DE102004033278A1 - Bedienelement, insbesondere für ein Fahrzeug - Google Patents

Bedienelement, insbesondere für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement (1), insbesondere für ein Fahrzeug, mit mehreren Einzelbausteinen (1.1 bis 1.5), welche die Form des Bedienelements kontextabhängig verändern. Erfindungsgemäß sind mehrere Verstellfreiheitsgrade (2.1, 2.2) vorhanden, die in Abhängigkeit vom Bedienkontext freigegeben oder gesperrt sind, wobei die äußere Form des Bedienelementes (1) durch Anheben und/oder Absenken mindestens eines der Eizelbausteine (1.1 bis 1.5) an die freigegebenen Verstellfreiheitsgrade (2.1, 2.2) des Bedienelementes (1) anpassbar ist. Verwendung z. B. in einem Kraftfahrzeugbediensystem.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bedienelement, insbesondere für ein Fahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei heutigen Fahrzeugbediensystemen werden Menüs und/oder Funktionen und/oder Funktionswerte durch Drehen, Schieben, Kippen, Drücken usw. von Bedienelementen bedient. Dabei sind die Bedienelemente in der Regel so geformt, dass sie nur eine Art der Verstellbewegung optimal und erkennbar unterstützen. So ist beispielsweise ein Drehknopf aufgrund seiner Form nur zum Drehen und Drücken, nicht jedoch zum Schieben oder Kippen gut geeignet. Zur optimalen Bedienung sind jedoch für bestimmte Bedienvorgänge unterschiedliche Verstellbewegungen erforderlich, z.B. Drehen für Analogeinstellungen von Lautstärke, Bässe, Höhen usw. oder Schieben in vier verschiedene Richtungen zur Auswahl von alphanumerischen Zeichen, usw.
  • In der DE 197 31 285 A1 wird ein Bedienelement für eine Einrichtung mit mehreren wählbaren Menüs, Funktionen und/oder Funktionswerten beschrieben, dessen erfassbare Oberfläche in ihrer Gestalt kontextabhängig veränderbar ist. Die möglichen Verstellfreiheitsgrade des Bedienelements sind fest vorgegeben, wobei das Bedienelement entweder als rotationssymetrischer Drehschalter oder als Touchpad ausgeführt ist, dessen Oberfläche durch Absenken bzw. Anheben von flächigen und/oder linearen Bereichen verändert wird, wobei der Drehschalter gedrückt oder gedreht und wobei die einzelnen Elemente des Tourchpads nur gedrückt werden können.
  • In der DE 199 04 070 A1 wird ein versenkbares Schaltelement mit Pop-out-Knopf beschrieben, wobei das versenkbare Schaltelement als Joy-stick-Schalter ausgeführt ist.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bedienelement zur Verfügung zu stellen, das zur Erhöhung des Bedienkomforts und der Bediensicherheit an verschiedene Verstellbewegungen anpassbar ist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Bedienelements, insbesondere für ein Fahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein Bedienelement mehrere Verstellfreiheitsgrade, die in Abhängigkeit vom Bedienkontext freigegeben oder gesperrt sind, wobei die äußere Form des Bedienelementes durch Anheben und/oder Absenken mindestens eines Einzelbausteins des Bedienelements an die freigegebenen Verstellfreiheitsgrade des Bedienelementes anpassbar ist. Dadurch kann das Bedienelement in vorteilhafter Weise optimal an die jeweiligen Verstellvorgänge angepasst werden, wodurch eine intuitive Betätigung des Bedienelements unterstützt wird, da nur Verstellbewegungen möglich sind, die auch der äußeren Form des Bedienelements entsprechen und den zugehörigen Bedienvorgang optimal und für den Benutzer erkennbar unterstützen. Die Form und die Verstellfreiheitsgrade werden dabei durch den Bedienkontext vorgegeben. Die Zuordnung der Verstellfreiheitsgrade zum Bedienkontext kann einstellbar ausgeführt sein, so dass individuelle Präferenzen berücksichtigt werden können.
  • In Ausgestaltung des Bedienelements erfolgt das Anheben des mindestens einen Einzelbausteins in positive z-Richtung eines xyz-Koordinatensystems und das Absenken in negative z-Richtung des xyz-Koordinatensystems.
  • In weiterer Ausgestaltung des Bedienelements ermöglichen die mehreren Verstellfreiheitsgrade eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um die z-Achse des xyz-Koordinatensystems, eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn um die z-Achse des xyz-Koordinatensystems, eine horizontale Schiebebewegung in eine positive und/oder eine negative x-Richtung des xyz-Koordinatensystems und eine vertikale Schiebebewegung in positive und/oder negative y-Richtung des xyz-Koordinatensystems.
  • In weiterer Ausgestaltung umfasst das Bedienelement einen zentralen Einzelbaustein und vier formgleiche Randbausteine.
  • Die Einzelbausteine des Bedienelements sind beispielsweise so angeordnet, dass das Bedienelement spiegelsymmetrisch zu einer vertikalen und/oder horizontalen Mittelachse ist.
  • Eine erste äußere Form, die das Bedienelement annehmen kann, ist beispielsweise an die Drehbewegungen des Bedienelements angepasst, wobei alle Einzelbausteine des Bedienelements von einer Ausgangsposition in positive z-Richtung in eine Endposition angehoben sind und einen runden Drehsteller bilden, wobei die Drehbewegungen des Bedienelements freigegeben und die vertikalen und horizontalen Schiebebewegungen des Bedienelements gesperrt sind.
  • Eine zweite äußere Form, die das Bedienelement annehmen kann, ist beispielsweise an die vertikalen Schiebebewegungen des Bedienelements angepasst, wobei die Einzelbausteine des Bedienelements, die entlang der horizontalen Mittelachse angeordnet sind, von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition angehoben sind und einen vertikalen Schiebeschalter bilden, wobei die vertikalen Schiebebewegungen freigegeben und die horizontalen Schiebebewegungen und die Drehbewegungen des Bedienelements gesperrt sind.
  • Eine dritte äußere Form, die das Bedienelement annehmen kann, ist beispielsweise an die horizontalen Schiebebewegungen des Bedienelements angepasst, wobei die Einzelbausteine des Bedienelements, die entlang der vertikalen Mittelachse angeordnet sind, von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition angehoben sind und einen horizontalen Schiebeschalter bilden, wobei die horizontalen Schiebebewegungen freigegeben und die vertikalen Schiebebewegungen und die Drehbewegungen des Bedienelements gesperrt sind.
  • Eine vierte äußere Form, die das Bedienelement annehmen kann, ist beispielsweise gleichzeitig an die horizontalen und die vertikalen Schiebebewegungen des Bedienelements angepasst, wobei der zentrale Einzelbaustein des Bedienelements von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition angehoben ist und einen Vierrichtungsschalter bildet, wobei die horizontalen und die vertikalen Schiebebewegungen freigegeben und die Drehbewegungen des Bedienelements gesperrt sind.
  • In einer Ruheposition des Bedienelements sind beispielsweise alle Einzelbausteine in die Ausgangsposition abgesenkt.
    •
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung von Einzelbausteinen eines erfindungsgemäßen Bedienelements;
  • 2 eine schematische Darstellung der Einzelbausteine in einer Ruheposition des erfindungsgemäßen Bedienelements;
  • 3 eine schematische Darstellung der Einzelbausteine, die eine erste äußere Form des erfindungsgemäßen Bedienelements bilden;
  • 4 eine schematische Darstellung der Einzelbausteine, die eine zweite äußere Form des erfindungsgemäßen Bedienelements bilden;
  • 5 eine schematische Darstellung der Einzelbausteine, die eine dritte äußere Form des erfindungsgemäßen Bedienelements bilden; und
  • 6 eine schematische Darstellung der Einzelbausteine, die eine vierte äußere Form des erfindungsgemäßen Bedienelements bilden.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das Bedienelement 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel vier gleichförmige Randbausteine 1.1 bis 1.4 und einen zentralen Einzelbaustein 1.5, die kontextabhängig in positive und/oder negative z- Richtung eines xyz-Koordinatensystems angehoben und/oder abgesenkt werden können. In 1 verläuft die positive z-Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene und tritt aus dieser heraus, die negative z-Richtung tritt in die Zeichnungsebene ein. Die Bausteine 1.1 bis 1.5 werden beispielsweise in Abhängigkeit vom Bedienkontext von einer nicht dargestellten Auswerte- und Steuereinheit angesteuert. Das aus den dargestellten Einzelbausteinen 1.1 bis 1.5 zusammensetzbare Bedienelement 1 verfügt beispielhaft über die Verstellfreiheitsgrade: Drehen im Uhrzeigersinn 2.2 und/oder im Gegenuhrzeigersinn 2.1 um die z-Achse des xyz-Koordinatensystems, horizontales Schieben 3.2, 3.4 in eine positive und/oder eine negative x-Richtung des xyz-Koordinatensystems, und ein vertikales Schieben 3.1, 3.3 in eine positive und/oder eine negative y-Richtung des xyz-Koordinatensystems. Die Einzelbausteine 1.1 bis 1.5 des Bedienelements sind so angeordnet, dass das Bedienelement 1 spiegelsymmetrisch zu einer vertikalen und/oder einer horizontalen Mittelachse V, H ist.
  • Nachfolgend wird anhand der 2 bis 6 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bedienelements 1 erläutert, wobei jede der 2 bis 6 zwei schematische Darstellungen des Bedienelements 1 zeigen, von denen jeweils die linke Darstellung eine Draufsicht auf das Bedienelement 1 und die rechte Darstellung jeweils eine Schnittdarstellung des Bedienelements 1 entlang der horizontalen Mittelachse H zeigt. In der jeweiligen Draufsicht der 2 bis 6 zeigen schraffiert dargestellte Einzelbausteine 1.1 bis 1.5 an, dass diese Einzelbausteine 1.1 bis 1.5 aus der Ausgangsposition in positive z-Richtung, d.h. aus der Zeichenebene heraus, in eine Endstellung herausgetreten sind. Dies wird zudem aus den zugehörigen Schnittdarstellungen ersichtlich.
  • 2 zeigt das Bedienelement 1 in einer Ruheposition, in der alle Einzelbausteine 1.1 bis 1.5 in die Ausgangsposition abgesenkt sind.
  • Erfordert der Bedienkontext beispielsweise einen Drehsteller für entsprechende Analogeinstellungen wie Lautstärke, Bässe, Höhen usw., so werden, wie in 3 dargestellt ist, alle Einzelbausteine 1.1 bis 1.5 aus der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die dargestellt Endposition angehoben, wobei nur die Verstellfreiheitsgrad 2.1 und 2.2 des Bedienelements 1 freigegeben sind, die eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um die z-Achse des xyz-Koordinatensystems ermöglichen. Die anderen Verstellfreiheitsgrade 3.1 bis 3.4 des Bedienelements 1 sind gesperrt. Wie aus der 3 weiter ersichtlich ist nimmt das Bedienelement 1 durch die spezielle Form der Einzelbausteine 1.1 bis 1.5 die zylindrische Form eines Drehstellers an, die für eine Drehbewegung ergonomisch optimal geformt und für den Benutzer erkennbar ist.
  • Erfordert der Bedienkontext beispielsweise einen Vierrichtungsschalter so wird, wie in 4 dargestellt ist, nur der zentrale Einzelbaustein 1.5 des Bedienelements 1 von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition angehoben, die anderen Einzelbausteine 1.1 bis 1.4 sind in der Ausgangsposition abgesenkt, wobei die horizontalen und die vertikalen Schiebebewegungen 3.1 bis 3.4 des Bedienelements 1 freigegeben und die Drehbewegungen 2.1, 2.2 des Bedienelements 1 gesperrt sind. Wie aus der 4 weiter ersichtlich ist, weist der zentrale Einzelbaustein 1.5 an seinen vier Seitenfläche jeweils eine Einbuchtung auf, welche jeweils für die Schiebebewegung in Richtung der Einbuchtung ergonomisch optimal geformt ist. Zudem sind durch die Einbuchtungen die möglichen Schiebebewegungen für den Benutzer erkennbar. Somit unterstützt die in 4 dargestellte Form des Bedienelements 1 optimal die vier Schiebebewegungen des gemäß Bedienkontext erforderlichen Vierrichtungsschalters.
  • Erfordert der Bedienkontext beispielsweise einen Schiebeschalter für horizontale Schiebebewegungen 3.2, 3.4, so werden, wie in 5 dargestellt ist, die entlang der vertikalen Mittelachse V angeordneten Einzelbausteine, d.h. der in der 5 oben dargestellte Randbaustein 1.1, der zentrale Einzelbaustein 1.5 und der in der 5 unten dargestellte Randbaustein 1.2 des Bedienelements 1 von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition angehoben, die anderen Randbausteine 1.3 und 1.4 sind in der Ausgangsposition abgesenkt, wobei nur die horizontalen Schiebebewegungen 3.2 und 3.4 des Bedienelements 1 freigegeben und die Drehbewegungen 2.1, 2.2 und die vertikalen Schiebebewegungen 3.1, 3.3 des Bedienelements 1 gesperrt sind. Wie aus der 5 weiter ersichtlich ist, weist das dargestellte Bedienelement 1 an seiner linken und rechten Seitenfläche jeweils eine Einbuchtung auf, die denen des zentralen Einzelbausteins 1.5 entsprechen und die jeweils für die Schiebebewegung in Richtung der Einbuchtung und somit für horizontale Schiebebewegungen 3.2, 3.4 ergonomisch optimal geformt sind. Die Einbuchtungen an der oberen und unteren Seitenfläche des zentralen Einzelbausteins 1.5 werden von den Randbausteinen 1.1 bzw. 1.2 ausgefüllt, so dass jeweils eine Ausbuchtung entsteht und die vertikale Ausdehnung des Bedienelements 1 größer als die horizontale Ausdehnung ist. Dadurch sind die möglichen Schiebebewegungen 3.2, 3.4 für den Benutzer erkennbar. Somit unterstützt die in
  • 5 dargestellte Form des Bedienelements 1 optimal die beiden horizontalen Schiebebewegungen 3.2 und 3.4 des gemäß Bedienkontext erforderlichen horizontalen Schiebeschalters.
  • Erfordert der Bedienkontext beispielsweise einen Schiebeschalter für vertikale Schiebebewegungen 3.1, 3.3, so werden, wie in 6 dargestellt ist, die entlang der horizontalen Mittelachse H angeordneten Einzelbausteine, d.h. der in der 6 links dargestellte Randbaustein 1.4, der zentrale Einzelbaustein 1.5 und der in der 6 rechts dargestellte Randbaustein 1.3 des Bedienelements 1 von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition angehoben, die anderen Randbausteine 1.1 und 1.2 sind in der Ausgangsposition abgesenkt, wobei nur die vertikalen Schiebebewegungen 3.1 und 3.3 des Bedienelements 1 freigegeben und die Drehbewegungen 2.1, 2.2 und die horizontalen Schiebebewegungen 3.2, 3.4 des Bedienelements 1 gesperrt sind. Wie aus der 6 weiter ersichtlich ist, weist das dargestellte Bedienelement 1 an seiner oberen und unteren Seitenfläche jeweils eine Einbuchtung auf, die denen des zentralen Einzelbausteins 1.5 entsprechen und die jeweils für die Schiebebewegung in Richtung der Einbuchtung und somit für vertikale Schiebebewegungen 3.1, 3.3 ergonomisch optimal geformt sind. Die Einbuchtungen an der linken und rechten Seitenfläche des zentralen Einzelbausteins 1.5 werden von den Randbausteinen 1.3 bzw. 1.4 ausgefüllt, so dass jeweils eine Ausbuchtung entsteht und die horizontale Ausdehnung des Bedienelements 1 größer als die vertikale Ausdehnung ist. Dadurch sind die möglichen Schiebebewegungen 3.1, 3.3 für den Benutzer erkennbar. Somit unterstützt die in 6 dargestellte Form des Bedienelements 1 optimal die beiden vertikalen Schiebebewegungen 3.1 und 3.3 des gemäß Bedienkontext erforderlichen vertikalen Schiebeschalters.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Bedienelement werden die vorhandenen Verstellfreiheitsgrad kontextabhängig freigegeben und/oder gesperrt und die äußere Form des Bedienelements an die freigegebenen Verstellfreiheitsgrade angepasst, d.h. das Bedienelement sieht je nach Bedarf aus wie ein Drehsteller und/oder ein Vierrichtungsschalter und/oder ein horizontaler und/oder vertikaler Schiebeschalter. Dadurch werden die möglichen Verstellfreiheitsgrade des Bedienelements klar ersichtlich bzw. fühlbar und eine intuitive und sichere Bedienung des Bedienelements auch ohne Blickkontakt ermöglicht.

Claims (10)

  1. Bedienelement, insbesondere für ein Fahrzeug, mit mehreren Einzelbausteinen (1.1 bis 1.5), welche die Form des Bedienelements kontextabhängig verändern, gekennzeichnet durch mehrere Verstellfreiheitsgrade (2.1, 2.2, 3.1 bis 3.4), die in Abhängigkeit vom Bedienkontext freigegeben oder gesperrt sind, wobei die äußere Form des Bedienelementes (1) durch Anheben und/oder Absenken mindestens eines der Einzelbausteine (1.1 bis 1.5) an die freigegebenen Verstellfreiheitsgrade (2.1, 2.2, 3.1 bis 3.4) des Bedienelementes (1) anpassbar ist.
  2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anheben der Einzelbausteine in eine positiver z-Richtung eines xyz-Koordinatensystems und das Absenken in eine negative z-Richtung des xyz-Koordinatensystems erfolgt.
  3. Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Verstellfreiheitsgrade (2.1, 2.2, 3.1 bis 3.4) folgende Betätigungen des Bedienelements (1) ermöglichen: – eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn (2.2) um die z-Achse des xyz-Koordinatensystems, – eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn (2.1) um die z-Achse des xyz-Koordinatensystems, – eine horizontale Schiebebewegung (3.2, 3.4) in positive und/oder negative x-Richtung des xyz-Koordinatensystems, und – eine vertikale Schiebebewegung (3.1, 3.3) in positive und/oder negative y-Richtung des xyz-Koordinatensystems.
  4. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (1) einen zentralen Einzelbaustein (1.5) und vier formgleiche Randbausteine (1.1 bis 1.4) umfasst.
  5. Bedienelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbausteine (1.1 bis 1.5) so angeordnet sind, dass das Bedienelement (1) spiegelsymmetrisch zu einer vertikalen und/oder horizontalen Mittelachse (V, H) ist.
  6. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste äußere Form des Bedienelements (1) an die Drehbewegungen (2.1, 2.2) des Bedienelements (1) angepasst ist, wobei alle Einzelbausteine (1.1 bis 1.5) von einer Ausgangsposition in positive z-Richtung in eine Endposition gebracht sind und einen runden Drehsteller bilden, wobei die Drehbewegungen (2.1, 2.2) des Bedienelements (2) freigegeben und die vertikalen und horizontalen Schiebebewegungen (3.1 bis 3.4) des Bedienelements (1) gesperrt sind.
  7. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite äußere Form des Bedienelements (1) an die vertikale Schiebebewegungen (3.1, 3.3) des Bedienelements (1) angepasst ist, wobei die Einzelbausteine (1.3, 1.4, 1.5) des Bedienelements (1), die entlang der horizontalen Mittelachse (H) angeordnet sind, von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition gebracht sind und einen Schiebeschalter bilden, wobei die vertikalen Schiebebewegungen (3.1, 3.3) freigegeben und die horizontalen Schiebebewegungen (3.2, 3.4) und die Drehbewegungen (2.1, 2.2) des Bedienelements (1) gesperrt sind.
  8. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte äußere Form des Bedienelements (1) an die horizontalen Schiebebewegungen (3.2, 3.4) des Bedienelements (1) angepasst ist, wobei die Einzelbausteine (1.1, 1.2, 1.5) des Bedienelements (1), die entlang der vertikalen Mittelachse (V) angeordnet sind, von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition gebracht sind und einen Schiebeschalter bilden, wobei horizontalen Schiebebewegungen (3.2, 3.4) freigegeben und die vertikalen Schiebebewegungen (3.1, 3.3) und die Drehbewegungen (2.1, 2.2) des Bedienelements (1) gesperrt sind.
  9. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte äußere Form des Bedienelements (1) an die horizontalen und die vertikalen Schiebebewegungen (3.1 bis 3.4) des Bedienelements (1) angepasst ist, wobei der zentrale Einzelbaustein (1.5) des Bedienelements (1) von der Ausgangsposition in positive z-Richtung in die Endposition gebracht ist und einen Vierrichtungsschalter bildet, wobei die horizontalen und die vertikalen Schiebebewegungen (3.1 bis 3.4) freigegeben und die Drehbewegungen (2.1, 2.2) des Bedienelements (1) gesperrt sind.
  10. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ruheposition des Bedienelements (1) alle Einzelbausteine (1.1 bis 1.5) in die Ausgangsposition abgesenkt sind.
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