DE102009032439B3

DE102009032439B3 - Haptische Bedieneinrichtung

Info

Publication number: DE102009032439B3
Application number: DE200910032439
Authority: DE
Inventors: Henry Strobel; Joerg Thomas
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: CN201974720U

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine haptische Bedieneinrichtung insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem mindestens einen berührungsempfindlichen Tastbereich 5 aufweisenden Tastfeld 4, wobei bei Berührung des Tastbereichs 5 ein Schaltsignal auslösbar und das Tastfeld 4 durch ein mit dem Tastfeld 4 gekoppeltes Bewegungselement eines Bewegungsantriebs in der Ebene des Tastfeldes in einen bestimmten Rhythmus hin- und herschwingbar bewegbar antreibbar ist. Dabei ist das Tastfeld 4 über ein oder mehrere Verbindungselemente mit einem feststehenden Bauteil verbunden. Der Bewegungsantrieb ist feststehend angeordnet und über eine lösbare Kupplung mit dem in seiner Betriebsposition befindlichen Tastfeld 4 verbindbar, wobei das Tastfeld 4 bei gelöster Kupplung aus seiner Betriebsposition in eine Außerbetriebsposition bewegbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine haptische Bedieneinrichtung insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem mindestens einen berührungsempfindlichen Tastbereich aufweisenden Tastfeld, wobei bei Berührung des Tastbereichs ein Schaltsignal auslösbar und das Tastfeld durch ein mit dem Tastfeld gekoppeltes Bewegungselement eines Bewegungsantriebs in der Ebene des Tastfeldes in einem bestimmten Rhythmus hin- und herschwingend bewegbar antreibbar ist und wobei das Tastfeld über ein oder mehrere Verbindungselemente mit einem feststehenden Bauteil verbunden ist.
Bei derartigen Bedieneinrichtungen erhält eine Bedienperson bei einem Berühren des berührungsempfindlichen Tastbereichs des Tastfeldes eine taktile Rückmeldung, indem das Tastfeld von einem Bewegungsantrieb zu einem Schwingen mit einer lateralen Bewegung von etwa 0,5 mm angeregt wird.
Ist die Bedieneinrichtung z. B. in einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs eingebaut, so ist der Raum hinter dem nur eine geringe Dicke aufweisenden Tastfeld nicht nutzbar.
Aus der JP 5-8663 A , DE 103 28 469 A1 , DE 197 49 365 A1 und DE 199 62 817 A1 ist es bekannt, einen Tastbereich oder einen Monitor von einer Gebrauchs- in eine Nichtgebrauchslage zu verbringen und dabei dahinterliegende Bereiche freizugeben.
In der DE 102 11 946 C1 und US 2005/0180082 A1 werden Anordnungen zur haptischen Rückmeldung in Form von Vibrationen offenbart.
Die DE 10 2004 024 996 A1 , DE 10 2005 062 316 A1 und DE 10 2007 050 788 A1 offenbaren unterschiedliche Mechanismen und Antriebe zum Bewegen von Monitoren o. ä. von einer Gebrauchsin eine Nichtgebrauchslage.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine haptische Bedieneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die der Bereich hinter dem Tastfeld zugänglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bewegungsantrieb feststehend angeordnet und über eine lösbare Kupplung mit dem in seiner Betriebsposition befindlichen Tastfeld verbindbar ist, wobei das Tastfeld bei gelöster Kupplung aus seiner Betriebsposition in eine Außerbetriebsposition bewegbar ist.
Bei Nichtbetätigung der Bedieneinrichtung kann das Tastfeld aus seiner Betriebsposition in eine Außerbetriebsposition bewegt werden, so dass der von dem Tastfeld in der Betriebsposition abgedeckte Bereich zugänglich wird.
Dieser Bereich kann z. B. als Ablagefach oder zur Anordnung von Komponenten genutzt werden, die nicht permanent zugänglich sein müssen.
Da der ein relativ hohes Gewicht aufweisende Bewegungsantrieb feststehend ist und das Tastfeld nur geringe Masse aufweist, ist die zu bewegende Masse gering.
Damit braucht der Bewegungsantrieb nur eine relativ geringe Kraft zum Schwingungsantrieb des Tastfeldes aufbringen, so dass seine Baugröße gering gehalten werden kann.
Das Tastfeld kann eine Abdeckung eines Abdeckbereichs bilden, der in der Betriebsposition von dem Tastfeld abgedeckt und in der Außerbetriebsposition vom Tastfeld ganz oder teilweise unbedeckt ist, wobei der Abdeckbereich eine Öffnung eines Ablagefachs sein kann.
Es können aber auch hinter dem in der Betriebsposition befindlichen Tastfeld ein CD-Player und/oder ein CD-Wechsler und/oder Anschlüsse für elektrische Geräte angeordnet sein.
Das Tastfeld kann in der Ebene des Tastfelds oder in einer zum Tastfeld parallelen Ebene zwischen der Betriebsposition und der Außerbetriebsposition bewegbar sein.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Tastfeld zwischen der Betriebsposition und der Außerbetriebsposition rechtwinklig zur Ebene des Tastfeldes bewegbar ist.
Es ist aber auch möglich, dass das Tastfeld zwischen der Betriebsposition und der Außerbetriebsposition schwenkbar ist.
Die Kupplung kann eine kraftschlüssige Kupplung sein.
Eine besonders sichere Verbindung zu Schwingungsübertragung wird aber dadurch erreicht, dass die Kupplung eine formschlüssige Kupplung ist.
Dazu kann in einfacher Ausbildung die Kupplung ein oder mehrere Kupplungsausnehmungen an dem Bewegungselement des Bewegungsantriebs aufweisen, in die entsprechende Kupplungsansätze des Tastfeldes in der Betriebsposition eingreifen und die durch die Bewegung des Tastfeldes aus der Betriebsposition in die Außerbetriebsposition außer Eingriff gelangen.
Zu einer sicheren Kraftübertragung kommt es, wenn die Kupplungsausnehmungen quer zur Bewegung des Bewegungselements des Bewegungsantriebs gerichtet sind.
Ein einfacher Aufbau mit einem nur geringen Bauraumerfordernis wird erreicht, wenn das Tastfeld ein oder mehrere zur der Beobachterseite des Tastfeldes abgewandten Seite hervorstehende Führungsarme aufweist, die in feststehenden Führungen geführt und rechtwinklig zur Ebene des Tastfeldes bewegbar antreibbar sind.
Erstrecken sich dabei die Führungsarme bogenförmig zur der Beobachterseite des Tastfeldes abgewandten Seite hin, so wird in einfacher Weise bei der Bewegung aus der Betriebsposition in die Außerbetriebsposition eine Schwenkbewegung des Tastenfeldes erzeugt, wodurch die Zugänglichkeit des hinter dem Tastenfeld befindlichen Bereichs noch verbessert wird.
Besonders raumsparend ist es dabei, wenn die Führungsarme sich in ihrer Längserstreckung erstreckende Nuten oder Langlöcher aufweisen, in die quer zur Längserstreckung der Nuten oder Langlöcher feststehende Gleitsteine eingreifen.
Das Tastfeld kann manuell zwischen der Betriebsposition und der Außerbetriebsposition bewegbar sein.
Besonders komfortabel erfolgt eine Bewegung des Tastenfeldes, wenn die Führungsarme motorisch bewegbar antreibbar sind.
Dazu können in einfacher bauraumsparender Weise die Führungsarme mit einer sich in Längserstreckung der Führungsarme erstreckenden Verzahnung versehen sein, in die ein Ritzel eines Antriebsmotors eingreift.
Das Tastfeld kann durch jeglichen motorischen Antrieb insbesondere auch mittels eines Schneckenantriebs oder mittels eines Spindelantriebs oder mittels einer Gasfeder oder mittels einer Druckfeder aus der Betriebsposition in die Außerbetriebsposition bewegbar antreibbar sein.
Ist der Bewegungsantrieb ein Magnetbewegungsantrieb und das Bewegungselement ein Anker des Magnetbewegungsantriebs, so kann gut ein Schwingungsantrieb mit hohen Frequenzen und mit einer lateralen Bewegung von annähernd 0,5 mm erzeugt werden.
Vorzugsweise weist dabei der Magnetbewegungsantrieb einen Klappankermagneten mit einem von einer Spule umschlossenen Eisenkern auf und ist durch Bestromung der Spule aus einer um einen Luftspalt von dem Eisenkern beabstandete Ruhelage in eine dem Eisenkern nahe Bestromungslage bewegbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine Seitenansicht im Schnitt einer Bedieneinrichtung in der Betriebsposition
2 eine perspektivische Ansicht der Bedieneinrichtung nach 1 in der Betriebsposition
3 eine Seitenansicht im Schnitt der Bedieneinrichtung nach 1 in der Außerbetriebsposition
4 eine perspektivische Ansicht der Bedieneinrichtung nach 1 in der Außerbetriebsposition.
Die dargestellt haptische Bedieneinrichtung weist ein feststehendes, plattenartiges Lagerelement 1 auf, das sich horizontal erstreckt. Die einer nicht dargestellten Bedienperson zugewandte Stirnseite des Lagerelements 1 ist als Frontblende 2 ausgebildet.
Auf der nach oben gerichteten Fläche des Lagerelements 1 ist ein Magnetbewegungsantrieb 3 fest angeordnet.
Ein Anker 10 des Magnetbewegungsantriebs 3 ist um einen lateralen Bewegungsweg von 0,5 mm parallel zur horizontalen Erstreckung der Frontblende 3 in einem bestimmten Rhythmus hin- herschwingbar antreibbar.
Ein plattenartiges Tastfeld 4 mit einem berührungsempfindlichen Tastbereich 5 ist in der in den 1 und 2 dargestellten Betriebsposition vertikal ausgerichtet und erstreckt sich mit seiner Vorderseite in der selben Ebene wie die Frontblende 2.
Das Tastfeld 4 weist zwei Führungsarme 6 auf, die sich in einem Abstand parallel zueinander zur Rückseite hin von dem Tastfeld 4 wegerstrecken.
Die Führungsarme 6 sind bogenförmig mit der Innenwölbung nach oben gerichtet ausgebildet und weisen entlang dieser Innenwölbung eine Zahnreihe 7 auf, in die Ritzel eines nicht dargestellten Elektromotors eingreifen.
Die Führungsarme 6 weisen sich in ihrer Längserstreckung erstreckende Langlöcher 8 auf, in die quer zur Längsererstreckung der Langlöcher 8 feststehende Gleitsteine 9 eingreifen, von denen einer in 4 dargestellt ist.
Durch die in die Langlöcher 8 der Führungsarme 6 eingreifenden Gleitsteine 9 ist das Tastfeld 4 zwischen der in den 1 und 2 dargestellten Betriebsposition und der in den 3 und 4 dargestellten Außerbetriebsposition schwenkbar geführt, wobei der Antrieb zu dieser Bewegung durch die Ritzel des reversierbaren Elektromotors erfolgt.
Der Anker 10 weist horizontal in einem Abstand voneinander zwei Kupplungsausnehmungen 11 auf, die zur Bedienerseite hin nach außen münden.
An seiner Rückseite besitzt das Tastfeld 4 Kupplungsansätze 12, die den Kupplungsausnehmungen 11 entsprechen und in der Betriebsposition in die Kupplungsausnehmungen 11 formschlüssig eingreifen.
Wird nun durch Berühren des berührungsempfindlichen Tastbereichs 5 des Tastfeldes 4 ein Schaltsignal ausgelöst, so erfolgt gleichzeitig eine Ansteuerung des Magnetbewegungsantriebes 3 und damit ein rhythmisches Hin- und Herschwingen des Ankers 10.
Da dieser in der Betriebsposition über die in die Kupplungsausnehmungen 11 eingreifenden Kupplungsansätze 12 mit dem Tastfeld 4 formschlüssig gekuppelt ist, wird seine Bewegung auf das Tastfeld 4 übertragen und von der Bedienperson haptisch erfaßt.
Damit erhält die Bedienperson eine Information, dass das Schaltsignal ausgelöst wurde.
Wird der Elektromotor angesteuert, so treibt er die Führungsarme 6 an, die in den Gleitsteinen 9 geführt sind, so dass das Tastfeld 4 in Richtung zur Bedienperson und nach oben geschwenkt in seine Außerbetriebsposition bewegt wird.
Dabei gelangen auch die Kupplungsansätze 12 außer Eingriff von den Kupplungsausnehmungen 11, so dass Tastfeld 4 und Anker 10 voneinander entkoppelt sind.
Nun ist der Bereich hinter dem Tastfeld zugänglich.
Bei entgegengesetztem Antrieb des Elektromotors erfolgt eine Rückbewegung in die Betriebsposition und gleichzeitig wieder ein Eingreifen der Kupplungsansätze 12 in die Kupplungsausnehmungen 11.

1: Lagerelement
2: Frontblende
3: Magnetbewegungsantrieb
4: Tastfeld
5: Tastbereich
6: Führungsarme
7: Zahnreihe
8: Langlöcher
9: Gleitsteine
10: Anker
11: Kupplungsausnehmungen
12: Kupplungsansätze

Claims

Haptische Bedieneinrichtung insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem mindestens einen berührungsempfindlichen Tastbereich aufweisenden Tastfeld, wobei bei Berührung des Tastbereichs ein Schaltsignal auslösbar und das Tastfeld durch ein mit dem Tastfeld gekoppeltes Bewegungselement eines Bewegungsantriebs in der Ebene des Tastfeldes in einem bestimmten Rhythmus hin- und herschwingend bewegbar antreibbar ist und wobei das Tastfeld über ein oder mehrere Verbindungselemente mit einem feststehenden Bauteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsantrieb feststehend angeordnet und über eine lösbare Kupplung mit dem in seiner Betriebsposition befindlichen Tastfeld (4) verbindbar ist, wobei das Tastfeld (4) bei gelöster Kupplung aus seiner Betriebsposition in eine Außerbetriebsposition bewegbar ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastfeld (4) eine Abdeckung eines Abdeckbereichs bildet, der in der Betriebsposition von dem Tastfeld (4) abgedeckt und in der Außerbetriebsposition vom Tastfeld (4) ganz oder teilweise unbedeckt ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckbereich eine Öffnung eines Ablagefachs ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem in der Betriebsposition befindlichen Tastfeld (4) ein CD-Player und/oder ein CD-Wechsler und/oder Anschlüsse für elektrische Geräte angeordnet sind.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastfeld (4) in der Ebene des Tastfelds (4) oder in einer zum Tastfeld (4) parallelen Ebene zwischen der Betriebsposition und der Außerbetriebsposition bewegbar ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastfeld (4) zwischen der Betriebsposition und der Außerbetriebsposition rechtwinklig zur Ebene des Tastfeldes (4) bewegbar ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastfeld (4) zwischen der Betriebsposition und der Außerbetriebsposition schwenkbar ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine kraftschlüssige Kupplung ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine formschlüssige Kupplung ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung ein oder mehrere Kupplungsausnehmungen (11) an dem Bewegungselement des Bewegungsantriebs aufweist, in die entsprechende Kupplungsansätze (12) des Tastfeldes (4) in der Betriebsposition eingreifen und die durch die Bewegung des Tastfeldes (4) aus der Betriebsposition in die Außerbetriebsposition außer Eingriff gelangen.
Haptische Bedieneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupp lungsausnehmungen (11) quer zur Bewegung des Bewegungselements des Bewegungsantriebs gerichtet sind.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastfeld (4) ein oder mehrere zur der Beobachterseite des Tastfeldes (4) abgewandten Seite hervorstehende Führungsarme (6) aufweist, die in feststehenden Führungen geführt und rechtwinklig zur Ebene des Tastfeldes (4) bewegbar antreibbar sind.
Haptische Bedieneinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsarme (6) sich bogenförmig zur der Beobachterseite des Tastfeldes (4) abgewandten Seite hin erstrecken.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsarme (6) sich in ihrer Längserstreckung erstreckende Nuten oder Langlöcher (8) aufweisen, in die quer zur Längserstreckung der Nuten oder Langlöcher (8) feststehende Gleitsteine (9) eingreifen.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsarme (6) motorisch bewegbar antreibbar sind.
Haptische Bedieneinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsarme (6) mit einer sich in Längserstreckung der Führungsarme (6) erstreckenden Verzahnung (7) versehen sind, in die ein Ritzel eines Antriebsmotors eingreift.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastfeld mittels eines Schneckenantriebs oder mittels eines Spindelantriebs oder mittels einer Gasfeder oder mittels einer Druckfeder aus der Betriebsposition in die Außerbetriebsposition bewegbar antreibbar ist.
Haptische Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsantrieb ein Magnetbewegungsantrieb (3) und das Bewegungselement ein Anker (10) des Magnetbewegungsantriebs (3) ist.