
プッシュボタン１１０の使用方法を以下に示す。この方法には、非表示モード、第１表示モードおよび第２表示モードがある。
非表示モードでは、ＬＥＤ２６，２８および３０にはエネルギは供給されず、光線は放射されない。これにより、スモークガラス２４には黒色が表示される。
第１表示モードでは、支持体ＬＥＤ３０にエネルギが供給されて光線が放射されるのに対し、ＬＥＤ２６および２８にはエネルギが供給されない。支持体１１７は、放射された光をブロックして、切り抜き部１３５を通って進む複数の光線だけが、支持体１１７から出る。これらの光線は、文字「Ｖ」の形状を有する。このときこれらの光線はグラフィック光ガイド４０と、パネルボタンキャップ１１９とに進んで文字「Ｖ」を表示する。
第２表示モードでは、支持体ＬＥＤ３０にエネルギが供給されないのに対し、ＬＥＤ２６および２８にはエネルギが供給される。このとき、ＬＥＤ２６は光線を放射する。ほとんどの光線は、光源光ガイド３５に伝送される。同様にＬＥＤ２８も光を放射し、ほとんどの光線が光源光ガイド３７に伝送される。光源光ガイド３５および３７は、わずかな光損失でこれらの光線をグラフィック光ガイド４０に向かわせる。その後、これらの光線は、パネルボタンキャップ１１９に到達して、プッシュボタン１１０のユーザに文字「Ｅ」を表示する。
図１７にはタッチ入力パネル１０の変形形態である別のタッチ入力フロントパネル１０''が示されている。タッチ入力フロントパネル１０''には、平滑領域４２およびパターン付き領域４４を含む主面を備えたグラフィック光ガイド４０が含まれている。パターン付き領域４４および平滑領域４２は、容量式タッチセンサ２１の中央の空所部分６６側を向いた、グラフィック光ガイド４０の面に配置されている。
これらの実施形態は、複数の項目にまとめた機能または要素の以下のリストによって表すこともできる。この項目リストに示した複数の機能の対応する組み合わせは、それぞれ独立した事項とみなされ、これらは、本発明の別の複数の特徴と組み合わせることも可能である。
１． 第１グラフィック情報および第２グラフィック情報を選択的に表示するための、コントロール装置の入力要素用の２重グラフィックラベルであって、
この２重グラフィックラベルは、
第１光線を放射する第１光源と、
第２光線を放射する第２光源と、
第１グラフィック情報の形状の透光領域を備えた遮光面を有する光マスク遮蔽部と、
第２グラフィック情報の形状の光拡散領域を備えた表面を有する導光体と、
表示面とを有しており、
光マスク遮蔽部は、第１光源と導光体との間に設けられており、
この導光体は、表示面と光マスク遮蔽部との間に設けられており、
第１光線は、第１光源から、光マスク遮蔽部の透光領域と、導光体と、表示面とに進んで、第１グラフィック情報の形状で前記表示面を照明し、
第２光線は、第２光源から導光体へ、さらに光拡散領域を通って表示面へと進んで、第２グラフィック情報の形状で表示面を照明する、ことを特徴とする２重グラフィックラベル。
２． 導光体の表面は、光拡散領域を取り囲む平滑領域を有する、１．に記載の２重グラフィックラベル。
３． 第１グラフィック情報の形状を備えた第１光線によって照明される、表示面の第一部分は、第２グラフィック情報の形状を備えた第２光線によって照明される、表示面の第２部分と重なり合っている、１．または２．に記載の２重グラフィックラベル。
４． 第１光線の色と、第２光線の色とが同じである、１．〜３．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
５． 第１光線の色と、第２光線の色とが異なる、１．〜３．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
６．光拡散領域は、透光領域に面している、１．〜５．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
７． 第１光源に選択的にエネルギ供給し、かつ、第２光源に選択的にエネルギ供給するコントローラをさらに有する、１．〜６．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
８． 第２光源から導光体に光線をガイドするため、第２光源と導光体との間に光ガイドユニットが設けられている、１．〜７．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
９． 光拡散領域には、エッチング領域が含まれている、１．〜８．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
１０． 光拡散領域には、光拡散シートが含まれている、１．〜８．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
１１． 表示面は、スモークシートまたはスモークレンズのようなスモーク光学素子によって構成されている、１．〜１０．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
１２． 表示面に複数の光線散乱素子が含まれている、１．〜１１．のうちの１つに記載の２重グラフィックラベル。
１３． １．〜１２．までのいずれか１つに記載の２重グラフィックラベルと、ユーザ入力を受け取る入力要素とを有する、コントロール装置の入力要素。
１４． 入力要素は、２重グラフィックラベル内に、表示面が押された場合にユーザによる操作を受け取る機械式のボタンを有する、１３．に記載の入力要素。
１５． 入力要素は、２重グラフィックラベル内に、表示面が押された場合にユーザによる操作を検出する容量式タッチセンサをさらに有する、１３．に記載の入力要素。
１６． 車両用フェースプレートであって、１３．〜１５．のいずれか１つに記載の少なくとも１つの入力要素を含み、
この入力要素は、車両の第１グラフィック情報および第２グラフィック情報を選択に表示する２重グラフィックラベルを有し、かつ、ユーザ入力を受け取る入力ユニットを有する、車両用フェースプレート。
１７． 車両において、
少なくとも２つのコンポーネントと、
この車両内部に設けられた、１６．に記載のフェースプレートとを含み、このフェースプレートは少なくとも１つの入力要素を有しており、
各入力要素は、車両の１つのコンポーネントの第１グラフィック情報と、車両の別のコンポーネントの第２グラフィック情報とを選択的に表示するように構成されており、
このコンポーネントについてのユーザ入力を受け取るように構成されている車両。
上の説明には多くの特定事項が含まれているが、これは、この実施形態の範囲を制限するものであると考えてはならず、目下の複数の実施形態を説明を提示するためだけのものである。これらの実施形態の上で説明した利点は特に、これらの実施形態の範囲を制限するものであると考えてはならず、説明したこれらの実施形態が実施された場合、考えられ得る成果を単に示すものである。したがって、これらの実施形態の範囲は、ここで示された複数の実施例によって定められるのではなく、特許請求の範囲およびこれに同等なものによって定められるものである。
１０ タッチ入力フロントパネル、 １３ 光源モジュール、 １６ 光ガイドモジュール、 １９ 支持体、 ２１ 容量式タッチセンサ、 ２４ スモークガラス、 ２６ 第１光ガイドＬＥＤ、 ２８ 第２光ガイドＬＥＤ、 ３０ 支持体ＬＥＤ、 ３２ プリント回路基板、 ３５ 光源光ガイド、 ３７ 光源光ガイド、 ４０ グラフィック光ガイド、 ４２ 平滑領域、 ４４ パターン付き領域、 ５０ ケーシング、 ５２ 外面、 ５４ スロット、 ５６ スロット、 ５９ 切り抜き部、 ６１ 遮光部 ６６ 中央の中空部、 ７０ 光線、 ７２ 光線、 ７４ 光線、 ７６ 第１媒体、 ７８ 第２媒体、 ８０ 境界、 ８２ 第１端部、 ８４ 第２端部、 ８６ 部分、 ８８ 部分、 ９０ 長手方向面、 ９２ 光線、 ９５ 光線、 ９７ 光線、 ９９ 光線、 １００ 表示、 １０１ 光線、 １０２ 光線、 １０３ 光線、 １０５ 表示、 １０６ 光線、 １０７ 光線、 １０８ フェースプレート、 １１０ プッシュボタン、 １１５ ボタン形反射器、 １１７ 不透明な支持体、 １１９ パネルボタンキャップ、 １２２ ケーシング、 １２５ 外面、 １３０ スロット、 １３２ スロット、 １３５ 切り抜き部、 １０ａ〜１０ｆ タッチ入力フロントパネル、 １０’ タッチ入力フロントパネル、 １０'' タッチ入力フロントパネル、 １３’ 光源モジュール、 １６’ 光ガイドモジュール、 ２６’ 第１光ガイドＬＥＤ、 ２８’ 第２光ガイドＬＥＤ、 ４０’ グラフィック光ガイド、 φC 入射臨界角、 φi 入射角、 φf 屈折角

Claims (17)

  1. 第１グラフィック情報および第２グラフィック情報を選択的に表示するための、コントロール装置の入力要素用の２重グラフィックラベルであって、
    該２重グラフィックラベルは、
    第１光線を放射する第１光源と、
    第２光線を放射する第２光源と、
    第１グラフィック情報の形状の透光領域を備えた遮光面を有する光マスク遮蔽部と、
    第２グラフィック情報の形状の光拡散領域を備えた表面を有する導光体と、
    表示面とを有しており、
    前記光マスク遮蔽部は、前記第１光源と前記導光体との間に設けられており、
    前記導光体は、前記表示面と前記光マスク遮蔽部との間に設けられており、
    前記第１光線は、前記第１光源から、前記光マスク遮蔽部の前記透光領域と、前記導光体と、前記表示面とへ進行して、前記第１グラフィック情報の形状で前記表示面を照明し、
    前記第２光線は、前記第２光源から前記導光体へ、さらに前記光拡散領域を通って前記表示面へと進行して、前記第２グラフィック情報の形状で前記表示面を照明する、ことを特徴とする２重グラフィックラベル。
  2. 前記導光体の前記表面は、前記光拡散領域を取り囲む平滑領域を有する、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  3. 前記第１グラフィック情報の前記形状を備えた前記第１光線によって照明される、前記表示面の第１部分は、前記第２グラフィック情報の前記形状を備えた前記第２光線によって照明される、前記表示面の第２部分と重なり合っている、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  4. 前記第１光線の色と、前記第２光線の色とが同じである、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  5. 前記第１光線の色と、前記第２光線の色とが異なる、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  6. 前記光拡散領域は、前記透光領域に面している、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  7. 前記第１光源に選択的にエネルギ供給し、かつ、前記第２光源に選択的にエネルギ供給するコントローラをさらに有する、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  8. 前記第２光源から前記導光体に光線をガイドするため、前記第２光源と前記導光体との間に光ガイドユニットが設けられている、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  9. 前記光拡散領域には、エッチング領域が含まれている、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  10. 前記光拡散領域には、光拡散シートが含まれている、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  11. 前記表示面は、スモークシートまたはスモークレンズのようなスモーク光学素子によって構成されている、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  12. 前記表示面に複数の光線散乱素子が含まれている、
    請求項１に記載の２重グラフィックラベル。
  13. 請求項１に記載の２重グラフィックラベルと、ユーザ入力を受け取る入力要素とを有する、コントロール装置の入力要素。
  14. 前記入力要素は、前記２重グラフィックラベル内に、前記表示面が押された場合にユーザによる操作を受け取る機械式のボタンを有する、
    請求項１３に記載の入力要素。
  15. 前記入力要素は、前記２重グラフィックラベル内に、前記表示面が押された場合にユーザによる操作を検出する容量式タッチセンサをさらに有する、
    請求項１３に記載の入力要素。
  16. 車両用フェースプレートであって、請求項１に記載の少なくとも１つの入力要素を含み、
    前記入力要素は、前記車両の第１グラフィック情報および第２グラフィック情報を選択的に表示する２重グラフィックラベルを有し、かつ、ユーザ入力を受け取る入力ユニットを有する、車両用フェースプレート。
  17. 車両であって、
    少なくとも２つのコンポーネントと、
    前記車両内部に設けられた、請求項１６に記載の車両用フェースプレートとを含み、当該フェースプレートは少なくとも１つの入力要素を有しており、
    各入力要素は、前記車両の１つのコンポーネントの第１グラフィック情報と、前記車両の別のコンポーネントの第２グラフィック情報とを選択的に表示するように構成されており、
    当該コンポーネントについてのユーザ入力を受け取るように構成されている車両。
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