DE102007007464A1 - Operating element for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Betätigungselement (2, 31), einem Gehäuse (4, 8, 9), wobei das Betätigungselement (2, 31) kippbar und drückbar im Gehäuse (4, 8, 9) gelagert ist, einem ersten Mittel (15, 16, 17, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39) zur Erkennung einer Betätigungsrichtung und einem zweiten Mittel zum Erfassen der Schaltschwelle des Betätigungsvorgangs, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel zur Erkennung der Kipp- und Drückbewegung aus einem opto-elektronischen oder elektronischen Mittel (15, 16, 17, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39) gebildet ist und das zweite Mittel (19, 20, 21, 28, 29, 41, 42) zur Erkennung der Schaltwelle aus einem schwenkbar im Gehäuse (4, 8, 9) gelagerten Hebel (12) gebildet ist, der mit einem Schaltelement (19, 20, 21) zusammenwirkt, wobei das Betätigungselement (2, 31) so mit dem Hebel (12) mechanisch gekoppelt ist, dass bei einer beliebigen Betätigungsbewegung (P1, P2, P3, P4, P5, N, O, S, W) des Betätigungselementes (2, 31) der Hebel (12) aus einer Ruhestellung heraus auslenkbar ist.Control element for a motor vehicle with at least one actuating element (2, 31), a housing (4, 8, 9), wherein the actuating element (2, 31) tiltably and pushably in the housing (4, 8, 9) is mounted, a first means (15, 16, 17, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39) for detecting an actuating direction and a second means for detecting the switching threshold of the actuating operation, characterized in that the first means for detecting the tilting and pushing movement are made of opto-electronic or electronic means (15, 16, 17, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 , 39) is formed and the second means (19, 20, 21, 28, 29, 41, 42) for detecting the switching shaft from a pivotally mounted in the housing (4, 8, 9) lever (12) is formed with a switching element (19, 20, 21) cooperates, wherein the actuating element (2, 31) is mechanically coupled to the lever (12), that in any actuation movement (P1, P2, P3, P4, P5, N, O, S, W) of the actuating element (2, 31) of the lever (12) from a rest position is deflected out.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Betätigungselement, einem Gehäuse, wobei das Betätigungselement kippbar und drückbar im Gehäuse gelagert ist, einem ersten Mittel zur Erkennung aller möglichen Betätigungsrichtungen und einem zweiten Mittel zur Erkennung der Schaltschwellen des Betätigungsvorgangs.The The invention relates to an operating element for a motor vehicle with at least one actuating element, a housing, wherein the actuating element tiltable and squeezable is mounted in the housing, a first means for detection all possible directions of actuation and one second means for detecting the switching thresholds of the actuating operation.

In heutigen Kraftfahrzeugen ist es vielfach so, dass die Bedienelemente die Eingabe mehrerer unterschiedlicher Funktionen ermöglichen. Insbesondere in Kraftfahrzeugen, die mit einem Display ausgestattet sind, gibt es auswählbare Menüs, die mittels des Bedienelementes ansteuerbar und gleichzeitig auswählbar sind. Um das Navigieren und Auswählen der einzelnen Menüpunkte zu ermöglichen oder zu erleichtern, sind derartige Bedienelemente mit mehreren Kipp- und Drückfunktionen ausgestattet.In Today's motor vehicles, it is often the case that the controls allow you to enter several different functions. Especially in motor vehicles equipped with a display There are selectable menus available via the Control element controllable and selectable at the same time are. To navigate and select the individual menu items to enable or facilitate, are such controls equipped with several tilt and push functions.

Ein gattungsgemäßes Bedienelement ist in der DE 103 42 335 A1 beschrieben. Beschrieben ist ein Bedienelement mit einer Dreh- und Druckfunktion, bestehend aus einem Drehschalter sowie aus einem Drucktaster, als bauliche Einheit zu einem Dreh-/Drucksteller. Ein Teil dieses Bedienelementes ist ein joystickartig aufgebautes Betätigungselement, das kippbar und drückbar im Gehäuse gelagert ist. Das Betätigungselement ist hierbei gegen die Kraft einer Feder in das Bedienelement hinein drückbar, wobei ein unterhalb des Betätigungselementes angeordneter Taster betätigt wird. Die Kippbewegung des Betätigungselementes wird mittels eines opto-elektrischen Systems bestehend aus einer Kulisse, die mit Lichtschranken zusammenwirkt, gebildet. Hierbei wirkt das Betätigungselement, das auch als Joystick beschrieben ist, mittels einer Kulisse auf zwei Lichtschranken, wobei die Lichtschranken in der Ruhestellung des Betätigungselementes gleichmäßig abgedunkelt sind. Die Lichtschranken sind hierbei um 90° zueinander versetzt, so dass beim Schwenken des Betätigungselementes es zu einer detektierbaren und elektronisch auswertbaren Veränderung des Lichtflusses in den Lichtschranken kommt.A generic control is in the DE 103 42 335 A1 described. Described is an operating element with a rotary and printing function, consisting of a rotary switch and a pushbutton, as a structural unit to a rotary / pressure plate. Part of this control element is a joystick-like constructed actuator which is tiltably and pushably mounted in the housing. In this case, the actuating element can be pressed against the force of a spring into the operating element, wherein a button arranged below the actuating element is actuated. The tilting movement of the actuating element is formed by means of an opto-electrical system consisting of a backdrop, which interacts with light barriers. In this case, the actuating element, which is also described as a joystick, by means of a backdrop on two light barriers, the light barriers are darkened evenly in the rest position of the actuating element. The photoelectric barriers are in this case offset by 90 ° to each other, so that when pivoting the actuating element, there is a detectable and electronically evaluable change in the light flux in the light barriers.

Ein gattungsgemäßer Stand der Technik ist in der unveröffentlichten DE 10 2006 014 923.8 beschrieben, auf die hier ausdrücklich und in vollem Umfang Bezug genommen wird.A generic prior art is in the unpublished DE 10 2006 014 923.8 which is hereby expressly and fully incorporated by reference.

Die Aufgabe der Erfindung ist es eine sensorische Lösung für die Betätigungserkennung in einem Bedienelement mit vier Kipprichtungen eines Betätigungselementes sowie einer Erkennung der Drückbewegung bereitzustellen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung für eine sensorische Betätigungserkennung zu entwickeln.The The object of the invention is a sensory solution for the actuator detection in a control with four Tipping directions of an actuating element and a detection to provide the pushing movement. Furthermore It is an object of the invention, a structurally simple and inexpensive Solution for a sensory actuation detection to develop.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das erste Mittel zur Erkennung der Kipp- und Drückbewegung aus einem opto-elektronischen oder elektronischen Mittel gebildet ist und das zweite Mittel zur Erkennung der Schaltschwelle aus einem schwenkbar im Gehäuse gelagerten Hebel gebildet ist, der mit einem Schaltelement zusammenwirkt, wobei das Betätigungselement mit dem Hebel mechanisch so gekoppelt ist, dass bei einer beliebeigen Auslenkung des Betätigungselementes der Hebel aus einer Ruhestellung heraus auslenkbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Bedienelementes ist nun die Möglichkeit geschaffen, ein Betätigungselement in einem Bedienelement derart auszuführen, dass mit einfachsten konstruktiven Mitteln mindestens vier Kipprichtungen detektierbar sind. Insbesondere aus dem Zusammenspiel der Mittel zur Erkennung der Kipp- und Drückbewegung und dem zur Schaltschellenerkennung ist eine schnelle und eindeutige Kipprichtungs- und Schaltschwellenerkennung möglich.The The object of the invention is achieved in that the first Means for detecting the tilting and pushing movement of a opto-electronic or electronic means is formed and the second means for detecting the switching threshold from a pivotable formed in the housing lever is formed with a Switching element cooperates, wherein the actuating element mechanically coupled to the lever so that at a beliebeigen deflection the actuating element of the lever from a rest position is deflectable out. By the invention Structure of the control element is now created the opportunity to carry out an actuating element in an operating element in such a way that with the simplest structural means at least four tilting directions are detectable. In particular, from the interaction of the funds for detecting the tilting and pushing movement and for the detection of switching clamps is a fast and clear tilt direction and threshold detection possible.

Zur Erkennung einer Kippbewegung, das heißt einer Auslenkung des Betätigungselementes in zwei Richtungen wird eine Reflexionslichtschranke benötigt. So ist beispielsweise eine Nord-/Süderkennung dadurch detektierbar, dass einerseits die Reflexionslichtschranke in eine Richtung geschlossen und in die andere Richtung geöffnet wird. Durch das zweite Mittel zur Erkennung der Schaltschwelle, welches aus Hebel und mit dem Hebel zusammenwirkendes Schaltelement gebildet ist, ist hierbei die Schaltschwelle zur Erkennung der Betätigungsrichtung des Betätigungselementes definierbar.to Recognition of a tilting movement, that is a deflection of the actuating element in two directions, a reflection light barrier is needed. Thus, for example, a north / south detection is detectable, on the one hand, the reflection light barrier is closed in one direction and open in the other direction. By the second Means for detecting the switching threshold, which lever and with the lever cooperating switching element is formed, this is the Switching threshold for detecting the actuation direction of the actuating element definable.

Es ist somit eine berührungslose und reibungsarme und folglich auch störungsunempfindliche Sensorik bereitgestellt, mittels der die Aufgabe der Erfindung gelöst ist. Darüber hinaus bietet diese Lösung eine kostengünstige Ausführung, da sämtliche zur Erkennung der Kipp- und Drückbewegungen erforderlichen elektrischen Bauteile auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Zusätzlich bietet der erfindungsgemäße Aufbau den Vorteil, dass die Kipprichtungserkennung von der Schaltschwellenerkennung entkoppelt ist, so dass sich diese elektrischen Bauelemente gegenseitig nicht beeinflussen und sich die Schaltschwellencharakteristik individuell auf die gewünschte Sensibilität einstellbar gestalten lässt. Dies bietet gleichzeitig den Vorteil, dass der erfindungsgemäße Aufbau eine hohe Toleranzverträglichkeit aufweist. Große Toleranzen bei den Kipprichtungserkennungsteilen sind ohne Bedeutung oder haben zumindest nur einen sehr geringen Einfluss auf die Funktionalität des erfindungsgemäß aufgebauten Bedienelementes, da selbst große Toleranzen im Aufbau des Bedienelementes durch eine Einstellung der Schaltschwelle eliminierbar sind.It is thus a non-contact and low-friction and consequently also noise-insensitive sensors provided by means of the object of the invention is achieved. About that In addition, this solution offers a cost-effective Execution, since all of them are used to detect tilting and pushing movements required electrical components are arranged on a circuit board. Additionally offers the structure according to the invention has the advantage that the tilt direction detection is decoupled from the threshold detection is, so that these electrical components are not mutually exclusive influence and the switching threshold characteristic individually make it adjustable to the desired sensitivity leaves. This also offers the advantage that the inventive Structure has a high tolerance compatibility. Size Tolerances in the tilt direction detection parts are irrelevant or at least have only a very small influence on the functionality of the control element constructed according to the invention, since even large tolerances in the structure of the control can be eliminated by adjusting the switching threshold.

Die unterschiedlichen Ausführungsvarianten der Erfindung werden nachfolgend anhand dreier Ausführungsbeispiele beschrieben.The different design variants The invention will be described below with reference to three embodiments.

Es zeigtIt shows

1 einen prinzipiellen Aufbau eines Bedienelementes in einer Mittelstellung im seitlichen Schnitt, 1 a basic structure of a control element in a central position in the lateral section,

2 ein Bedienelement gemäß der 1 im seitlichen Schnitt in ausgelenkter Stellung, 2 an operating element according to the 1 in the lateral section in the deflected position,

3 eine Seitenansicht auf ein Bedienelement gemäß der 1 in einer weiteren ausgelenkten Stellung, 3 a side view of an operating element according to the 1 in a further deflected position,

4 ein Bedienelement gemäß der 1 im Schnitt in der Seitenansicht in einer gedrückten Stellung, 4 an operating element according to the 1 in section in the side view in a depressed position,

5 eine prinzipielle Darstellung eines Bedienelementes gemäß der 1 der Funktion des Betätigungselementes in einer dreidimensionalen Ansicht, 5 a schematic representation of a control element according to the 1 the function of the actuator in a three-dimensional view,

6 eine alternative Ausführungsform eines Mittels zur Erkennung der Kippbewegung, 6 an alternative embodiment of a means for detecting the tilting movement,

7 eine weitere alternative Form zur Erkennung der Kippbewegung in einer Draufsicht auf das Betätigungselement und eine Leiterplatte und 7 a further alternative form for detecting the tilting movement in a plan view of the actuating element and a circuit board and

8 ein Diagramm, in dem die Auswertung der Bewegungen des Betätigungselementes als elektrische Impulse wiedergegeben ist. 8th a diagram in which the evaluation of the movements of the actuating element is reproduced as electrical impulses.

In der 1 ist ein prinzipieller Aufbau eines Bedienelementes 1 in einer Seitenansicht und im teilweisen Schnitt wiedergegeben. Das Bedienelement 1 besteht aus einem Betätigungselement 2, das in einer Kugelführung 3 in einem Gehäuse 4 schwenkbar und drückbar aufgenommen ist. Stützen 5, 6 tragen einerseits das Gehäuse und nehmen gleichzeitig die Leiterplatte 7 auf. Die Stützen 5, 6 reichen dabei vom Boden 8 des Gehäuses 4 bis zum Gehäusedeckel 9. Unterhalb des Betätigungselementes 2 und der Kugelführung 3 ist in Art eines Zylinder 10 eine stiftförmige Verlängerung angeformt. An dem unteren Ende 11 des Zylinderstiftes 10 sowie im Hebel 12 sind V-förmige Aussparungen angebracht, zwischen denen eine Kugel eingespannt ist, die als ein Umlenkelement alle Betätigungen des Bedienelements in eine Schwenkbewegung des Hebels 12, der schwenkbar in einer Lagerung 13 im Gehäuse 4 befestigt ist, umwandelt. An den Zylinderstift 10 ist mindestens eine hebelarmartige Verlängerung 14 angeformt, die an ihrem äußeren Ende eine Reflexionsfläche 15 besitzt und mit den beiden Sendern und Empfängern 16, 17 eine Reflexionslichtschranke bildet.In the 1 is a basic structure of a control element 1 shown in a side view and in partial section. The operating element 1 consists of an actuator 2 in a ball guide 3 in a housing 4 is added pivotally and pressed. Support 5 . 6 on the one hand carry the case and at the same time take the printed circuit board 7 on. The pillars 5 . 6 range from the ground 8th of the housing 4 to the housing cover 9 , Below the actuating element 2 and the ball guide 3 is in the style of a cylinder 10 formed a pin-shaped extension. At the bottom 11 of the cylinder pin 10 as well as in the lever 12 V-shaped recesses are mounted between which a ball is clamped, which serves as a deflecting element all actuations of the operating element in a pivoting movement of the lever 12 that can be swiveled in a storage 13 in the case 4 attached, converted. To the cylinder pin 10 is at least a lever arm extension 14 molded, which at its outer end a reflection surface 15 owns and with both transmitters and receivers 16 . 17 forms a reflection light barrier.

An einem äußeren Ende 18 des Hebels 12 ist ein Arm befestigt, der wiederum mit einem Sender 20 und Empfänger 21 gemeinsam eine Gabellichtschranke bildet und der sich im Wesentlichen parallel zum Zylinderstift 10 erstreckt. Der Arm 19 erstreckt sich hierbei ausgehend vom Ende 18 des Hebels 12 durch die Leiterplatte 7 hindurch zwischen die Lichtschranke 20, 21, die auf der Leiterplatte 7 angeordnet ist.At an outer end 18 of the lever 12 is an arm attached, in turn, with a transmitter 20 and receiver 21 together forms a fork light barrier and which is substantially parallel to the cylinder pin 10 extends. The arm 19 extends from the end 18 of the lever 12 through the circuit board 7 through between the photocell 20 . 21 on the circuit board 7 is arranged.

Wie in der 2 dargestellt, ist das Betätigungselement 2 in Richtung des Pfeils P1 im Gehäuse 4 schwenkbar. Durch das Schwenken des Betätigungselementes 2 in Richtung des Pfeils P1 bewegt sich die Verlängerung 14 in Richtung des Gehäusedeckels 9 und verändert somit das durch die Reflexionslichtschranke 15, 16, 17 erzeugte Signal, da sich die Reflexionsfläche 15 vom Sender 16 und Empfänger 17 entfernt. Gleichzeitig kippt das Zylinderstift 10 um seinen Drehpunkt in der Kugelführung 3, wodurch der Hebel 12 mittels der Umlenkkugel um seinen Lagerpunkt 13 herum ausgelenkt wird. Diese Auslenkung oder Schwenkbewegung des Hebels 12 hat zur Folge, dass der Arm 19, sich aus dem Bereich der Lichtschranke 20, 21 heraus bewegt, wodurch ein eindeutiges Schaltsignal erzeugbar ist. Je nach Länge des Arms 19 und des Hebels 12 ist somit die Schaltschwelle der Lichtschranke 20, 21 einstellbar. Anzumerken bleibt hier, dass die Schaltschwelle natürlich auch durch jede geometrische Veränderung der Hebelmechanik, wie beispielsweise die Lage des Lagerpunktes 13, beeinflussbar und einstellbar ist. So ist mittels der Reflexionslichtschranke 15, 16, 17 die Kipprichtung in Richtung des Pfeils P1 und mittels der Lichtschranke 20, 21 und dem Arm 19 die Schaltschwelle einstellbar. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau, ist somit eine berührungslose und störunempfindliche Sensorik bereitgestellt, bei der eine Entkopplung der Kipprichtungserkennung von der Schaltschwellenerkennung realisiert ist.Like in the 2 shown, is the actuator 2 in the direction of the arrow P1 in the housing 4 pivotable. By the pivoting of the actuating element 2 in the direction of the arrow P1, the extension moves 14 in the direction of the housing cover 9 and thus changes that by the reflection light barrier 15 . 16 . 17 generated signal as the reflection surface 15 from the transmitter 16 and receiver 17 away. At the same time, the cylinder pin tilts 10 around its pivot point in the ball guide 3 , causing the lever 12 by means of the deflection ball around its bearing point 13 is deflected around. This deflection or pivotal movement of the lever 12 has the consequence that the arm 19 to move out of the range of the light barrier 20 . 21 out, whereby a unique switching signal can be generated. Depending on the length of the arm 19 and the lever 12 is thus the switching threshold of the light barrier 20 . 21 adjustable. It should be noted here that the switching threshold, of course, by any geometric change in the lever mechanism, such as the position of the bearing point 13 , is influenced and adjustable. So is by means of the reflection light barrier 15 . 16 . 17 the tilting direction in the direction of the arrow P1 and by means of the light barrier 20 . 21 and the arm 19 the switching threshold adjustable. As a result of the construction according to the invention, a contactless and interference-insensitive sensor system is thus provided in which a decoupling of the tilting direction detection from the switching threshold detection is realized.

Wie in der 3 dargestellt, reicht eine einzige Lichtschranke 15, 16, 17 aus, um zwei Kipprichtungen zu erkennen. In der 3 ist das Betätigungselement 2 in Richtung des Pfeils P2 bewegt, wodurch der Abstand zwischen dem Reflektor 15 und den Lichtschrankendioden 16, 17 kleiner wird. Somit wird auch das Lichtschrankensignal beim Kippen in Abhängigkeit mit der Kipprichtung P1, P2 entweder stärker oder schwächer. Zur Erkennung von vier Kipprichtungen ist eine weitere gleiche Lichtschranke 15, 16, 17, die im 90° Winkel zu der ersten Lichtschranke 15, 16, 17 auf der Leiterplatte 7 angeordnet ist, erforderlich. Der 90° Winkel gewährleistet in diesem Fall, das der Abstand in der Lichtschranke 15, 16, 17 für quer liegende Richtungen bezüglich in Bezug auf die weitere Betätigungsrichtung praktisch unverändert bleibt. Um eine Kipprichtung P1, P2 zu erkennen muss die größte Signaländerung von beiden Reflexionslichtschranken 15, 16, 17 kurz vor oder nach dem Erreichen der Schaltschwelle ermittelt werden. Die Schaltschwelle wird, wie oben beschrieben, mittels der Gabellichtschranken 19, 20, 21 detektiert und eingestellt.Like in the 3 shown, one single photocell is sufficient 15 . 16 . 17 to detect two tilting directions. In the 3 is the actuator 2 moved in the direction of the arrow P2, reducing the distance between the reflector 15 and the light barrier diodes 16 . 17 gets smaller. Thus, the light barrier signal when tilting in response to the tilt direction P1, P2 either stronger or weaker. To detect four tilting directions is another same photocell 15 . 16 . 17 which is at 90 ° to the first light barrier 15 . 16 . 17 on the circuit board 7 is arranged, required. The 90 ° angle ensures in this case, the distance in the light barrier 15 . 16 . 17 for transverse directions with respect to the further direction of actuation remains virtually unchanged. In order to detect a tilt direction P1, P2, the greatest signal change must be from both reflection light barriers 15 . 16 . 17 just before or be determined after reaching the switching threshold. The switching threshold is, as described above, by means of the forked light barriers 19 . 20 . 21 detected and adjusted.

Neben einem Kippen des Betätigungselementes 2 ist auch ein Drücken des Betätigungselementes 2 in Richtung des Pfeils P3 möglich. Während des Drückens, ändert sich das Ausgangssignal von beiden Lichtschranken 15, 16, 17 gleichzeitig in eine Richtung, so werden beispielsweise beide Ausgangssignale stärker. Diese Signaländerung in Kombination mit dem Signal der Gabellichtschranke 19, 20, 21 detektiert somit eindeutig die Druckfunktion des Bedienelementes 1. Anzumerken bleibt, dass neben den hier beschriebenen optischen Sensoren auch andere Arten von Sensoren für die beschriebene Auswertung einsetzbar sind, wichtig ist hierbei lediglich, dass es bei einer Bewegung P1, P2, P3 des Betätigungselementes 2 zu einer auswertbaren Signaländerung kommt. Denkbar sind magnetische, kapazitive, induktive oder mechanisch wirkende Sensoren.In addition to a tilting of the actuating element 2 is also a pressing of the actuating element 2 in the direction of arrow P3 possible. During pressing, the output signal of both photocells changes 15 . 16 . 17 simultaneously in one direction, for example, both output signals become stronger. This signal change in combination with the signal of the forked light barrier 19 . 20 . 21 thus clearly detects the print function of the control 1 , It should be noted that in addition to the optical sensors described here, also other types of sensors can be used for the described evaluation, it is only important here that it is important for a movement P1, P2, P3 of the actuating element 2 comes to an evaluable signal change. Conceivable are magnetic, capacitive, inductive or mechanically acting sensors.

Eine dreidimensionale Darstellung der Lichtschrankensysteme 15, 16, 17, 19, 20, 21 ist prinzipiell in der 5 wiedergegeben. Zu erkennen ist die Lage der Verlängerung 14 mit den unter dem Reflektor 15 angeordneten Lichtschrankendioden 16, 17. Dargestellt ist eine Kippbewegung des Betätigungselementes 2 in Richtung des Pfeils P4. Diese Kippbewegung in Richtung Nord N und Süd S ist mittels einer Lichtschranke 15, 16, 17 detektierbar. Für die Kipprichtungserkennung in Richtung West W und Ost O ist ein zweites Lichtschrankensystem 15, 16, 17 erforderlich. Gleichzeitig dargestellt ist die Gabellichtschranke 20, 21 mit einer zwischen der Gabellichtschranke 20, 21 befindlichen Öffnung 22, durch die sich der Arm 19 durch die Leiterplatte 7 hindurch zwischen die Lichtschranke 20, 21 erstreckt.A three-dimensional representation of the light barrier systems 15 . 16 . 17 . 19 . 20 . 21 is in principle in the 5 played. You can see the location of the extension 14 with the under the reflector 15 arranged light barrier diodes 16 . 17 , Shown is a tilting movement of the actuating element 2 in the direction of arrow P4. This tilting movement towards north N and south S is by means of a light barrier 15 . 16 . 17 detectable. For tilt direction detection in the direction of West W and East O is a second light barrier system 15 . 16 . 17 required. At the same time the forked light barrier is shown 20 . 21 with one between the forked light barrier 20 . 21 located opening 22 through which the arm 19 through the circuit board 7 through between the photocell 20 . 21 extends.

Eine alternative Ausführungsform ist in der 6 dargestellt. Neben der Verwendung der Reflexionslichtschranke 15, 16, 17 ist es ebenfalls vorstellbar, die Kipprichtung des Betätigungselementes 2 mittels potentiometrischer Sensoren zu erfassen. Auf einer Leiterplatte 23 sind zwei potentiometrische Schichten 24, 25 aufgebracht, die mit zwei Schleifkontakten 26, 27 zusammenwirken. Die Schleifkontakte 26, 27 sind hierbei mit dem Zylinderstift 10 fest verbunden und über den Zylinderstift 10 elektrisch angeschlossen. Während des Kippens des Betätigungselementes in der Kugelführung 3 werden die Schleifkontakte 26, 27 über die potentiometrischen Flächen 24, 25 verschoben. Diese Widerstandsänderung der beiden potentiometrischen Sensoren 24, 25, 26, 27 ist auswertbar, so dass die Kipprichtungen Nord, Süd, West, Ost wieder eindeutig detektierbar sind. Das Erreichen der Schaltschwelle wird hierbei ebenfalls wiederum durch eine Gabellichtschranke 28, 29 mit einem dazugehörigen Arm eingestellt und erkannt.An alternative embodiment is in 6 shown. In addition to the use of the reflection light barrier 15 . 16 . 17 it is also conceivable, the tilting direction of the actuating element 2 detect by means of potentiometric sensors. On a circuit board 23 are two potentiometric layers 24 . 25 Applied, with two sliding contacts 26 . 27 interact. The sliding contacts 26 . 27 are here with the cylinder pin 10 firmly connected and over the cylinder pin 10 electrically connected. During tilting of the actuating element in the ball guide 3 become the sliding contacts 26 . 27 over the potentiometric surfaces 24 . 25 postponed. This change in resistance of the two potentiometric sensors 24 . 25 . 26 . 27 is evaluable, so that the tilting directions north, south, west, east are clearly detectable again. The achievement of the switching threshold is here again by a fork light barrier 28 . 29 set and recognized with an associated arm.

Eine weitere Ausführungsform zur Erkennung der Kipprichtung beim Schwenken des Betätigungselementes 2 ist die Verwendung einer Kontaktfeder 30, wie sie in der 7 dargestellt ist. Hierbei wird an dem Zylinderstift 31 eine Kontaktfeder 30 mit jeweils vier Kontaktarmen 32, 33, 34, 35 am Zylinderstift 31 befestigt, die wiederum mit elektrischen Kontakten 36, 37, 38, 39 zusammenwirken. Wie in der 7 dargestellt, kommt es bei einer Auslenkung des Betätigungselementes 40 zur Schaltstellung, wie sie als punktierte Linie 41 in der 7 wiedergegeben ist.Another embodiment for detecting the tilting direction during pivoting of the actuating element 2 is the use of a contact spring 30 as they are in the 7 is shown. This is done on the cylinder pin 31 a contact spring 30 each with four contact arms 32 . 33 . 34 . 35 on the cylinder pin 31 attached, in turn, with electrical contacts 36 . 37 . 38 . 39 interact. Like in the 7 shown, it comes with a deflection of the actuating element 40 to the switching position, as dotted line 41 in the 7 is reproduced.

Wird nun das Betätigungselement 40 in die punktierte Richtung P5 verschoben, so wird der Kontakt 38 von dem Kontaktarm 34 kontaktiert, so dass eine eindeutige Kipprichtungserkennung in diesem Fall in Richtung Westen W, erkannt. Die dadurch erzeugten Ausgangssignale sind für die Erkennung des Schaltvorgangs ungeeignet, da hier relativ große Toleranzen auftreten, sie reichen aber zur eindeutigen richtigen Kipprichtungserkennung aus. Die Schaltschwelle wird auch in diesem Fall mittels einer Gabellichtschranke 42, 43 erkannt.Will now be the actuator 40 shifted in the dotted direction P5, then the contact 38 from the contact arm 34 contacted, so that a unique tilt direction detection in this case in the west W, detected. The output signals generated thereby are unsuitable for the detection of the switching operation, since relatively large tolerances occur, but they are sufficient for unambiguous correct tilt direction detection. The switching threshold is also in this case by means of a fork light barrier 42 . 43 recognized.

Das erfindungsgemäße Bedienelement 1 bietet somit den Vorteil, dass für alle Kipprichtungen Nord N, Ost O, Süd S und West W eine absolut gleiche Schaltschwelle einstellbar ist. Dies wiederum ermöglicht ein genaues Abstimmen der Schaltschwellendetektion auf die Haptik des Bedienelementes 1, wie dies in der 8 mit den Verläufen der Schaltschwellen Ausgangssignale 44 klar ersichtlich ist. Die Ausgangssignale 44 für die Schaltschwellen 13 liegen alle auf einem einheitlichen Niveau. In das Diagramm sind neben dem Verlauf der Schaltschwellencharakteristik der Gabellichtschranke auch der Verlauf der beiden Reflexionslichtschranken 15, 16, 17 eingetragen. Beispielhaft wird hier der Verlauf in der Kipprichtung P4 oder Nord N, nach 5, erläutert. Bei der Bewegung des Betätigungselementes 2 in Richtung des Pfeils P4 oder in Richtung Nord N ändert sich der Wert des Lichtschrankensystems L1 nur geringfügig, der Verlauf der Linie L1 ist nahe zu konstant, wohingegen sich der Wert des Lichtschrankensystems 12, die die als Linie 12 in das Diagramm eingezeichnet ist, als deutlicher Ausschlag des Signals im Verlauf des Diagramms zeigt. Der Verlauf der Schaltschwellencharakteristik 13, hier als Linie 13 wiedergegeben zeigt für alle Kipp richtungen einen identischen Ausschlag. Umgekehrt ist dies in Kipprichtung W, hier äußert sich der Verlauf der Linie 13 nur geringfügig, wobei er nahezu konstant bleibt. Der Verlauf der Kennlinie L1 zeigt hingegen einen deutlichen positiven Ausschlag, wie im Diagramm mit 45 gekennzeichnet.The control element according to the invention 1 thus offers the advantage that for all tilting directions North N, East O, South S and West W an absolutely identical switching threshold is adjustable. This in turn allows a precise tuning of the switching threshold detection on the feel of the control 1 like this in the 8th with the curves of the switching thresholds output signals 44 is clearly apparent. The output signals 44 for the switching thresholds 13 are all at a consistent level. In addition to the characteristic of the switching threshold characteristic of the forked light barrier, the diagram also includes the course of the two reflection light barriers 15 . 16 . 17 entered. By way of example, the course in the tilt direction P4 or north N, after 5 , explained. During the movement of the actuating element 2 in the direction of the arrow P4 or in the direction north N, the value of the light barrier system L1 changes only slightly, the course of the line L1 is close to constant, whereas the value of the light barrier system 12 that as the line 12 is shown in the diagram, as a significant deflection of the signal in the course of the diagram shows. The course of the switching threshold characteristic 13 , here as a line 13 reproduced shows for all tipping directions an identical rash. Conversely, this is in tilt direction W, here is the course of the line 13 only slightly, while remaining almost constant. The course of the characteristic L1, however, shows a significant positive rash, as in the diagram with 45 characterized.

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Claims (8)

Bedienelement für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Betätigungselement (2, 31), einem Gehäuse (4, 8, 9), wobei das Betätigungselement (2, 31) kippbar und drückbar im Gehäuse (4, 8, 9) gelagert ist, einem ersten Mittel (15, 16, 17, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39) zur Erkennung einer Betätigungsrichtung und einem zweiten Mittel zum Erfassen der Schaltschwelle des Betätigungsvorgangs, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel zur Erkennung der Kipp- und Drückbewegung aus einem opto-elektronischen oder elektronischen Mittel (15, 16, 17, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39) gebildet ist und das zweite Mittel (19, 20, 21, 28, 29, 41, 42) zur Erkennung der Schaltwelle aus einem schwenkbar im Gehäuse (4, 8, 9) gelagerten Hebel (12) gebildet ist, der mit einem Schaltelement (19, 20, 21) zusammenwirkt, wobei dass Betätigungselement (2, 31) so mit dem Hebel (12) mechanisch gekoppelt, dass bei einer beliebigen Betätigungsbewegung (P1, P2, P3, P4, P5, N, O, S, W) des Betätigungselementes (2, 31) der Hebel (12) aus einer Ruhestellung heraus auslenkbar ist.Operating element for a motor vehicle with at least one actuating element ( 2 . 31 ), a housing ( 4 . 8th . 9 ), wherein the actuating element ( 2 . 31 ) can be tilted and pressed in the housing ( 4 . 8th . 9 ), a first means ( 15 . 16 . 17 . 24 . 25 . 26 . 27 . 30 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 . 39 ) for detecting an actuating direction and a second means for detecting the switching threshold of the actuating operation, characterized in that the first means for detecting the tilting and pushing movement of an opto-electronic or electronic means ( 15 . 16 . 17 . 24 . 25 . 26 . 27 . 30 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 . 39 ) and the second means ( 19 . 20 . 21 . 28 . 29 . 41 . 42 ) for detecting the switching shaft from a pivotable in the housing ( 4 . 8th . 9 ) mounted levers ( 12 ) formed with a switching element ( 19 . 20 . 21 ), wherein the actuating element ( 2 . 31 ) so with the lever ( 12 ) mechanically coupled, that at any actuation movement (P1, P2, P3, P4, P5, N, O, S, W) of the actuating element ( 2 . 31 ) the lever ( 12 ) is deflectable out of a rest position. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel aus mindestens zwei potentiometrischen Flächen (24, 25) und Schleifkontakten (26, 27) gebildet ist.Operating element according to claim 1, characterized in that the first means consists of at least two potentiometric surfaces ( 24 . 25 ) and sliding contacts ( 26 . 27 ) is formed. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel aus mindestens zwei Reflexionslichtschranken (15, 16, 17) gebildet ist.Operating element according to claim 1, characterized in that the first means of at least two reflection light barriers ( 15 . 16 . 17 ) is formed. Bedienelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionslichtschranken (15, 16, 17) aus einer am Betätigungselement (2) befestigten Verlängerung (14) mit einer Reflexionsfläche (15) und einer mit der Reflexionsfläche (15) zusammenwirkenden, auf einer Leiterplatte (7) im Gehäuse (4, 8, 9) angeordneten Sender- und Empfängereinheit (16, 17) gebildet ist.Operating element according to Claim 3, characterized in that the reflection light barriers ( 15 . 16 . 17 ) from one of the actuator ( 2 ) attached extension ( 14 ) with a reflection surface ( 15 ) and one with the reflection surface ( 15 ) on a printed circuit board ( 7 ) in the housing ( 4 . 8th . 9 ) arranged transmitter and receiver unit ( 16 . 17 ) is formed. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel aus einer am Betätigungselement (31) befestigten Kontaktfeder (30) mit vier um 90° versetzten Kontaktarmen (32, 33, 34, 35) versehenen und mit auf einer im Gehäuse (4, 8, 9) aufgenommen Leiterplatte (7) vorhandenen Kontaktflächen (36, 37, 38, 39) zusammenwirkenden Kontaktfeder (30) gebildet ist.Operating element according to claim 1, characterized in that the first means consists of one on the actuating element ( 31 ) fixed contact spring ( 30 ) with four 90 ° offset contact arms ( 32 . 33 . 34 . 35 ) and with on in the housing ( 4 . 8th . 9 ) included PCB ( 7 ) existing contact surfaces ( 36 . 37 . 38 . 39 ) cooperating contact spring ( 30 ) is formed. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (20, 21) aus einer Lichtschranke (20, 21) gebildet ist.Operating element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the switching element ( 20 . 21 ) from a light barrier ( 20 . 21 ) is formed. Bedienelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranke eine Gabellichtschranke (20, 21) ist, die auf einer Leiterplatte (7) befestigt ist, wobei ein am Hebel (12) befestigter Arm (19) durch die Leiterplatte (7) hindurch zwischen die Gabellichtschranke (20, 21) bewegbar ist, so dass ein Schwenken des Hebels (12) detektierbar ist.Control element according to claim 6, characterized in that the light barrier is a fork light barrier ( 20 . 21 ), which is on a printed circuit board ( 7 ), one on the lever ( 12 ) fixed arm ( 19 ) through the printed circuit board ( 7 ) through between the forked light barrier ( 20 . 21 ) is movable, so that a pivoting of the lever ( 12 ) is detectable. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (2, 31) mittels einer Kugelführung (3) schwenkbar im Gehäuse (4, 8, 9) gehalten ist.Operating element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the actuating element ( 2 . 31 ) by means of a ball guide ( 3 ) pivotable in the housing ( 4 . 8th . 9 ) is held.
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