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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für
mehrere Funktionen sowie ein Verfahren zum Steuern einer Mehrzahl
von Funktionen, wie beispielsweise verschiedener Klimafunktionen
in einem Fahrzeug.
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Zum
Einstellen verschiedener Funktionen sind in einem Fahrzeug zahlreiche
Betätigungselemente vorgesehen, die beispielsweise dazu
dienen, eine Lufttemperatur in einem Innenraum des Fahrzeugs oder
einen Luftvolumenstrom, der über die Lüftung in
den Fahrzeuginnenraum zugeführt wird, einzustellen. Wenn
eine immer größere Anzahl von einstellbaren Funktionen,
beispielsweise weitere Klimafunktionen, in einem Fahrzeug vorgesehen
wird, wird es zunehmend schwierig, die Betätigungselemente
für die verschiedenen Funktionen und/oder verschiedene
räumliche Bereiche, für die die Funktionen separat
einstellbar sein sollen, in einer Instrumententafel oder an einer
anderen geeigneten Position des Fahrzeugs anzuordnen.
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Aus
der
DE 103 01 156
B3 ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Heiz-Klima-Anlage
bekannt, bei der ein einziges Bedienelement mehrere Bewegungsmöglichkeiten
aufweist und so die Steuerung einer Mehrzahl von Funktionen erlaubt.
Das Bedienelement dieser Druckschrift muss jedoch derart gelagert
sein, dass es drei unterschiedliche Freiheitsgrade aufweist. Eine
derartige Lagerung erfordert verhältnismäßig
kostspielige Komponenten und kann darüber hinaus wartungsintensiv
und reparaturanfällig sein.
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Aus
der
DE 100 16 180
C2 ist ein Multifunktionsbedienelement bekannt, bei dem
ein Betätigungsring in Drehrichtung und in Druckrichtung
betätigbar ist. Der Betätigungsring muss jedoch
ebenfalls derart gelagert sein, dass er sowohl eine Drehung als auch
eine Verschiebung in Druckrichtung erlaubt, was wiederum nachteilig
im Hinblick auf die mit der Lagerung verbundenen Kosten und die
Reparaturanfälligkeit ist.
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Aus
der
DE 10 2005
010 703 A1 ist eine Bedienvorrichtung bekannt, bei der über
einen Drehknopf eine einzige Größe gesteuert wird,
wobei in dem Drehknopf eine eingestellte Temperatur angezeigt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bedienvorrichtung und
ein Verfahren anzugeben, die bzw. das ein Einstellen mehrerer Funktionen erlaubt
und einen geringen Flächenbedarf sowie eine einfache Konstruktion
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch eine Bedienvorrichtung für mehrere
Funktionen und ein Verfahren zum Steuern einer Mehrzahl von Funktionen
gelöst, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen
angegeben sind. Die abhängigen Ansprüche definieren
bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Eine
erfindungsgemäße Bedienvorrichtung umfasst ein
erstes Betätigungselement, das drehbar angeordnet ist,
und ein zweites Betätigungselement, das in einem Inneren
des ersten Betätigungselements vorgesehen ist, also ganz
oder teilweise von diesem umschlossen wird. Über das erste
Betätigungselement ist eine erste Funktion und eine zweite Funktion
einstellbar. Über das zweite Betätigungselement
kann eine mit dem ersten Betätigungselement einstellbare
Funktion von der ersten Funktion zu der zweiten Funktion verändert
werden, d. h. das zweite Betätigungselement erlaubt einen
Wechsel oder ein Umschalten zwischen verschiedenen Funktionen, die über
das erste Betätigungselement einstellbar sind.
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Da
bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung über
das erste Betätigungselement mehrere Funktionen einstellbar
sind, ist es nicht nötig, separate Betätigungselemente
für die erste Funktion und die zweite Funktion vorzusehen.
Da das zweite Betätigungselement, das ein Auswählen
der einstellbaren Funktion erlaubt, im Inneren des ersten Betätigungselements
vorgesehen ist, können das erste und zweite Betätigungselement
auf einer verhältnismäßig kleinen Fläche
untergebracht werden und bilden so ein kompaktes Bedienelement für
die erste und zweite Funktion mit einem einfachem Aufbau.
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Das
Einstellen der ersten Funktion bzw. der zweiten Funktion kann ein
stufenloses oder abgestuftes Einstellen einer beliebigen Steuergröße
umfassen, die mit der ersten bzw. zweiten Funktion in einem Zusammenhang
steht. Falls die erste Funktion beispielsweise eine Beeinflussung
einer Lufttemperatur für einen Fahrzeuginnenraum beinhaltet,
kann mit dem ersten Betätigungselement beim Einstellen der
ersten Funktion beispielsweise eine Soll-Temperatur der Luft im
Fahrzeuginnenraum, eine Soll-Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum
zugeführten Luft oder ein Heizstrom eingestellt werden.
Falls die zweite Funktion beispielsweise eine Beeinflussung eines über
eine Lüftung zugeführten Luftvolumenstroms beinhaltet,
kann mit dem ersten Betätigungselement beim Einstellen
der zweiten Funktion beispielsweise ein Soll-Volumenstrom, eine
Stellung von Klappen in einem Strömungsweg der zugeführten
Luft oder dergleichen eingestellt werden.
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Das
erste Betätigungselement kann im Wesentlichen kreisringförmig,
d. h. als drehbarer Ring, ausgestaltet sein. Durch Drehen des drehbaren Rings
kann dann ein Sollwert der ersten Funktion oder der zweiten Funktion
eingestellt werden. Aufgrund der hohen Symmetrie des ersten Betätigungselements
kann das zweite Betätigungselement in diesem Fall als eine
ortsfest im Inneren des drehbaren Rings angeordnete berührungsempfindliche
Taste oder Sensortaste ausgestaltet sein. Das erste Betätigungselement
kann als ein Drehsteller ausgebildet sein.
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Bei
einer Ausführungsform ist das erste Betätigungselement
als drehbarer Ring ausgestaltet, wobei durch ein Drehen des Rings
ein Wert der ersten Funktion einstellbar ist. Durch eine Betätigung des
zweiten Betätigungselements wird bewirkt, dass durch ein
Drehen des Rings ein Wert der zweiten Funktion einstellbar ist.
Beispielsweise kann durch Drehen des Rings eine Lufttemperatur eingestellt werden,
wenn die im Inneren des Rings vorgesehene Taste nicht betätigt
wurde, während durch Drehen des Rings ein Volumenstrom
eingestellt werden kann, nachdem die Taste gedrückt wurde.
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Im
Inneren des ersten Betätigungselements kann weiterhin eine
Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, über die im Betrieb
ein Signal ausgegeben wird, das die ausgewählte einstellbare
Funktion anzeigt. Die Anzeigeeinrichtung muss nicht für
jede ausgewählte einstellbare Funktion aktiv ein Signal
ausgeben, sondern kann so eingerichtet sein, dass nur dann ein Signal
ausgegeben wird, wenn die erste Funktion aktiv ist, d. h. mit dem
ersten Betätigungselement eingestellt werden kann, oder
wenn die zweite Funktion aktiv ist. Da die Anzeigeeinrichtung im
Inneren des ersten Betätigungselements angeordnet ist, kann
der Benutzer die gerade aktive einstellbare Funktion an der Position
ablesen, an der die Einstellung der ausgewählten Funktion
und die Auswahl der einstellbaren Funktion erfolgt. Der Flächenbedarf
der Betätigungsvorrichtung wird aufgrund der Anordnung der
Anzeigeeinrichtung im Inneren des ersten Betätigungselements
nicht oder nur geringfügig erhöht. Die Anzeigeeinrichtung
kann separat von dem zweiten Betätigungselement ausgebildet
sein, aber auch in das zweite Betätigungselement integriert
sein, beispielsweise als in das zweite Betätigungselement
integrierte Folienanzeige, so dass die Fläche des zweiten
Betätigungselements nicht verringert werden muss, um die
Anzeigeeinrichtung vorsehen zu können.
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Es
kann auch eine weitere Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, um ein
weiteres Signal auszugeben, das einen der ausgewählten
einstellbaren Funktion zugeordneten Funktionswert anzeigt, beispielsweise
einen Sollwert und/oder einen Istwert der ausgewählten
einstellbaren Funktion. Die weitere Anzeigeeinrichtung muss das
weitere Signal nicht für jede der einstellbaren Funktionen
ausgeben, sondern kann das weitere Signal nur dann ausgeben, wenn
die ausgewählte einstellbare Funktion die erste Funktion
ist oder wenn die ausgewählte einstellbare Funktion die
zweite Funktion ist. Das weitere Signal kann den Sollwert und/oder
den Istwert numerisch wiedergeben, beispielsweise in Temperatur-Gradschritten
oder Temperatur-Halbgradschritten, falls über das erste
Betätigungselement eine Temperatur einstellbar ist, kann
aber auch eine vergröberte Darstellung des Sollwerts und/oder
Istwerts sein, beispielsweise in der Form einer Anzeige auf einer
Farbskala.
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Die
weitere Anzeigeeinrichtung kann Zeichen und/oder Markierungen aufweisen,
wobei eine Sichtbarkeit von wenigstens einem Zeichen oder wenigstens
einer Markierung verändert werden kann. Beispielsweise
kann jedem der Zeichen und/oder jeder der Markierungen ein Beleuchtungselement
zugeordnet sein, das aktivierbar ist, um das entsprechende Zeichen
oder die entsprechende Markierung aufleuchten zu lassen. Die Anzeigeeinrichtung
kann so ausgebildet sein, dass in einem Zustand, in dem das zugehörige
Beleuchtungselement nicht aktiviert ist, das entsprechende Zeichen
oder die entsprechende Markierung im Wesentlichen nicht sichtbar ist.
Da die Beleuchtungselemente selektiv aktiviert werden können,
kann bei einem Wechsel der ausgewählten Funktion zwischen
der ersten und der zweiten einstellbaren Funktion auch das weitere
Signal zwischen einer der ersten Funktion entsprechenden Signalausgabe
und einer der zweiten Funktion entsprechenden Signalausgabe umgeschaltet
werden. So wird es möglich, über die weitere Anzeigeeinrichtung
bei einem Wechsel der aktiven einstellbaren Funktion den Sollwert
der neuen aktiven Funktion auszugeben.
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Die
weitere Anzeigeeinrichtung kann ringförmig oder abschnittsweise
ringförmig ausgestaltet sein und das erste Betätigungselement
wenigstens teilweise umgeben, so dass eine Rückmeldung über den
Sollwert und/oder den Istwert der ausgewählten einstellbaren
Funktion lokal in der Nähe des ersten Betätigungselements
und des zweiten Betätigungselements erfolgt. Zusätzlich
oder alternativ kann die Bedienvorrichtung den Funktionswert auch über
eine zentrale Displayeinrichtung, auf der beispielsweise alle relevanten
Klimawerte eines Fahrzeugs angezeigt werden, ausgeben.
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Die
Bedienvorrichtung kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die basierend
auf einer Änderung einer Winkelposition des ersten Betätigungselements
einen neuen Sollwert der ausgewählten einstellbaren Funktion
ermittelt. Der Begriff Sollwert bezeichnet dabei allgemein jede
einstellbare Steuergröße, die mit der ausgewählten
einstellbaren Funktion in Zusammenhang steht, und muss nicht notwendig ein
numerischer Wert sein. So kann die Steuereinrichtung beispielsweise
Sollwerte für eine Temperatur und einen Luftvolumenstrom
in verschiedenen diskreten Stufen ermitteln, oder es können
Steuerströme und/oder Steuerspannungen für die
verschiedenen steuerbaren Einrichtungen eines Fahrzeugs ermittelt
werden. Die Steuereinrichtung kann basierend auf der ausgewählten
einstellbaren Funktion einen Wert abrufen, der dem Sollwert der
ausgewählten einstellbaren Funktion vor der Betätigung
des ersten Betätigungselements entspricht, und kann basierend
auf dem abgerufenen Wert und der Änderung der Winkelposition
des ersten Betätigungselements einen neuen Sollwert der
ausgewählten einstellbaren Funktion ermitteln. Der neue
Sollwert kann, beispielsweise bei einem Wechsel zu einer neuen einstellbaren
Funktion, in einer Speichereinrichtung gespeichert werden, in der
Sollwerte für alle mit dem ersten Betätigungselement
einstellbaren Funktionen gespeichert sind. Wenn der Sollwert der
ausgewählten einstellbaren Funktion basierend auf einer Änderung
der Winkelposition des ersten Betätigungselements, nicht
basierend auf einer absoluten Winkelposition des ersten Betätigungselements
bestimmt wird, kann der Benutzer bei einem Wechsel zwischen den
verschiedenen einstellbaren Funktionen ausgehend von dem zuletzt
eingestellten Sollwert der neu ausgewählten einstellbaren
Funktion durch Drehen des ersten Betätigungselements diesen
Wert auf einfache Weise erniedrigen oder erhöhen.
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Die
erste Funktion und die zweite Funktion, die mit dem ersten Betätigungselement
einstellbar sind, können so gewählt sein, dass
ihnen unterschiedliche Parameter in einem Fahrzeug entsprechen,
beispielsweise eine Lufttemperatur und Luftmenge von durch eine
Lüftung zugeführter Luft. insbesondere können
die erste und die zweite Funktion unterschiedliche Parameter oder
Größen in einem Raumbereich des Fahrzeugs, beispielsweise
in einer Umgebung des Fahrersitzes oder in einer Umgebung des Beifahrersitzes,
beeinflussen. Die verschiedenen einstellbaren Funktionen können
also auch so gewählt sein, dass ihnen unterschiedliche
Größen bzw. unterschiedliche Parameter, wie eine
Temperatur und ein Luftvolumenstrom, entsprechen, für die
herkömmlich separate Bedienelemente vorgesehen sind.
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Erfindungsgemäß wird
weiterhin eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug bereitgestellt,
die zwei erfindungsgemäß ausgebildete Bedienvorrichtungen
umfasst. Dabei ist eine der Bedienvorrichtungen zum Einstellen von
mindestens zwei Klimafunktionen für eine Fahrerseite vorgesehen,
während eine weitere der Bedienvorrichtungen zum Einstellen
von mindestens zwei Klimafunktionen für eine Beifahrerseite
vorgesehen ist. Diese Bedieneinheit erlaubt es dem Fahrer und dem
Beifahrer des Fahrzeugs, für sie relevante Klimafunktionen über
die entsprechende Bedienvorrichtung einzustellen.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern einer
Mehrzahl von Funktionen umfasst ein Erfassen einer Betätigung
eines zweiten Betätigungselements, das in einem Inneren
eines drehbar angeordneten ersten Betätigungselements vorgesehen
ist, und ein Bestimmen einer einstellbaren Funktion basierend auf
der erfassten Betätigung des zweiten Betätigungselements.
Weiterhin wird eine Betätigung des ersten Betätigungselements
erfasst und eine der bestimmten einstellbaren Funktion zugeordnete
Einrichtung basierend auf der erfassten Betätigung des
ersten Betätigungselements gesteuert. Da über
die Betätigung des zweiten Betätigungselements
die Funktion aus der Mehrzahl von Funktionen ausgewählt
werden kann, erlaubt dieses Verfahren die benutzerdefinierte Einstellung
mehrerer Funktionen mit dem ersten Betätigungselement,
wobei das erste Betätigungselement und das zweite Betätigungselement
in einer kleinen Fläche vorgesehen werden können
und eine einfache Ausgestaltung haben können.
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Bei
dem Verfahren kann zum Erfassen der Betätigung des ersten
Betätigungselements eine Änderung einer Winkelposition
des ersten Betätigungselements erfasst und die ausgewählte
einstellbare Funktion basierend auf der Änderung der Winkelposition
gesteuert werden. Da die erste Funktion basierend auf der Änderung,
nicht dem Absolutwert der Winkelposition gesteuert wird, kann der
Benutzer bei einem Wechsel zwischen den verschiedenen einstellbaren
Funktionen ausgehend von dem zuletzt eingestellten Wert für
die neu ausgewählte Funktion durch Drehen des ersten Betätigungselements
diesen Wert erniedrigen oder erhöhen.
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Das
Verfahren kann mit einer Bedienvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt werden.
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Die
erfindungsgemäße Bedienvorrichtung kann in einem
Fahrzeug verwendet werden. Aufgrund ihrer kompakten Ausgestaltung
kann sie an einer Vielzahl verschiedener Positionen in dem Fahrzeug
angeordnet werden. Beispielsweise können zwei erfindungsgemäße
Bedienvorrichtungen in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs vorgesehen sein,
um dem Fahrer und dem Beifahrer die individuelle Einstellung der
ersten und zweiten Funktion zu ermöglichen. So können
beispielsweise der Fahrer und der Beifahrer mit der Bedienvorrichtung
jeweils die Lufttemperatur in ihrer Umgebung und den über die
Lüftung in ihre Umgebung zugeführten Luftvolumenstrom
einstellen. Alternativ kann die Funktionsbelegung für die
Bedienvorrichtung des Beifahrers von der Funktionsbelegung für
die Bedienvorrichtung des Fahrers verschieden sein. Aufgrund ihrer
kompakten Ausgestaltung kann die Bedienvorrichtung auf der Instrumententafel,
in der Mittelkonsole, an der Fahrzeugtür oder an weiteren
Positionen angeordnet werden. Weiterhin ist auch die Verwendung
zusätzlicher Bedienvorrichtungen möglich, um Passagieren die
individuelle Einstellung der ersten und zweiten Funktion zu ermöglichen.
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Während
die Bedienvorrichtung vorteilhaft in Fahrzeugen eingesetzt werden
kann, beschränkt sich ihr Anwendungsbereich nicht darauf.
Vielmehr kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung
und das Verfahren zum Einstellen beliebiger erster und zweiter Funktionen,
beispielsweise bei Computern, im Medienbereich oder dergleichen
eingesetzt werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert.
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Bedieneinheit für ein
Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung.
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2A und 2B sind
schematische Darstellungen einer Bedienvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel
in verschiedenen Betriebszuständen.
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3A ist
eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung nach einem
weiteren Ausführungsbeispiel, und 3B und 3C zeigen
die Bedienvorrichtung von 3A zu
verschiedenen Zeitpunkten.
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Bedieneinheit 1, die
zwei erfindungsgemäße Bedienvorrichtungen 2, 12 aufweist. Über
die Bedienvorrichtung 2 kann eine erste Funktion und eine
zweite Funktion für eine Fahrerseite eingestellt werden, wobei
steuerbare Einrichtungen 8, 9 für die
erste Funktion und die zweite Funktion vorgesehen sind. Über
die Bedienvorrichtung 12 kann eine erste Funktion und eine
zweite Funktion für eine Beifahrerseite eingestellt werden,
wobei steuerbare Einrichtungen 18, 19 für
die erste Funktion und die zweite Funktion vorgesehen sind. Die
dargestellte Bedieneinheit 1 kann beispielsweise zum Einstellen
verschiedener Klimafunktionen in einem Fahrzeug verwendet werden
und in einer Instrumententafel oder Mittelkonsole des Fahrzeugs
vorgesehen sein. Die steuerbaren Einrichtungen 8, 9 und 18, 19 entsprechen
beispielsweise verschiedenen Klimafunktionen, wie einer Temperatursteuerung
und einer Luftvolumenstromsteuerung eines über eine Lüftung
zugeführten Luftstroms. So kann die steuerbare Einrichtung 8 beispielsweise
eine Heiz/Kühleinheit für einen Luftstrom sein,
der auf der Fahrerseite in den Fahrzeuginnenraum geführt
wird, während die steuerbare Einrichtung 9 den
Volumenstrom des fahrerseitigen Luftstroms kontrolliert. Entsprechend
kann die steuerbare Einrichtung 18 beispielsweise eine
Heiz/Kühleinheit für einen Luftstrom sein, der
auf der Beifahrerseite in den Fahrzeuginnenraum geführt
wird, während die steuerbare Einrichtung 19 den
Volumenstrom des beifahrerseitigen Luftstroms kontrolliert. Während
die steuerbaren Einrichtungen 8 und 9 bzw. die
steuerbaren Einrichtungen 18 und 19 schematisch
als separate Blöcke dargestellt sind, können diese
Einrichtungen auch als bauliche Einheit ausgebildet sein. Die Bedieneinheit 1 ist
mit einem Display 10 ausgestattet, auf dem zentral Werte
für die verschiedenen über die Bedienvorrichtung 2 und
die Bedienvorrichtung 12 einstellbaren Funktionen dargestellt
werden können, beispielsweise Soll- und/oder Istwerte von
Lufttemperaturen in verschiedenen Fahrzeugbereichen oder verschiedene
Luftvolumenstromeinstellungen. Über das Display 10 können
auch Signale für Funktionen ausgegeben werden, die nicht über
die Bedienvorrichtungen 2, 12 steuerbar sind.
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Die
Bedienvorrichtung 2 weist ein drehbar angeordnetes erstes
Betätigungselement 4, das als Drehsteller ausgebildet
ist, ein in einem Inneren des ersten Betätigungselements 4 angeordnetes
zweites Betätigungselement 5, das als Taste ausgebildet
ist, eine im Inneren des ersten Betätigungselements 4 angeordnete
Anzeigeeinrichtung 6 und eine das erste Betätigungselement 7 teilweise
umgebende weitere Anzeigeeinrichtung 7 auf. Die Bedienvorrichtung 2 weist
weiterhin eine als Steuerelektronik 3 ausgebildete Steuereinrichtung
auf. Während die Steuerelektronik 3 in der schematischen
Darstellung von 1 abgesetzt von den Betätigungselementen 4, 5 und
den Anzeigeeinrichtungen 6, 7 dargestellt ist, kann
sie auch integral mit diesen ausgebildet sein und in einem verbauten
Zustand der Bedieneinheit 1 hinter den Betätigungselementen 4, 5 und
den Anzeigeeinrichtungen 6, 7 angeordnet sein.
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Die
Bedienvorrichtung 12 ist identisch zu der Bedienvorrichtung 2 aufgebaut
und weist ebenfalls ein drehbar gelagertes erstes Betätigungselement, ein
zweites Betätigungselement in einem Inneren des ersten
Betätigungselements, eine erste und zweite Anzeigeeinrichtung
und eine Steuerelektronik 13 auf. Da die Ausgestaltung
und Funktionsweise der Bedienvorrichtung 12 identisch zu
der Ausgestaltung und Funktionsweise der Bedienvorrichtung 2 sind, wird
nachfolgend nur auf die Bedienvorrichtung 2 Bezug genommen.
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Im
Betrieb der Bedienvorrichtung 2 kann durch Drehen des als
Ring ausgestalteten ersten Betätigungselements 4 ein
Sollwert einer ersten Funktion oder einer zweiten Funktion eingestellt
werden, während durch Betätigen des zweiten Betätigungselements 5 eine
einstellbare Funktion aus der ersten Funktion und der zweiten Funktion
ausgewählt werden kann. Die durch das erste Betätigungselement 4 einstellbare
Funktion kann somit über das zweite Betätigungselement 5 umgeschaltet
oder gewechselt werden. Anders ausgedrückt kann über
das zweite Betätigungselement 5 eine Funktionalität
des ersten Betätigungselements 4 so verändert
werden, dass das erste Betätigungselement 4 wahlweise
ein Bedienelement für die erste Funktion oder ein Bedienelement
für die zweite Funktion ist. Unter Einstellen der ersten
bzw. zweiten Funktion wird hier die Auswahl oder Anpassung einer
beliebigen, mit der entsprechenden Funktion in Zusammenhang stehenden steuerbaren
Größe verstanden, beispielsweise die Einstellung
einer gewünschten Lufttemperatur, einer gewünschten
Heiz- und/oder Kühlleistung für einen zugeführten
Luftstrom oder einer gewünschten Lüftungsleistung
einer Fahrzeuglüftung. Die Steuerelektronik 3 ist
mit dem ersten Betätigungselement 4 und dem zweiten
Betätigungselement 5 gekoppelt, um deren Betätigung
zu erfassen. Basierend auf der erfassten Betätigung des
zweiten Betätigungselements 5, d. h. abhängig
davon, ob das zweite Betätigungselement 5 betätigt
wurde, wird bestimmt, welche der Einrichtungen 8, 9 gemäß einer
Betätigung des ersten Betätigungselements 4 gesteuert
wird. Über die Anzeigeeinrichtung 6 wird ein Signal
ausgegeben, das die ausgewählte einstellbare Funktion anzeigt.
Die Steuerelektronik 3 ist mit der weiteren Anzeigeeinrichtung 7 gekoppelt,
um eine Rückmeldung über einen Soll- und/oder
Istwert der ausgewählten einstellbaren Funktion auszugeben.
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Wird
die ausgewählte Funktion geändert, beispielsweise
wenn das zweite Betätigungselements 5 betätigt
wird oder automatisch nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeitdauer,
ruft die Steuerelektronik 3 einen für die neu
ausgewählte Funktion zuletzt eingestellten Sollwert ab
und erfasst bei einer nachfolgenden Betätigung des ersten
Betätigungselements 4 eine Änderung einer
Winkelposition des ersten Betätigungselements 4.
Aus dem zuletzt eingestellten Sollwert und der erfassten Änderung
der Winkelposition ermittelt die Steuerelektronik 3 einen neuen
Sollwert der ausgewählten Funktion. Die der ausgewählten
Funktion zugeordnete Einrichtung 8 oder 9 wird
dann entsprechend dem neuen Sollwert gesteuert. Weiterhin steuert
die Steuerelektronik 4 die weitere Anzeigeeinrichtung 7 so,
dass ein den neuen Sollwert repräsentierendes Signal ausgegeben
wird. Bei einem erneuten Wechsel der ausgewählten Funktion
wird der Sollwert der zuletzt ausgewählten Funktion gespeichert,
um eine Änderung des Sollwerts ausgehend von dem zuletzt
eingestellten Sollwert zu ermöglichen, wenn die Funktion
erneut ausgewählt wird. Die Steuerelektronik 3 kann
so eingerichtet sein, dass sie die aktuell eingestellten Sollwerte
der ersten Funktion und der zweiten Funktion speichert, wobei die
Werte gespeichert bleiben, während sich der Zündschlüssel
im Zündschloss befindet, selbst falls die Zündung
noch nicht aktiviert wurde oder nicht mehr aktiviert ist (so genannte „Klemme 15"-Stellung).
Die gespeicherten Werte können gelöscht werden,
wenn der Zündschlüssel aus dem Zündschloss
gezogen wird.
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Die
Bedienvorrichtung 2 ist so eingerichtet, dass durch Betätigen
des zweiten Betätigungselements 5 die ausgewählte
einstellbare Funktion von der ersten Funktion zu der zweiten Funktion
wechselt, falls beim Betätigen des zweiten Betätigungselements 5 die
erste Funktion aktiv war. Ein Wechsel zurück zur ersten
Funktion als ausgewählte Funktion kann durch erneutes Betätigen
des zweiten Betätigungselements 5 erfolgen. Alternativ
oder zusätzlich kann die Steuerelektronik 3 so
ausgestaltet sein, dass die ausgewählte Funktion nach einer
vorherbestimmten Zeitdauer seit der letzten Betätigung
des zweiten Betätigungselements 5 und/oder nach
einer vorherbestimmten Zeitdauer seit der letzten Betätigung
des ersten Betätigungselements 4 wieder auf eine
vorgegebene Funktion, beispielsweise die erste Funktion, zurückgesetzt
wird.
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Unter
Bezugnahme auf 2 und 3 werden nachfolgend
Bedienvorrichtungen nach verschiedenen Ausführungsbeispielen
näher erläutert, die bei der Bedieneinheit 1 von 1 verwendbar
sind.
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2A und 2B sind
schematische Darstellungen einer Bedienvorrichtung 2 während
verschiedener Betriebszustände, wobei über das
erste Betätigungselement 4 bei dem in 2A dargestellten
Zustand die erste Funktion und bei dem in 2B dargestellten
Zustand die zweite Funktion einstellbar ist. Das erste Betätigungselement 4 ist kreisringförmig
ausgestaltet und dient als Drehsteller, der beispielsweise aus einem
Metall, wie Chrom, oder aus einem verhältnismäßig
steifen Kunststoffmaterial hergestellt sein kann. Das erste Betätigungselement 4 ist
nur drehbar gelagert. Das zweite Betätigungselement 5 ist
als berührungsempfindliche Taste, die mechanisch in eine
Richtung senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar gelagert ist, als
Sensortaste oder dergleichen ausgestaltet und kann aus einem verhältnismäßig
steifen Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Die Steuerelektronik 3 weist
einen Speicher 20 auf, in dem Sollwerte der ersten Funktion
und der zweite Funktion gespeichert sind. Eine im verbauten Zustand
der Bedienvorrichtung 2 hinter den Betätigungselementen 4 und 5 angeordnete Messeinrichtung,
die als Lichtschranke 21 ausgebildet sein kann, misst die Änderung
der Winkelposition des ersten Betätigungselements 4.
Wenn die Messeinrichtung als Lichtschranke 21 ausgebildet
ist, sind an dem ersten Betätigungselement 4 in
regelmäßigen Winkelabständen Vorsprünge
ausgebildet, beispielsweise in Form eines Zahnkranzes, deren Durchgang
durch die Lichtschranke erfasst und an die Steuerelektronik 3 gemeldet
wird.
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Die
Anzeigeeinrichtung 6, beispielsweise eine Folienanzeige,
ist auf dem zweiten Betätigungselement 5 vorgesehen
und gibt ein die aktuell ausgewählte Funktion anzeigendes
Signal 26 aus. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung 6 kein
Symbol anzeigen, wenn über das erste Betätigungselement 4 eine
Temperatur einstellbar ist, wie in 2A dargestellt,
und kann ein Luftmengensymbol 26 anzeigen, wenn über
das erste Betätigungselement ein Luftvolumenstrom einstellbar
ist, wie in 2B dargestellt. Die Anzeigeeinrichtung 6 kann
auf jede geeignete Weise ausgestaltet sein, die es erlaubt, ein die
aktive, d. h. ausgewählte Funktion repräsentierenden
Signals auszugeben. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung 6 eine
geeignet bestromte Folienanzeige sein oder einen im Wesentlichen
lichtdurchlässigen Abschnitt in der im Übrigen
im Wesentlichen lichtundurchlässigen Taste 5 umfassen, der
abhängig von der ausgewählten Funktion hinterleuchtet
wird oder nicht hinterleuchtet wird. Das über die Anzeigeeinrichtung 6 ausgegebene
Signal stellt somit eine Rückmeldung an den Benutzer über
die gerade ausgewählte Funktion dar.
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Die
teilringförmig ausgebildete weitere Anzeigeeinrichtung 7 umgibt
das erste Betätigungselement 4 teilweise und ist
derart steuerbar, dass verschiedene Abschnitte der weiteren Anzeigeeinrichtung 7 hinterleuchtet
werden können, um einen Soll- oder Istwert der ausgewählten
Funktion anzuzeigen. Die weitere Anzeigeeinrichtung 7 kann
mit Zeichen und/oder Markierungen versehen sein, die hervorgehoben
dargestellt werden, um den Soll- oder Istwert der ausgewählten
Funktion anzuzeigen. Das über die weitere Anzeigeeinrichtung 7 ausgegebene
Signal stellt somit eine Rückmeldung an den Benutzer über den
Soll- oder Istwert der gerade ausgewählten Funktion dar,
wobei die Rückmeldung nicht in Form eines numerischen Werts
erfolgen muss, sondern beispielsweise auch dadurch, dass ein Abschnitt
eines Farbbalkens mit einem Farbübergang von blau nach
rot hinterleuchtet wird.
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2A zeigt
einen Betriebszustand der Betätigungsvorrichtung 2,
in dem die erste Funktion, beispielsweise eine Lufttemperatur, durch
eine Drehbewegung 22 des ersten Betätigungselements 4 einstellbar
ist. Die Anzeigeeinrichtung 6 gibt kein Signal aus, was
dem Benutzer anzeigt, dass über das erste Betätigungselement 4 die
Lufttemperatur als erste Funktion einstellbar ist. Auf der weiteren
Anzeigeeinrichtung 7 ist ein Zeichen 23 hinterleuchtet,
dessen Position und/oder Farbe einen momentanen Sollwert der Lufttemperatur
repräsentiert. Der Sollwert der Lufttemperatur ist in dem
Speicher 20 der Steuerelektronik 3 abgelegt. Wenn
das erste Betätigungselement 4 gedreht wird, erfasst
die Lichtschranke 21 einen Drehwinkel, d. h. die Änderung
der Winkelposition, des ersten Betätigungselements 4,
und die Steuerelektronik 3 ermittelt aus dem in dem Speicher 20 abgelegten
Sollwert der Lufttemperatur und der Änderung der Winkelposition
einen neuen Sollwert der Lufttemperatur und steuert die weitere
Anzeigeeinrichtung 7 so, dass diese ein den neuen Sollwert
der Lufttemperatur repräsentierendes Signal ausgibt.
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Der
in 2B dargestellte Betriebszustand der Betätigungsvorrichtung 2,
in dem die zweite Funktion, beispielsweise ein über die
Lüftung zugeführter Luftvolumenstrom, durch eine
Drehbewegung 24 des ersten Betätigungselements 4 einstellbar
ist, wird ausgehend von dem in 2A dargestellten
Betriebszustand erreicht, wenn das zweite Betätigungselement 5 gedrückt
und so die zweite Funktion ausgewählt wird. Die Anzeigeeinrichtung 6 zeigt
ein Symbol 26 an, das dem Benutzer anzeigt, dass über das
erste Betätigungselement 4 der Luftvolumenstrom
einstellbar ist. Auf der weiteren Anzeigeeinrichtung 7 ist
ein Zeichen 25 hinterleuchtet, dessen Position und/oder
Farbe einen momentanen Sollwert des Luftvolumenstroms repräsentiert.
Der zuletzt eingestellte Sollwert des Luftvolumenstroms ist in dem Speicher 20 der
Steuerelektronik 3 abgelegt und kann abgerufen werden,
wenn der Luftvolumenstrom als einstellbare Funktion aktiviert wird.
Nach Aktivierung des Luftvolumenstroms als einstellbare Funktion
wird ein den zuletzt eingestellten Sollwert des Luftvolumenstroms
repräsentierendes Signal über die weitere Anzeigeeinrichtung 7 ausgegeben,
indem ein Zeichen 25 hinterleuchtet wird. Bei einer Drehung des
ersten Betätigungselements 4 erfasst die Lichtschranke 21 einen
Drehwinkel, d. h. die Änderung der Winkelposition, des
ersten Betätigungselements, und die Steuerelektronik 3 ermittelt
aus dem zuletzt eingestellten Sollwert des Luftvolumenstroms und der Änderung
der Winkelposition einen neuen Sollwert des Luftvolumenstroms und
steuert die weitere Anzeigeeinrichtung 7 so, dass diese
ein den neuen Sollwert des Luftvolumenstroms repräsentierendes Signal
ausgibt.
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Ein
Wechsel von dem in 2B dargestellten Betriebszustand,
in dem die zweite Funktion als einstellbare Funktion aktiviert ist,
zurück zu dem in 2A dargestellten
Betriebszustand, in dem die erste Funktion als einstellbare Funktion
aktiviert ist, kann durch erneute Betätigung des zweiten
Betätigungselements 5 erfolgen. Alternativ oder
zusätzlich kann nach einer vorgegebenen Zeitdauer nach
der letzten Betätigung des ersten Betätigungselements 4 oder
des zweiten Betätigungselements 5 automatisch
wieder die erste Funktion als ausgewählte einstellbare
Funktion aktiviert werden.
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Da
bei der unter Bezugnahme auf 2 erläuterten
Bedienvorrichtung 2 zuletzt eingestellte Sollwerte der
ersten und der zweiten Funktion abrufbar sind und ein neu eingestellter
Sollwert ausgehend von dem gespeicherten Wert und einer Änderung
der Winkelposition des ersten Betätigungselements 4 ermittelt
wird, kann bei einem Wechsel der aktiven Funktion an den Benutzer
ein Signal ausgegeben werden, das bereits die momentane Einstellung
der neu aktivierten Funktion repräsentiert. Durch Drehen
des ersten Betätigungselements 4 kann der Sollwert
der aktivierten Funktion ausgehend von deren momentaner Einstellung
erhöht oder erniedrigt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 3A–3C wird eine
Ausgestaltung der weiteren Anzeigeeinrichtung 7 näher
beschrieben, wobei 3A eine schematische Darstellung
einer Bedienvorrichtung 2 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist, und 3B und 3C die
Bedienvorrichtung 2 von 3A zu verschiedenen
Zeitpunkten während ihres Betriebs zeigen. Die Ausgestaltung
und Funktionsweise der Bedienvorrichtung 2 von 3 entspricht, mit Ausnahme der Ausgestaltung
der weiteren Anzeigeeinrichtung 7, grundsätzlich
der Ausgestaltung und Funktionsweise der Bedienvorrichtung 2 von 2, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche
Elemente bezeichnen.
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Die
weitere Anzeigeeinrichtung 7 der Bedienvorrichtung 2 von 3A–3C weist
einen Ringabschnitt 30 und eine Mehrzahl von schematisch mit
durchbrochenen Linien dargestellten Beleuchtungselementen, beispielsweise
Leuchtdioden auf, von denen nur die Leuchtdioden 33, 34 mit
Bezugszeichen versehen sind. Die weitere Anzeigeeinrichtung 7 von 3 beruht auf der so genannten Black-Panel-Technik,
bei der der Ringabschnitt 30 aus einem im Allgemeinen lichtundurchlässigen
Material ausgebildet ist, in dem transparente oder transluzente
Abschnitte in Form von Zeichen oder Markierungen vorgesehen sind.
Bei der weiteren Anzeigeeinrichtung 7 von 3 sind
auf dem Ringabschnitt 30 alphanumerischen Zeichen „I", „II",
..., „V" vorgesehen, die beispielsweise verschiedenen Volumenströmen
oder verschiedenen Temperaturen entsprechen, wobei nur einige der
Zeichen 31, 32 mit Bezugszeichen versehen sind.
Während in 3A zu Erläuterungszwecken
mehrere auf dem Ringabschnitt 30 vorgesehene Zeichen dargestellt
sind, ist im Betrieb regelmäßig nur ein Teil der
Zeichen, typischerweise ein oder zwei Zeichen, deutlich sichtbar, während
die anderen Zeichen im Wesentlichen unsichtbar oder nur schwach
sichtbar sind. Zum Ausgeben eines Signals wird eines der Zeichen
hervorgehoben, indem die dem Zeichen zugeordnete Leuchtdiode 33, 34 bestromt
wird. Auf dem Ringabschnitt 30 können nicht nur
alphanumerische Zeichen, sondern beliebige Zeichen und/oder andere
graphische Markierungen vorgesehen sein, beispielsweise Punkte zwischen
alphanumerischen Zeichen zur Symbolisierung von Zwischenschritten
oder ein Farbbalken mit einer graduellen Farbänderung.
-
3B und 3C veranschaulichen
die Funktionsweise der weiteren Anzeigeeinrichtung 7 der
Bedienvorrichtung 2 von 3A, wobei
bei den in 3B und 3C gezeigten
Zuständen dieselbe Funktion, beispielsweise die Lufttemperatur, über das
erste Betätigungselement 4 einstellbar ist. Bei dem
in 3B gezeigten Zustand wird nur die dem Zeichen 32 zugeordnete
Leuchtdiode 34 bestromt, so dass das Zeichen 32 hervorgehoben
angezeigt wird, während alle anderen Zeichen und Markierungen
des Ringabschnitts 30 im Wesentlichen unsichtbar bleiben.
Wird durch eine Drehung 35 des ersten Betätigungselements 4 der
Sollwert der Lufttemperatur erhöht, wird die weitere Anzeigeeinrichtung 7 von der
Steuerelektronik 3 so gesteuert, dass die Leuchtdiode 34 nicht
mehr bestromt wird, jedoch eine andere Leuchtdiode bestromt wird,
um ein Signal auszugeben, das den neu eingestellten Sollwert der
Lufttemperatur repräsentiert. So wird beispielsweise in dem
in 3C gezeigten Zustand die dem Zeichen 31 zugeordnete
Leuchtdiode 33 bestromt, so dass das Zeichen 31 hervorgehoben
angezeigt wird, während alle anderen Zeichen und Markierungen
des Ringabschnitts 30 im Wesentlichen unsichtbar bleiben.
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Wenn
die ausgewählte einstellbare Funktion beispielsweise durch
eine Betätigung des zweiten Betätigungselements 5 geändert
wird, wird die weitere Anzeigeeinrichtung 7 von der Steuerelektronik 3 so
gesteuert, dass ein Soll- oder Istwert der zweiten Funktion angezeigt
wird, indem die Leuchtdioden 32, 34 selektiv bestromt
werden.
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Während
unter Bezugnahme auf die Zeichnung Betätigungsvorrichtungen
und Verfahren nach verschiedenen Ausführungsbeispielen
der Erfindung erläutert wurden, sind bei weiteren Ausführungsbeispielen
zahlreiche Abwandlungen der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
möglich. Beispielsweise kann über die weitere
Anzeigeeinrichtung 7 nicht nur ein Sollwert, sondern auch
ein Istwert der ausgewählten einstellbaren Funktion ausgegeben
werden. Die weitere Anzeigeeinrichtung 7 kann den Sollwert
oder den Istwert nur für eine der einstellbaren Funktionen
ausgeben, während keine Signalausgabe über die
weitere Anzeigeeinrichtung 7 erfolgt, wenn die andere einstellbare
Funktion aktiviert ist. In diesem Fall kann eine Soll- oder Istwert-Anzeige über
das Display 10 erfolgen. Die weitere Anzeigeeinrichtung 7 und/oder
die Anzeigeeinrichtung 6 kann auch vollständig
weggelassen werden, und die entsprechende Information über
eine ausgewählte einstellbare Funktion und/oder einen der
ausgewählten einstellbaren Funktion zugeordneten Funktionswert
kann grundsätzlich über das Display 10 ausgegeben
werden.
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Das
erste Betätigungselement muss nicht kreisringförmig
ausgestaltet sein, sondern könnte auch eine andere geometrische
Form aufweisen. Das im Inneren des ersten Betätigungselements
vorgesehene zweite Betätigungselement kann nicht nur als
berührungsempfindliche Taste, sondern beispielsweise auch
als Sensortaste ausgebildet sein. Das erste Betätigungselement
muss nicht als geschlossener Ring ausgeformt sein, sondern kann auch
als Teil eines Kreisrings oder als eine andere, offene geometrische
Form ausgeformt sein. In diesem Fall wird unter dem „Inneren
des ersten Betätigungselements" die in einer äußeren
Einhüllenden des ersten Betätigungselements liegende
Fläche verstanden.
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Mit
dem ersten Betätigungselement können auch mehr
als zwei Funktionen einstellbar sein, wobei durch mehrfache aufeinanderfolgende
Betätigung des zweiten Betätigungselements nacheinander
die verschiedenen Funktionen ausgewählt werden können.
Die Anzeigeeinrichtung 6 ist dabei vorteilhaft so ausgestaltet,
dass sie verschiedene Signale ausgibt, wenn die verschiedenen Funktionen
aktiviert sind, um dem Benutzer die momentan ausgewählte
einstellbare Funktion anzuzeigen.
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Bei
jedem der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele kann
das Einstellen der ersten Funktion ein Einstellen einer Lufttemperatur
sein, während das Einstellen der zweiten Funktion ein Einstellen
eines Luftvolumenstroms bzw. eine Luftmenge sein kann.
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Während
die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung vorteilhaft
zur Einstellung mehrerer Klimafunktionen, beispielsweise einer Lufttemperatur
und eines Luftvolumenstroms eines über eine Lüftung
zugeführten Luftstroms, in einem Fahrzeug verwendet werden
kann, ist sie nicht auf diese Anwendung beschränkt. Vielmehr
kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung in
allen Anwendungsgebieten eingesetzt werden, bei denen die Integration
mehrerer Einstellmöglichkeiten in einer baulich kompakten
Einheit mit einfacher Konstruktion wünschenswert ist.
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- 1
- Bedieneinheit
- 2
- Bedienvorrichtung
- 3
- Steuerelektronik
- 4
- Drehsteller
- 5
- Taste
- 6
- Anzeigeeinrichtung
- 7
- weitere
Anzeigeeinrichtung
- 8
- Heiz/Kühleinheit
- 9
- Volumenstromkontrolle
- 10
- Display
- 12
- Bedienvorrichtung
- 13
- Steuerelektronik
- 18
- Heiz/Kühleinheit
- 19
- Volumenstromkontrolle
- 20
- Speicher
- 21
- Lichtschranke
- 22
- Einstellung
erste Funktion
- 23
- Markierung
- 24
- Einstellung
zweite Funktion
- 25
- Markierung
- 26
- Signal
- 30
- Ringabschnitt
- 31,
32
- Zeichen
- 33,
34
- Leuchtdiode
- 35
- Einstellung
erste Funktion
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10301156
B3 [0003]
- - DE 10016180 C2 [0004]
- - DE 102005010703 A1 [0005]