DE102005025224B3

DE102005025224B3 - Bedieneinheit, insbesondere für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102005025224B3
Application number: DE200510025224
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Des. Seidel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: WO2006128602A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit, insbesondere für ein Fahrzeug, mit mindestens einem Schaltelement (1), welches jeweils einen Schalter (40) und ein bewegbares Betätigungselement (42) mit einer Betätigungsfläche zum Betätigen des Schalters (40) aufweist. Erfindungsgemäß ist auf der Betätigungsfläche eine elektrolumineszente Folie (10) aufgebracht, welche zum Anlegen einer Spannung mit flexiblen Folienleiterbahnen (20) kontaktiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit, insbesondere für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Bedieneinheiten sind zur Bedienung von elektrischen Geräten aus der Unterhaltungselektronik, der Haushaltstechnik, der Kommunikationstechnik und der Fahrzeugtechnik bekannt. Insbesondere in einem Kraftfahrzeug gibt es eine Vielzahl von elektrischen, elektromechanischen und/oder elektronischen Komponenten, wie Audiogeräte, Bordcomputer, Navigationssysteme, Klimaanlagen usw., welche über entsprechende Bedieneinheiten manuell bedient werden können. Um auch bei Dunkelheit die einzelnen Bedienelemente erkennen zu können, sind diese mit entsprechenden Beleuchtungsmitteln ausgestattet.

In der DE 201 17 279 U1 wird eine Drucktaste beschrieben, die eine Betätigungsfläche mit elektrolumineszenter Folie aufweist, die über Kontakte permanent stromgespeist wird.

So wird beispielsweise in der Patentschrift DE 197 04 253 C2 eine Bedieneinheit für eine Kraftfahrzeugkomponente, insbesondere für das Steuergerät einer Klimaanlage beschrieben. Die beschriebene Bedieneinheit weist mindestens ein Bedienelement mit einem Betätigungsteil zum Betätigen eines Schaltorgans eines Schalters auf. Das Bedienelement ist in Richtung auf den Schalter zu- und von diesem wegbewegbar an beispielsweise einer Frontblende gehalten. Das Bedienelement ist insbesondere kappenartig ausgeführt und weist einen mit der Vorderseite der Frontblende abschließenden Vorderwandabschnitt auf. In diesem Vorderwandabschnitt befindet sich ein Symbolfeld, das teilweise lichtdurchlässige das Symbol darstellende Bereiche aufweist. Auf der rückwärtigen Seite des Vorderwandabschnitts jedes Bedienelements befindet sich jeweils das Betätigungsteil, das mit dem Symbolfeld fluchtend angeordnet ist, um auf das in der Verlängerung von Symbolfeld und Betätigungsteil angeordnete Schaltorgan des Schalters einzuwirken. Zum Ausleuchten des Symbolfelds wird das Betätigungsteil als Lichtleiterteil ausgebildet, welches eine Lichteintrittsfläche für das Licht eines lichtaussendenden Lichtelements aufweist. Das an den Vorderwandabschnitt angrenzende Ende des Lichtleiterteils ist die Lichtaustrittsfläche, über die das durch die Lichteintrittsfläche eindringende Licht ausgesandt wird, um das Symbolfeld bzw. das Symbol des Symbolfeldes auszuleuchten. Zusätzlich weist das Lichtleiterteil eine Andrückfläche auf, mit der das Lichtleiterteil beim Niederdrücken des Betätigungselements gegen das Schaltorgan des Schalters drückt. Einige Bedientasten sind zusätzlich mit einer Funktionsbeleuchtung versehen, welche aufleuchtet, wenn die entsprechende Bedientaste zum Aktivieren der Funktion gedrückt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Bedieneinheit, insbesondere für ein Fahrzeug anzugeben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Bedieneinheit, insbesondere für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist auf einer Betätigungsfläche eines bewegbaren Betätigungselements eine elektrolumineszente Folie aufgebracht, welche zum Anlegen einer Spannung mit flexiblen Folienleiterbahnen kontaktiert ist, welche nachfolgend auch als Flexleiterbahnen bezeichnet werden. Dies ermöglicht eine ganzflächige homogene Ausleuchtung eines Schaltelements, wodurch in vorteilhafter Weise eine Suchbeleuchtung gewährleistet wird. Umfasst die Bedieneinheit mehrere Schaltelemente, dann können die zugehörigen Betätigungsflächen der Betätigungselemente zur Beleuchtung gemeinsam durch die flexiblen Folienleiterbahnen mit der erforderlichen Spannung versorgt werden, ohne dass jedes der Schaltelemente einzeln beleuchtet und mit der Spannungsversorgung verbunden werden muss.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedieneinheit weisen die flexiblen Folienleiterbahnen zwischen benachbarten Schaltelementen, d.h. zwischen nacheinander kontaktierten Schaltelementen, zum Ausgleichen des Betätigungshubes der Betätigungselemente eine Überlänge auf. Die Überlänge kann beispielsweise als Schlaufe ausgeführt sein und lässt in vorteilhafter Weise eine Bewegung der Betätigungselemente zu, ohne die kontaktierenden flexiblen Folienleiterbahnen zu beschädigen.

In weiterer Ausgestaltung umfasst das mindestens eine Schaltelement der erfindungsgemäßen Bedieneinheit jeweils zum Schutz der elektrolumineszenten Folie, welche nachfolgend auch als EL-Folie bezeichnet wird, eine über der Betätigungsfläche und der elektrolumineszenten Folie angeordnete lichtdurchlässige Abdeckung.

In weiterer Ausgestaltung ist auf der lichtdurchlässigen Abdeckung ein Symbolfeld mit einer Beschriftung und/oder einem Symbol aufgebracht. Die lichtdurchlässige Abdeckung wird hinterleuchtet, so dass die nicht lichtdurchlässige Beschriftung und/oder das nicht lichtdurchlässige Symbol erkennbar sind.

Zur Führung der einzelnen Betätigungselemente bei der Betätigung sind seitliche Führungselemente vorhanden, welche in vorteilhafter Weise ein Verkanten der Betätigungselemente bei der Betätigung verhindern.

In weiterer Ausgestaltung umfasst die Bedieneinheit eine Platine, auf welcher für jedes der Schaltelemente ein Schalter angeordnet ist, welcher von dem zugehörigen Betätigungselement betätigt wird, und auf welcher die flexiblen Folienleiterbahnen zur Spannungsversorgung der elektrolumineszenten Folie mit der Versorgungsspannung verbunden sind.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedieneinheit umfasst mindestens ein Schaltelement mindestens eine Funktionsbeleuchtung, welche einen aktuellen Zustand einer mit dem mindestens einen Schaltelement bedienbaren Funktion anzeigt. Die erfindungsgemäße ganzflächige Ausleuchtung der Schaltelemente mit der elektrolumineszenten Folie ermöglicht in einem begrenzte Bauraum eine Integration einer oder mehrerer Funktionsbeleuchtungen in dem ganzflächig beleuchteten Schaltelement.

Die mindestens eine Funktionsbeleuchtung umfasst beispielsweise jeweils eine Lichtquelle, einen Lichtleiter und lichtundurchlässige Führungsmittel für den Lichtleiter.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedieneinheit sind die lichtundurchlässigen Führungsmittel beispielsweise als Röhrchen ausgeführt, welche den Lichtleiter von der Lichtquelle durch in der Betätigungsfläche und der elektrolumineszenten Folie eingebrachten Durchbrüche bis zur Unterseite der lichtdurchlässigen Abdeckung führen.

Zusätzlich ist die Lichtquelle zur Abschirmung der Lichtstrahlung in einem lichtundurchlässigen Gehäuse angeordnet. Dadurch wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass durch die Lichtquelle Streulicht erzeugt wird.

Die Lichtquelle und das lichtundurchlässige Gehäuse zur Erzeugung der Funktionsbeleuchtung sind beispielsweise ebenfalls auf der Platine angeordnet.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedieneinheit sind beispielsweise mehrere Schaltelemente in einer Reihe angeordnet, wobei die EL-Folien der einzelnen Schaltelemente von den Flexleiterbahnen nacheinander kontaktiert werden. Die EL-Folien bilden mit den Flexleiterbahnen eine Baueinheit, welche an einer entsprechenden Anschlussstelle mit der Versorgungsspannung verbunden ist.

Alternativ sind die mehrere Schaltelemente der erfindungsgemäßen Bedieneinheit in einer Matrix aus Reihen und Spalten angeordnet, wobei die EL-Folie der einzelnen Schaltelemente von den Flexleiterbahnen nacheinander kontaktiert werden, wobei die Flexleiterbahnen z.B. mäanderförmig angeordnet sind, aber beispielsweise auch sternförmig, rasterförmig o.ä. angeordnet sein können. Die EL-Folien bilden mit den Flexleiterbahnen eine Baueinheit, welche an einer entsprechenden Anschlussstelle mit der Versorgungsspannung verbunden ist.

Die mehreren Schaltelemente der erfindungsgemäßen Bedieneinheit bilden beispielsweise eine Tastatur.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bedieneinheit mit mehreren Schaltelementen und eine Detailschnittdarstellung einer EL-Folien-Flexleiterbahneneinheit entlang der Linie B-B,
2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A durch eines der Schaltelemente aus 1,
3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bedieneinheit mit mehreren Schaltelementen und eine Detailschnittdarstellung der EL-Folien-Flexleiterbahneneinheit entlang der Linie C-C, und
4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie C-C durch eines der Schaltelemente aus 3.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bedieneinheit ein Gehäuse 31, mit einer oberen als Blende 2 ausgeführten Abdeckung mit Aussparungen für mehrere Schaltelemente 1, welche in einer Matrix aus Reihen und Spalten angeordnet sind. Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst jedes der Schaltelemente 1 einen Schalter 40, welcher beispielsweise als Tastschalter mit Stößel ausgeführt ist, und ein bewegbares Betätigungselement 42 mit einer Betätigungsfläche zum Betätigen des Schalters 40. Auf der Betätigungsfläche ist eine EL-Folie 10 aufgebracht, welche zum Anlegen einer Spannung mit Flexleiterbahnen 20 kontaktiert ist. Zum Schutz der EL-Folie 10 ist über der Betätigungsfläche und der EL-Folie 10 eine lichtdurchlässige Abdeckung 4 angeordnet. Jedes der Bedienelemente 1 umfasst zusätzliche Führungselemente 41 zur seitlichen Führung der Betätigungselemente 42 bei der Betätigung und eine Platine 30, auf welcher der Schalter 40 angeordnet ist und auf welcher die Flexleiterbahnen 20 mit einer Spannungsquelle zur Spannungsversorgung der elektrolumineszente Folie 10 der Schaltelemente 1 verbunden sind.
Die elektrolumineszente Folie 10 der einzelnen Schaltelemente 1 werden von den flexiblen Folienleiterbahnen 20 nacheinander kontaktiert, wobei die Folienleiterbahnen 20 mäanderförmig angeordnet sind, wobei jedoch auch sternförmige, rasterförmige o.ä. Anordnungen möglich sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden alle EL-Folien 10 der Bedienheit mit den Flexleiterbahnen 20 eine als Detailschnitt entlang der Linie B-B dargestellte EL-Folien-Flexleiterbahneneinheit, welche an einer entsprechenden Anschlussstelle auf der Platine 30 mit der Versorgungsspannung verbunden ist. Alternativ können in einer Bedieneinheit mehrere EL-Folien-Flexleiterbahneneinheiten vorhanden sein, welche jeweils mehrere EL-Folien 10 nacheinander mit einer Flexleiterbahneneinheit 20 kontaktieren. So können beispielsweise alle EL-Folien 10 einer Zeile oder einer Spalte zur Spannungsversorgung jeweils mit einer Flexleiterbahneneinheit 20 verbunden werden. Zum Ausgleichen des Betätigungshubes der Betätigungselemente 42 weisen die Flexleiterbahnen 20 zwischen benachbarten Schaltelementen 1, d.h. zwischen nacheinander kontaktierten Schaltelementen 1, eine Überlänge 21 auf. Zur Anzeige der zugehörigen Funktion, welche durch das jeweilige Schaltelement 1 ausgelöst oder aktiviert werden kann, ist auf der lichtdurchlässigen Abdeckung 4 ein Symbolfeld 3 mit einer Beschriftung und/oder einem Symbol aufgebracht. Die Symbolfelder 3 der Schaltelemente 1 sind beispielsweise so mit Ziffern und Symbolen bedruckt, dass das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bedieneinheit eine Tastatur bildet, z.B. für ein Telefon. Die Beschriftung und/oder Symbole sind dabei bevorzugt lichtundurchlässig.
Die erfindungsgemäße Bedieneinheit verwendet die elektrolumineszente Folie 10 zum flächigen Ausleuchten von beweglichen Schaltelementen, ohne dass jedes Schaltelemente einzeln auf der Platine 30 mit der Versorgungsspannung verbunden wird, sondern mehrere Folienteile 10 von mehreren Schaltelementen 1, vorzugsweise von allen Schaltelementen 1, der Bedieneinheit gemeinsam über die flexiblen Folienleiterbahnen 20 mit der Versorgungsspannung verbunden sind. Durch die verwendete elektrolumineszente Folie 10 wird eine gleichmäßige Ausleuchtung bzw. Suchbeleuchtung für die Schaltelemente 1 der Bedieneinheit gewährleistet.
Wie aus 3 ersichtlich ist, umfasst ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bedieneinheit ein Gehäuse 31, mit einer oberen als Blende 2 ausgeführten Abdeckung mit Aussparungen für mehrere Schaltelemente 1, welche in einer Reihe angeordnet sind und jeweils mindestens eine Funktionsbeleuchtung 50 umfassen, welche einen aktuellen Zustand einer mit dem zugehörigen Schaltelement 1 bedienbaren Funktion anzeigen. Wie aus 4 ersichtlich ist, umfasst jedes der Schaltelemente 1 des zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den in 1 und 2 beschriebenen Komponenten für jede der mindestens einen Funktionsbeleuchtung 50 eine Lichtquelle 56, einen Lichtleiter 54 und lichtundurchlässige Führungsmittel 52 für den Lichtleiter 54. Wie aus 4 ersichtlich ist, sind die lichtundurchlässigen Führungsmittel 52 als Röhrchen ausgeführt und mit einer Beschichtung versehen, welche ein seitliches Austreten des Lichts aus dem Lichtleiter verhindert. Alternativ kann der Lichtleiter 54 mit einer entsprechenden lichtundurchlässigen Beschichtung versehen sein, welche ein seitliches Austreten der Lichtstrählung verhindert. Der Lichtleiter 54 wird durch das Röhrchen 52 von der Lichtquelle 56, welche beispielsweise als SMD-Leuchtdiode ausgeführt ist, durch in der Betätigungsfläche und der elektrolumineszenten Folie 10 eingebrachten Durchbrüche bis zur Unterseite der lichtdurchlässigen Abdeckung 4 geführt. Die Lichtquelle 56 und ein lichtundurchlässiges Gehäuse 58 zur Abschirmung der Lichtstrahlung der Lichtquelle 56 sind ebenfalls auf der Platine 30 angeordnet. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel bilden die mehrere Schaltelemente 1 keine Tastatur sondern einen Bedienblock. Daher unterscheidet sich die Bedienelemente bei gleicher Funktionsweise beispielsweise nur in der äußeren Form und in den Abmessungen der lichtdurchlässigen Abdeckung 4 und in den Abmessungen der Betätigungselements 42. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel wird der Schalter 40 über das bewegbare Betätigungselement 42 betätigt. Auf der Betätigungsfläche ist die EL-Folie 10 aufgebracht, welche zur Integration der mindestens einen Funktionsbeleuchtung 50 entsprechende Durchbrüche aufweisen. Zum Anlegen der Versorgungsspannung sind die EL-Folien 10 der einzelnen in Reihe angeordneten Schaltelemente 1 mit den Flexleiterbahnen 20 nacheinander kontaktiert und bilden eine im Detailschnitt entlang der Linie C-C dargestellte EL-Folien-Flexleiterbahneneinheit, welche auf der Platine 30 mit der Spannungsversorgung verbunden ist. Zum Ausgleichen des Betätigungshubes der Betätigungselemente 42 weisen die Flexleiterbahnen 20 auch im zweiten Ausführungsbeispiel zwischen benachbarten Schaltelementen 1 eine Überlänge 21 auf.
Das zweite in 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel umfasst zudem eine die Bedieneinheit umrahmende Lichtschlange 60, welche aus einer Mehrzahl von Lichtquellen 62 aufgebaut ist, deren Licht über entsprechende Lichtleiter 64 an die Oberfläche der Blende 2 geführt wird. Da die Lichtleiter 64 der Lichtschlange 60 außerhalb der Schaltelemente 1 angeordnet sind kann hier auf eine Abschirmung verzichtet werden.
Die erfindungsgemäße Bedieneinheit ermöglicht in vorteilhafter Weise auch bei Schaltelementen mit mindestens einer Funktionsbeleuchtung eine gleichmäßige ganzflächige Ausleuchtung der Bedienflächen der Schaltelemente. Da durch die erfindungsgemäße Verwendung der EL-Folie mehr Bauraum auf der Platine zur Verfügung steht, können die Komponenten der mindestens eine Funktionsbeleuchtung in vorteilhafter Weise einfacher in den einzelnen Schaltelementen integriert werden.

Claims

Bedieneinheit, insbesondere für ein Fahrzeug, mit mindestens einem Schaltelement (1), welches jeweils einen Schalter (40) und ein bewegbares Betätigungselement (42) mit einer Betätigungsfläche zum Betätigen des Schalters (40) aufweist, wobei auf der Betätigungsfläche eine elektrolumineszente Folie (10) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolumineszente Folie (10) zum Anlegen einer Spannung mit flexiblen Folienleiterbahnen (20) kontaktiert ist und die flexiblen Folienleiterbahnen (20) zwischen benachbarten Schaltelementen (1) zum Ausgleichen des Betätigungshubes der Betätigungselemente (42) eine Überlänge (21) aufweisen.
Bedieneinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine über der Betätigungsfläche und der elektrolumineszenten Folie (10) angeordnete lichtdurchlässige Abdeckung (4).
Bedieneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der lichtdurchlässigen Abdeckung (4) ein Symbolfeld (3) mit einer Beschriftung und/oder einem Symbol aufgebracht ist.
Bedieneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschriftung und/oder das Symbol lichtundurchlässig ausgebildet sind.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Führungselemente (41) zur seitlichen Führung der Betätigungselemente (42) bei der Betätigung.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Platine (30) auf welcher der Schalter (40) angeordnet ist und die flexiblen Folienleiterbahnen (20) mit einer Versorgungsspannung verbunden sind.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schaltelement (1) mindestens eine Funktionsbeleuchtung (50) umfasst, welche einen aktuellen Zustand einer mit dem mindestens einen Schaltelement (1) bedienbaren Funktion anzeigt.
Bedieneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktionsbeleuchtung (50) jeweils eine Lichtquelle (56), einen Lichtleiter (54) und lichtundurchlässige Führungsmittel (52) für den Lichtleiter (54) umfasst.
Bedieneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtundurchlässigen Führungsmittel (52) als Röhrchen ausgeführt sind, welche den Lichtleiter (54) von der Lichtquelle (56) durch in der Betätigungsfläche und der elektrolumineszenten Folie (10) eingebrachten Durchbrüche bis zur Unterseite der lichtdurchlässigen Abdeckung (4) führen.
Bedieneinheit nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine lichtundurchlässiges Gehäuse (58) zur Abschirmung der Lichtstrahlung der Lichtquelle (56).
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (56) und das lichtundurchlässige Gehäuse (58) auf der Platine (30) angeordnet sind.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schaltelemente (1) in einer Reihe angeordnet sind, wobei die elektrolumineszente Folie (10) der einzelnen Schaltelemente (1) von den flexiblen Folienleiterbahnen (20) nacheinander kontaktiert sind.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schaltelemente (1) in einer Matrix aus Reihen und Spalten angeordnet sind, wobei die elektrolumineszente Folie (10) der einzelnen Schaltelemente (1) von den flexiblen Folienleiterbahnen (20) nacheinander kontaktiert sind, wobei die Folienleiterbahnen (20) mäanderförmig oder sternförmig oder rasterförmig angeordnet sind.
Bedieneinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Schaltelemente (1) eine Tastatur bilden.