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Die
folgende Erfindung betrifft eine Komponente, insbesondere für ein Fahrzeug,
die einen Sensor zum Erzeugen eines Sensorsignals sowie ein Mittel
zum Wandeln des Sensorsignals in ein Rückmeldesignal umfasst.
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Es
sind viele verschiedene flexible, dünne Sensoren bekannt, die für Schalt-
und Kontroll-Funktionen verwendet werden, beispielsweise Sensor-Pads.
Ein Beispiel für
ein Sensor-Pad ist ein Elektex der Firma ElekSen sowie der Firma
IEE, Lusense, Luxemburg oder ein Sensor, der auf und/oder in einen
flexiblen, dünnen
Kunststoffträger
eingebracht ist, beispielsweise ein Flexible Printed Circuit (FPC).
Bei der Verwendung solcher Sensoren besteht das Problem, dass bei
Betätigung
des Sensors keine Rückmeldung
für einen
Benutzer erfolgt.
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Aufgabe
der Erfindung ist, eine einfach aufgebaute, kostengünstige und/oder
platzsparende Komponente zur Verfügung zu stellen, die einen
Sensor zum Erzeugen eines Sensorsignals umfasst und die bei der
Bedienung durch einen Benutzer eine Rückmeldung liefert.
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Die
Aufgabe wird gelöst
mit einer Komponente, insbesondere für ein Fahrzeug, die einen Sensor
zum Erzeugen eines Sensorsignals sowie ein Mittel zum Wandeln des
Sensorsignals in ein Rückmeldesignal
umfasst, wobei das Mittel zum Wandeln die Komponente zumindest teilweise
in Schwingung versetzt.
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Ein
Sensor im Sinne der Erfindung ist jeder Messfühler zur Erfassung physikalischer
und/oder elektrochemischer Größen, der
die gemessenen Größen in vorzugsweise
elektrische Signale wandelt.
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Eine
Komponente ist vorzugsweise jedes Bauteil der Innenausstattung eines
Kraftfahrzeuges, beispielsweise die Verkleidung, das Armaturenbrett, die
Mittelkonsole, das Lenkrad, die Sitze etc. Eine Komponente kann
aber auch vorzugsweise ein Bauteil sein, das in vorzugsweise ein
Teil der Innenausstattung, beispielsweise die Verkleidung, das Armaturenbrett,
die Mittelkonsole, das Lenkrad, die Sitze, eingesetzt wird.
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Erfindungsgemäß ist die
Schwingung der Komponente das Rückmeldesignal
für den
Benutzer. Sie erfolgt im wesentlichen unmittelbar nach Betätigung des
Sensors.
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Vorzugsweise
ist das Rückmeldesignal
ein mechanisches und/oder ein akustisches Signal. Daher ist das
Rückmeldesignal
für einen
Benutzer hör- und/oder
spürbar.
Da der Benutzer zur Wahrnehmung des Rückmeldesignals nicht den Sehsinn
benötigt,
ist die erfindungsgemäße Komponente
auch während
der Fahrt bedienbar.
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Das
Mittel zum Wandeln wandelt das Sensorsignal in das Rückmeldesignal
beispielsweise mittels einem elektromechanischen oder elektroakustischen
Wandler, bevorzugt mittels einem Lautsprecher.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Sensor kraftsensitiv, besonders bevorzugt ein Sensor-Pad.
Ein Sensor-Pad ist ein sich im wesentlichen flächig erstreckender, kraftsensitiver
Sensor, der in und/oder auf ein vorzugsweise flexibles Trägermaterial
aufgebracht wird. Der Sensor wird daher beispielsweise durch Fingerdruck
des Benutzers betätigt.
Der Fachmann versteht, dass auch andere Sensoren einsetzbar sind,
beispielsweise berührungslose
Sensoren.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Komponente eine Außenseite
und eine Innenseite auf, wobei Außenseite die der Fahrgastzelle
zugewandte Seite ist. Der Sensor liegt zumindest teilweise an oder
im Bereich der Außenseite
der Komponente an und/oder ist zumindest teilweise in der Komponente
angeordnet. In der letzteren Ausführungsform ist der Sensor für einen
Benutzer nicht sichtbar und platzsparend in der Komponente angeordnet.
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Vorzugsweise
liegt das Mittel zum Wandeln zumindest teilweise an oder im Bereich
der Innenseite der Komponente an und/oder ist zumindest teilweise
in der Komponente angeordnet. Das Mittel zum Wandeln ist daher ebenfalls
für einen
Benutzer nicht sichtbar und/oder platzsparend in der Komponente angeordnet.
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Dadurch
ist die Schwingung des Wandlers besonders einfach auf die Komponente übertragbar.
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Das
Rückmeldesignal
ist vorzugsweise an der Außenseite
der Komponente spürbar.
Ebenfalls bevorzugt hört
ein Benutzer das Rückmeldesignal. Besonders
bevorzugt hört
und spürt
er es gleichzeitig.
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Vorzugsweise
umfasst die Komponente eine elektrische Steuereinheit, wobei mittels
der elektrischen Steuereinheit das Sensorsignal zunächst in ein
Antwortsignal wandelbar ist. Das Antwortsignal regt den Wandler
an, der das Rückmeldesignal
absetzt. Das Antwortsignal ist ein im wesentlichen beliebiges Signal
und kann beispielsweise im wesentlichen gleich dem Sensorsignal
sein. Der Fachmann versteht, dass das Antwortsignal auch gleich
dem Sensorsignal sein kann und dass in diesem Fall die elektrische
Steuereinheit optional ist. Ebenfalls bevorzugt ist eine Ausführungsform,
in der die elektrische Steuereinheit das Sensorsignal gezielt in
ein jeweils gewünschtes
Antwortsignal wandelt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Antwortsignal in Abhängigkeit
vom Sensorsignal entweder im wesentlichen gleich dem Sensorsignal
oder von diesem verschieden. Mit der elektrischen Steuereinheit
ist das Sensorsignal daher gezielt in eine Vielzahl verschiedener
Antwortsignale wandelbar, so dass die Anwendbarkeit der Komponente
sehr vielfältig
ist.
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Bevorzugt
ist die elektrische Steuereinheit ein Controller. Da bei Verwendung
von Sensoren für Schalt-
und Kontrollfunktionen eine Logik zur Wandlung von Sensorsignalen
in Schalt- und Kontrollsignale erforderlich ist, die beispielsweise
in einem Controller implementierbar ist, wird in dieser Ausführungsform
kein zusätzlicher
Controller benötigt.
Der Fachmann weiß,
dass zur Implementierung der Logik eines Sensors auch andere elektrische
Steuereinheiten verwendbar sind, beispielsweise eine Relaischaltung.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die für
die Schalt- und Kontrollfunktionen des Sensors benötigte elektrische
Steuereinheit gleichzeitig die elektrische Steuereinheit der erfindungsgemäßen Komponente.
Diese Ausführungsform
ist aufgrund der geringen Bauteilezahl bzgl. der Herstellung und Lagerhaltung
kostengünstig.
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Vorzugsweise
ist das Antwortsignal proportional dem Rückmeldesignal. Daher erfolgt
die Rückmeldung
auf eine Bedienung der Komponente durch den Benutzer gezielt und
vielfältig.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die elektrische Steuereinheit programmierbar. Beispielsweise
ist das Antwortsignal auf das Sensorsignal, bzw. bei mehreren verschiedenen
Sensorsignalen, sind die Antwortsignale programmierbar. Der Fachmann
versteht, dass daher die Übertragungsfunktion der
elektrischen Steuereinheit programmierbar ist. Aufgrund der Proportionalität des Antwortsignals zum
Rückmeldesignal
ist die erfindungsgemäße Komponente
daher vielfältig
und, insbesondere im Entwicklungsprozess der Anwendung, durch Programmierung
einfach anpassbar.
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Vorzugsweise
weist die elektrische Steuereinheit einen Speicher zum Speichern
mindestens eines Referenzsignals auf. Das Referenzsignal wird bevorzugt
mit dem Sensorsignal verglichen und festgestellt, ob das Sensorsignal
im wesentlichen gleich dem Referenzsignal ist. Besonders bevorzugt
weist die elektrische Steuereinheit mehrere Referenzsignale auf.
Jedes der mehreren Referenzsignale ist bevorzugt ein Abbild eines
bzgl. der Anwendung der Komponente erwarteten korrekten Signals.
Dann kann mittels dem Vergleich des Sensorsignals mit einem oder
mehreren der Referenzsignale festgestellt werden, ob die Bedienung
der Komponente richtig erfolgt ist oder ob eine Fehlbedienung vorliegt.
Der Fachmann versteht, dass die Feststellung, ob eine korrekte oder
fehlerhafte Bedienung erfolgt ist, auch mittels einem oder mehreren
Referenzsignalen möglich
ist, die bzgl. der Anwendung der Komponente einem Abbild einer fehlerhaften
Bedienung entsprechen. In einer ebenso bevorzugten Ausführungsform sind
die mehreren Referenzsignale Abbilder von bevorzugt allen möglichen
korrekten und/oder fehlerhaften Signalen, so dass auch feststellbar
ist, welche Fehlbedienung vorliegt. Der Fachmann versteht, dass
ein Referenzsignal im Sinne der Erfindung ein digitalisiertes Signal
ist, das vorzugsweise als Bitfolge in dem Speicher gespeichert ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist eine mechanische Bewegung der Komponente bei einer Betätigung des
Sensors mittels dem Mittel zum Wandeln in ein Kontrollsignal wandelbar.
In dieser Ausführungsform
ist bei Betätigung
des Sensors ein Sensorsignal erzeugbar und zusätzlich ist die mechanische
Bewegung der Komponente mittels dem Mittel zum Wandeln in ein Kontrollsignal
wandelbar. Das Kontrollsignal ist daher ein redundantes Signal, mittels
dem feststellbar ist, ob bei Auftreten eines Sensorsignals eine
Betätigung
des Sensors vorgelegen hat oder ob das Sensorsignal beispielsweise durch
ein Übersprechen
beispielsweise einer anderen elektrischen Komponente hervorgerufen
wurde. Diese Ausführungsform
liefert durch die Redundanz des Kontrollsignals eine zusätzliche
Sicherheit bei der Bedienung der Komponente.
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Die
erfindungsgemäße Komponente
wird im wesentlichen unmittelbar nach Betätigung eines Sensors, insbesondere
eines kraftsensitiven Sensors, zumindest teilweise in eine Schwingung
versetzt. Durch das Rückmeldesignal
in Form der Schwingung der Komponente ist sichergestellt, dass der
Bediener den Erfolg oder Misserfolg seiner Bedienung der Komponente
im wesentlichen unmittelbar erkennt, so dass er eine Fehlbedienung
direkt korrigieren kann. Die Schwingung ist bevorzugt eine einfache
mechanische Bewegung, eine Bewegungsfolge, ein Ton, eine Tonfolge
und/oder Sprache und besonders bevorzugt an der Außenseite
der Komponente spürbar.
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Die
elektrische Steuereinheit der erfindungsgemäßen Komponente ermöglicht die
Wandlung von im wesentlichen beliebigen Sensorsignalen, bevorzugt
eines Frequenzbereiches von ca. 40Hz – 20kHz, in ein im wesentlichen
beliebiges Antwortsignal, besonders bevorzugt entsprechend einer
programmierten Übertragungsfunktion.
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Die
Komponente ist einfach aufgebaut, ermöglicht eine Vielzahl eine Rückmeldung
erfordernde Anwendungen, ist im Herstellungsprozess, insbesondere
während
der Entwicklung der Anwendung, insbesondere durch Programmierung,
einfach anpassbar und die Rückmeldung
ist mittels dem Tast- und/oder Gehörsinn wahrnehmbar. Die Komponente ist
auch während
der Fahrt bedienbar.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Bedienung einer Komponente, wobei die Komponente einen Sensor
sowie ein Mittel zum Wandeln umfasst, wobei der Sensor betätigt wird
und ein Sensorsignal erzeugt, und wobei das Mittel zum Wandeln das
Sensorsignal in ein Rückmeldesignal
wandelt, das hör-
und/oder spürbar ist.
Mittels dem Rückmeldesignal
kann der Benutzer im wesentlichen unmittelbar nach der Betätigung des Sensors
hören und/oder
spüren,
ob seine Betätigung erfolgreich
oder fehlerhaft war. Die Bedienung der Komponente ist für einen
Benutzer daher sehr einfach.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Rückmeldung
der Bedienung einer Komponente, insbesondere eines Fahrzeugs, die
ein Mittel zum Wandeln umfasst, welches sie zumindest teilweise
in Schwingung versetzt. Das Verfahren ist an einer Vielzahl Flächen einer Komponente
anwendbar.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von 1 erläutert. Die
Erläuterung
ist lediglich beispielhaft und schränkt den allgemeinen Erfindungsgedanken
nicht ein.
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In 1 ist
schematisch eine erfindungsgemäße Komponente 10 dargestellt.
Die erfindungsgemäße Komponente 10 weist
eine Außenseite 9 und eine
Innenseite 8 auf. Sie umfasst einen Sensor 1, bevorzugt
einen kraftsensitiven Sensor 1, ein Mittel zum Wandeln 2 eines
Antwortsignals 13 in ein Rückmeldesignal 14 sowie
eine elektrische Steuereinheit 3, hier einen Controller.
Der Sensor 1 und der Wandler 2 sind jeweils an
einem Trägermaterial 6,
beispielsweise einer Türverkleidung,
angeordnet. Die elektrische Steuereinheit 3 wandelt das
Sensorsignal 12 des Sensors 1 in ein Antwortsignal 13.
Das Sensorsignal 12 wird bevorzugt mittels einer ersten Übertragungsleitung 15 vom
Sensor 1 zur elektrischen Steuereinheit 3 übertragen,
beispielsweise mittels einer elektrischen Leitung. Das Antwortsignal 13 wird mittels
einer zweiten Übertragungsleitung 5,
beispielsweise mittels einer elektrischen Leitung 5, zu dem
Mittel zum Wandeln 2 übertragen.
Das Mittel zum Wandeln 2 wandelt das Antwortsignal 13 in
ein mechanisches und/oder akustisches Rückmeldesignal 14,
das dem Antwortsignal 13 proportional ist. Erfindungsgemäß ist das
Rückmeldesignal
die Schwingung zumindest eines Teils der Komponente 10.
Die dargestellte Komponente 10 weist eine Trägermaterial 6 auf,
das die Innenseite 8 der Komponente 10 bildet
und an das das Mittel zum Wandeln 2 zumindest teilweise
anliegt. Der Sensor 1 liegt ebenfalls am Trägermaterial 6 an,
jedoch auf der dem Mittel zum Wandeln 2 gegenüberliegenden
Seite des Trägermaterials 6 und
in Richtung der Außenseite.
Die Komponente 10 weist zusätzlich eine Abdeckung 4, beispielsweise
einen Stoff oder eine Kunststoffbeschichtung, auf, um die Komponente
optisch ansprechend zu gestalten. Zwischen der Abdeckung 4 und
dem Trägermaterial 6 ist
eine für
die Funktionsfähigkeit der
Komponente 10 optionale Zwischenschicht 7 angeordnet,
die eine für
den Benutzer weiche und daher angenehme Bedienung des Sensors 1 ermöglicht.
Der Sensor 1 ist in dieser Ausführungsform der Komponente 10 zumindest
teilweise in der elastischen Zwischenschicht 7 angeordnet.
Bei der dargestellten Komponente 10 wird bei einfachem
oder mehrfachem Drücken
auf die Schicht 4 von dem Sensor 1, bevorzugt
in Abhängigkeit
von der Position, an der der Benutzer den Sensor 1 betätigt hat,
und/oder der Intensität,
mit der der Benutzer den Sensor 1 betätigt hat, von dem Sensor 1 ein
Sensorsignal 12 erzeugt. Die Schwingung der Komponente 10 ist
vorzugsweise an ihrer Außenseite 9 spürbar. Bei
Betätigung
des Sensors 1 wird die Komponente 10 zumindest
teilweise mechanisch bewegt und mittels dem Mittel zum Wandeln 2 wird
die Bewegung in ein Kontrollsignal 16 gewandelt. Dadurch
ist kontrollierbar, ob ein Sensorsignal 12 durch eine Betätigung des Sensors 1 hervorgerufen
wurde.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist die elektrische Steuereinheit 3 der erfindungsgemäßen Komponente
ein Controller und beinhaltet bevorzugt gleichzeitig die für die Schalt-
und Kontrollfunktionen des Sensors 1 benötigte Logik.
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Die
Komponente 10 ist beispielsweise ein Schalter, ein Taster
oder eine Tastatur.
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- 1
- Sensor,
bevorzugt Sensor-Pad
- 2
- Mittel
zum Wandeln eines Sensorsignals in ein Rückmeldesignal
- 3
- Elektrische
Steuereinheit, bevorzugt Controller
- 4
- Bezug
oder Abdeckung
- 5
- Zweite Übertragungsleitung
- 6
- Trägermaterial
- 7
- Elastische
Zwischenschicht
- 8
- Innenseite
der Komponente
- 9
- Außenseite
der Komponente
- 10
- Komponente
- 12
- Sensorsignal
- 13
- Antwortsignal
- 14
- Rückmeldesignal
- 15
- Erste Übertragungsleitung
- 16
- Kontrollsignal