DE102005008791A1

DE102005008791A1 - Betätigungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug, angebunden an ein System zur Bedienererkennung

Info

Publication number: DE102005008791A1
Application number: DE102005008791A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dreyer; Peter Günther; Ralf Leupert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07
Also published as: US7538292B2; CN1825764A; US20060212251A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung zur Bedienung eines elektronischen Systems in einem Kraftfahrzeug, welche eine elektrisch leitfähige Sensorfläche zur elektrischen Ankopplung eines Bedieners an ein System zur Bedienererkennung aufweist. Erfindungsgemäß wird die Sensorfläche durch die gesamte, von dem Bediener berührbare, äußere Oberfläche (7, 8, 9, 10, 11, 12) der Betätigungseinrichtung gebildet, indem die äußere Oberfläche elektrisch leitfähig ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung zur Bedienung eines elektronischen Systems in einem Kraftfahrzeug, welche eine elektrisch leitfähige Sensorfläche zur elektrischen Ankopplung eines Bedieners an ein System zur Bedienererkennung aufweist.

Aus der DE 43 01 160 A1 ist ein System zur Bedienererkennung bekannt, bei dem im Fahrersitz und im Beifahrersitz sowie in mindestens einem Bedienelement elektrische Koppelelemente vorhanden sind, die bei Berührung des Bedienelementes über die auf dem jeweiligen Sitz befindliche Person einen Übertragungsweg für ein elektrisches Signal schließen. Das elektrische Signal wird einer Auswerteschaltung zugeführt, und dort wird erkannt, ob der Fahrer oder der Beifahrer das Bedienelement berührt hat. In einer Ausführung erfolgt die Unterscheidung zwischen den Personen durch unterschiedliche Frequenzen, beispielsweise 20 und 25 kHz, die mittels Signalgeneratoren auf die Koppelelemente in den Fahrzeugsitzen aufgebracht werden. Als Bedienelemente werden eine Tastatur, ein Hebel sowie ein Telefonhörer betrachtet und es wird vorgeschlagen, dass die Bedienelemente Sensorflächen aufweisen, die bei Betätigung vom Bediener leitend berührt werden. Genauere Überlegungen zu der Ausgestaltung der Sensorflächen finden sich in der DE 43 01 160 A1 jedoch nicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Betätigungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit der stets ein sicheres Schließen des elektrischen Übertragungswe ges innerhalb des Systems zur Bedienererkennung gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einer Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die gesamte, von dem Bediener der Betätigungseinrichtung berührbare, äußere Oberfläche elektrisch leitfähig ausgeführt, so dass die äußere Oberfläche vollständig als Sensorfläche zur Ankopplung des Bedieners an das System zur Bedienererkennung dient. Unabhängig davon, an welcher Stelle und mit welchem Druck der Bediener die Betätigungseinrichtung berührt, es wird immer eine sichere Verbindung zum Erkennungssystem hergestellt. Der Bediener muss nicht darauf achten, einzelne Sensorflächen bzw. Koppelelemente gezielt zu berühren.

In einer Ausgestaltung ist dazu die äußere Oberfläche der Betätigungseinrichtung mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung, wie einem elektrisch leitfähigen Lack oder einer elektrisch leitfähigen Kunststoffschicht, versehen. Diese Beschichtung kann am Ende des Herstellungsprozesses der Betätigungseinrichtung ohne größeren Aufwand aufgebracht werden.

In einer alternativen Ausgestaltung wird ein die äußere Oberfläche aufweisendes Betätigungselement, beispielsweise eine Tastenkappe oder ein Drehknopf, aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise einem leitfähigen Kunststoff, hergestellt. Der Vorgang der Beschichtung entfällt demnach.

Bei den beschichteten Betätigungseinrichtungen ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass nicht nur eine elektrisch leitfähige, sondern gleichzeitig eine transparente Kunst stoffschicht verwendet wird. Dies bietet sich insbesondere bei Touchscreens und Touchpads an. Die in allgemein üblicher Weise zur Erkennung der Berühr- bzw. Betätigungsposition dienende Sensorschicht wird dafür von der elektrisch leitfähigen, die äußere Oberfläche bildenden Kunststoffschicht durch eine Isolationsschicht getrennt. Auf diese Weise sind die Funktionen der Bedienererkennung und der Positionserkennung in eine Betätigungseinrichtung mit Touch-Funktion gleichzeitig integrierbar.

In einer Weiterbildung der beschichteten Betätigungseinrichtung enthält diese ein die äußere Oberfläche aufweisendes Betätigungselement, welches nicht nur an der äußeren Oberfläche leitfähig beschichtet ist, sondern bei dem sich die Beschichtung auch auf mindestens eine Seiten- und/oder Innenfläche des Betätigungselementes erstreckt. Wesentlich dabei ist, dass die Beschichtung auf der äußeren Oberfläche mit der Seiten- oder Innenflächenbeschichtung einstückig verläuft, das heißt, dass eine durchgängige leitende Verbindung von der äußeren Oberfläche auf die Seiten- und/oder Innenfläche herstellbar ist. Auf diese Weise wird eine elektrische Kontaktierung des Betätigungselementes erleichtert, da beispielsweise kein Loch mehr in das Betätigungselement eingebracht werden muss, um die leitfähige Außenbeschichtung von einer unterhalb der Betätigungseinrichtung befindlichen Leiterplatte aus mittels einer galvanischen Verbindung zu erreichen. Stattdessen kann eine Kontaktierung bequem über die Seiten- und/oder Innenfläche vorgenommen werden.

Die Kontaktierung wird in einer bevorzugten Ausgestaltung über ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement mit einer Kontaktfläche vorgenommen, welches mit dem System zur Bedienererkennung elektrisch verbunden ist und an dessen Kontaktflä che die Seiten- und/oder Innenfläche des Betätigungselementes während einer Betätigung in schleifendem Kontakt entlang geführt wird. Diese Ausgestaltung ist sowohl bei den außen und seitlich bzw. innen beschichteten Betätigungselementen als auch bei den insgesamt aus einem leitfähigen Material bestehenden Betätigungselementen vorgesehen. Das Kontaktelement sollte bei dieser Ausführung möglichst starr bzw. federnd ausgeführt sein, um den schleifenden und damit elektrisch wirksamen Kontakt zum Betätigungselement während des gesamten Betätigungsvorgangs aufrecht zu erhalten. Alternativ könnte auch das Kontaktelement, beispielsweise ein Federschleifer, fest mit dem Betätigungselement verbunden sein und während der Betätigung entlang einer mit dem Bedienererkennungssystem verbundenen Kontaktfläche, beispielsweise auf einer Leiterplatte, entlang schleifen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Kontaktelement gleichzeitig als Führungselement zur Führung des Betätigungselementes während der Betätigung wirksam. Ein enger mechanischer und damit auch elektrischer Kontakt wird somit sicher gewährleistet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 Explosionszeichnung einer Betätigungseinrichtung mit Betätigungselement und Führungselement,
2 die Betätigungseinrichtung aus 1 in zusammengebautem Zustand.
In 1 ist eine Explosionsdarstellung einer Betätigungseinrichtung bestehend aus einem Betätigungselement 1 und ei nem Führungselement 2 zu sehen. Weiterhin dargestellt sind ein Befestigungselement 3 sowie eine Leiterplatte 4 mit elektronischen Komponenten 5 und 6.
Das Betätigungselement 1 ist eine Tastenkappe, die durch einen annähernd quaderförmigen, an der Unterseite offenen Hohlkörper aus Kunststoff gebildet wird. Die gesamte äußere Oberfläche des Betätigungselementes 1 ist mit einem elektrisch leitfähigen Lack beschichtet, wobei die äußere Oberfläche gebildet wird durch die Deckfläche 7, die Stirnfläche 8, die Rückfläche 9, die Seitenflächen 10 und 11 sowie die die einzelnen Flächen 7 bis 11 miteinander verbindenden abgerundeten Kanten 12. Der elektrisch leitfähige Lack bedeckt außer der äußeren Oberfläche auch die den Flächen 7 bis 11 sowie den Kanten 12 im Inneren des Hohlkörpers jeweils gegenüberliegenden Innenflächen sowie die an der offenen Unterseite bestehenden Unterkanten 13. Die leitfähige Beschichtung verläuft damit durchgängig über die äußere und innere Oberfläche des Betätigungselementes 1.
Bei einer Betätigung, das heißt bei einer Bewegung des Betätigungselementes 1 entlang der Richtung A aufgrund einer entsprechenden Berührung des Betätigungselementes 1 durch einen Bediener, wird das Betätigungselement 1 durch das Führungselement 2 in seiner Bewegung geführt. Das Führungselement 2 ist starr ausgeführt und besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise Metall. Es ist im zusammengebauten Zustand (2) über die Leiterplatte 4 mit einem nicht dargestellten System zur Bedienererkennung elektrisch verbunden, wobei die Verbindung in einer galvanischen oder auch einer kapazitiven Ankopplung an das System bestehen kann. Während der Betätigung bewegen sich die der Stirnfläche 8, der Rückenfläche 9 und den Seitenflächen 10 und 11 gegenüberlie genden Innenflächen des Betätigungselementes 1 jeweils entlang der zugehörigen Außenfläche 14, 15, 16 und 17 des Führungselementes 2, wobei die Innenflächen in ständigem mechanischen und damit elektrischen Kontakt zu der jeweiligen Außenfläche 14 bis 17 stehen. Damit ist gewährleistet, dass während der Betätigung eine Signalübertragung stattfinden kann zwischen dem System zur Bedienererkennung und dem die äußere Oberfläche des Betätigungselementes 1 berührenden Bediener. Die Signalübertragung erfolgt dabei entweder von einem dem Bediener speziell zugeordneten, beispielsweise in seinen Sitz integrierten, Signalgenerator über die Betätigungseinrichtung zu einer allgemeinen Auswerteschaltung oder von einem der Betätigungseinrichtung zugeordneten, allgemeinen Signalgenerator zu einer speziell dem Bediener zugeordneten Auswerteschaltung.
Die gesamte Bedienungsanordnung aus Betätigungselement 1, Führungselement 2, Befestigungselement 3 und Leiterplatte 4 ist in 2 in zusammengebautem Zustand dargestellt. Gut zu erkennen ist, dass die äußere Oberfläche von allen Seiten erreichbar und damit von einem Bediener berührbar ist. Aufgrund der allseitigen leitfähigen Beschichtung wird nun jede Berührung sicher detektierbar.

Claims

Betätigungseinrichtung zur Bedienung eines elektronischen Systems in einem Kraftfahrzeug, welche eine elektrisch leitfähige Sensorfläche zur elektrischen Ankopplung eines Bedieners an ein System zur Bedienererkennung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfläche durch die gesamte, von dem Bediener berührbare, äußere Oberfläche (7, 8, 9, 10, 11, 12) der Betätigungseinrichtung gebildet wird, indem die äußere Oberfläche elektrisch leitfähig ausgeführt ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche (7, 8, 9, 10, 11, 12) mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ein elektrisch leitfähiger Lack ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine elektrisch leitfähige Kunststoffschicht ist.
Betätigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht transparent ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung ein die äußere Oberfläche (7, 8, 9, 10, 11, 12) aufweisendes Betätigungs element (1) enthält, bei dem sich die leitfähige Beschichtung auch über eine nicht zur äußeren Oberfläche (7, 8, 9, 10, 11, 12) gehörende Seiten- und/oder Innenfläche erstreckt.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung ein die äußere Oberfläche aufweisendes Betätigungselement enthält, welches aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Kunststoff, besteht.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement (2) mit mindestens einer Kontaktfläche (14, 15, 16, 17) vorgesehen ist, welches mit dem System zur Bedienererkennung elektrisch verbunden ist und an dessen mindestens einer Kontaktfläche (14, 15, 16, 17) die Seiten- und/oder Innenfläche des Betätigungselementes (1) während einer Betätigung in schleifendem Kontakt entlang geführt wird.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (2) gleichzeitig als Führungselement zur Führung des Betätigungselementes (1) während der Betätigung dient.