DE102010002222B4 - Integriertes zentrales Armaturenbrett mit drehbarem Bedienelement - Google Patents

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Abstract

Bedienungstafel, umfassend:ein Display (12) zum Bereitstellen visueller Bilder für einen Benutzer; undein X/Y Bedienelement (14), das sich durch eine Öffnung (17) erstreckt, die in dem Display (12) gebildet ist, wobei das X/Y Bedienelement (14) ein damit verknüpftes Bedienungsmerkmal handhabt, wobei das Display (12) entweder ein Flüssigkristalldisplay, ein Plasmadisplay oder ein OLED-Display ist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Instrumenten- und Bedienungstafeln. Insbesondere betrifft die Erfindung ein integriertes zentrales Armaturenbrett, das ein Display mit einem integrierten Drehbedienungsknopf umfasst, und ein Verfahren zum Bilden des integrierten zentralen Armaturenbretts.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die meisten integrierten zentralen Armaturenbretter verwenden entweder Berührungsfelder als Benutzerschnittstelle oder eine Kombination aus mechanischen Schaltern und Drehknöpfen. Drehknöpfe werden für Eingaben von Lautstärke und Temperatur bevorzugt. Dedizierte Knöpfe nehmen jedoch viel Platz weg und benötigen eine Unterbringung außerhalb des Displays. Zudem sind Drehknöpfe typischerweise für eine spezifische Funktion dediziert, was von der Unterbringung her kostspielig und unrationell ist. Alternativ kann ein programmierbarer Drehcodierer verwendet und programmiert werden, um mehrere Funktionen auszuführen. Dies bietet jedoch keine Skala, die mit dem Knopf oder einer Aufschrift verknüpft ist. Derzeitige integrierte zentrale Armaturenbretter, die Berührungsbildschirme umfassen, umfassen Knöpfe und mechanische Schalter, die außerhalb des Bauraums des Displays angeordnet sind. Somit benötigt jeder Knopf und mechanischer Schalter zusätzliche Unterbringung, Verkabelung, Hintergrundbeleuchtung und Aufschriften.
  • Aus der DE 102 08 636 A1 ist eine Projektionsanzeigevorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer ein erstes Bild erzeugenden ersten Anzeigeeinheit und mit einem Bildschirm, bekannt, wobei das erste Bild als reelles Projektionsbild in einem Projektionsbereich auf dem Bildschirm abbildbar ist.
  • In der US 5 572 239 A wird eine Vorrichtung zur Interaktion eines Benutzers mit elektrischen Systemen und insbesondere eine Vorrichtung, die einen Anzeigebildschirm umfasst, der visuelle Informationen an den Benutzer der Vorrichtung übermittelt, beschrieben.
  • In der US 7 084 859 B1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die insbesondere für Anwendungen in einem Fahrzeug geeignet sind, um einen breiten Bereich von Inforationen bereitzustellen und eine sichere Eingabe von Daten an einen Computer, der die Fahrzeuguntersysteme steuert, zu ermöglichen.
  • In der US 2007/0057915 A1 wird ein Eingabesystem für eine Fahrzeugvorrichtung beschrieben, die eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen mehrerer Menüpunkt umfasst.
  • Es wäre wünschenswert, ein integriertes zentrales Armaturenbrett zu entwickeln, das ein berührungsempfindliches Display aufweist, und ein Verfahren, um das integrierte zentrale Armaturenbrett zu bilden, wobei das Display einen Drehknopf umfasst, der durch dieses hindurch angeordnet ist.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • In Übereinstimmung mit und gemäß der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise ein integriertes zentrales Armaturenbrett entdeckt, das ein berührungsempfindliches Display aufweist, und ein Verfahren, um das integrierte zentrale Armaturenbrett zu bilden, wobei das Display einen Drehknopf umfasst, der durch dieses hindurch angeordnet ist.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst eine Bedienungstafel folgendes: ein Display zum Bereitstellen visueller Bilder für einen Benutzer und ein X/Y-Bedienelement, das sich durch eine Öffnung erstreckt, die in dem Display gebildet ist, wobei das X/Y Bedienelement ein damit verknüpftes Bedienungsmerkmal handhabt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform umfasst eine Bedienungstafel folgendes: ein Display zum Bereitstellen visueller Bilder für einen Benutzer; ein drehbares Bedienelement, das eine Welle, die sich durch eine in dem Display gebildete Öffnung erstreckt, und einen Drehknopf, der mit der Welle gekoppelt ist, umfasst, wobei das Display eine grafische Skala um den Drehknopf herum bereitstellt, um eine Stufe eines mit dem drehbaren Bedienelement verknüpften Bedienungsmerkmals darzustellen.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform umfasst eine Bedienungstafel für ein Fahrzeug folgendes: ein Display zum Bereitstellen visueller Bilder für einen Benutzer, wobei das Display eine berührungsempfindliche Funktion umfasst; ein drehbares Bedienelement, das eine Welle umfasst, die sich durch eine in dem Displaybildschirm gebildete Öffnung erstreckt, und einen Drehknopf, der mit der Welle gekoppelt ist, wobei das Display eine grafische Skala um den Drehknopf herum bereitstellt, um eine Stufe eines bestimmten mit dem drehbaren Bedienelement verknüpften Bedienungsmerkmals darzustellen; ein Steuergerät, um eine Bewegung der Welle in ein elektrisches Signal umzusetzen, um das Bedienungsmerkmal zu handhaben, das mit dem drehbaren Bedienelement verknüpft ist; und einen Steuerkreis, um eine elektrische Verbindung zwischen einer Vielzahl von Fahrzeugsystemen bereitzustellen, die das Display und das Steuergerät umfassen.
  • Figurenliste
  • Die obigen sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann ohne Weiteres aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform hervorgehen, wenn sie mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gesehen wird. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ausschnittsansicht eines Fahrzeuginnenraums, der ein integriertes zentrales Armaturenbrett nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst.
    • 2 eine vordere senkrechte Ausschnittsansicht des integrierten zentralen Armaturenbretts aus 1.
    • 3 eine Ausschnittsansicht im Querschnitt des integrierten zentralen Armaturenbretts aus 2, an der Linie 3-3 entlang.
    • 4 eine perspektivische Ausschnittsansicht des integrierten zentralen Armaturenbretts aus 2, die eine Audiobedienfunktion zeigt.
    • 5 eine perspektivische Ausschnittsansicht des integrierten zentralen Armaturenbretts aus 2, die eine Klimabedienfunktion zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
  • Die nachstehende ausführliche Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen beschreiben und erläutern verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und Zeichnungen dienen dazu, es dem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung durchzuführen und zu benutzen, und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung auf irgendeine Art und Weise einzuschränken.
  • 1, 2 und 3 bilden ein integriertes zentrales Armaturenbrett (ICP) 10 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ab. Das ICP 10 umfasst ein Display 12, ein X/Y Bedienelement 14, wie etwa ein drehbares Bedienelement, und einen Steuerkreis 16. Wie gezeigt, ist das ICP 10 in einem Fahrzeug angeordnet. Es versteht sich jedoch, dass die hier offenbarte Technologie nicht nur bei Fahrzeuganwendungen verwendet werden kann. Das Display 12 ist ein Flüssigkristalldisplay (LCD) mit berührungsempfindlicher Funktionalität. Es versteht sich, dass andere Displays mit Erfassungsfähigkeiten verwendet werden können, wie z.B. eine hintergrundbeleuchtete Displaytafel mit Kapazitätserfassungsfunktionen. Es versteht sich ferner, dass andere Displays, wie etwa Plasmadisplays, OLED-Displays und dergleichen, je nach Bedarf verwendet werden können. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Display 12 mindestens ein Element aus einer Vielzahl von Funktions- und Verschönerungsfolien und von Schichten, wie z.B. Schutzschichten, Dekorschichten, leitfähige Schichten, dielektrische Schichten, Sperrschichten, und ein Substrat. Es versteht sich, dass das Display 12 eine beliebige Anzahl von Schichten, Folien und Merkmalen umfassen kann. Es versteht sich ferner, dass die Vorrichtung 12 eine beliebige Größe und Form aufweisen kann.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform wird eine Öffnung 17 in einer ersten Oberfläche 18 des Displays 12 gebildet, um das Bedienelement 14 aufzunehmen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Display 12 gefertigt werden, um die Öffnung 17 zu umfassen. Es versteht sich jedoch, dass die Öffnung 17 in einem Arbeitsablauf nach der Fertigung gebildet werden kann, wie z.B. in einem Bohrungsarbeitsablauf. Es versteht sich ferner, dass eine beliebige Anzahl der Öffnungen 17 in einem beliebigen Abschnitt des Displays 12 gebildet werden kann.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst das Bedienelement 14 eine Einstellvorrichtung oder einen Drehknopf 20, die bzw. der mit einer Welle 22 gekoppelt ist. Wie gezeigt, wird die Welle 22 durch die Öffnung 17 hindurch angeordnet, die in dem Display 12 gebildet wird, und wird mit einem Steuergerät 24 auf dem Steuerkreis 16 gekoppelt. Als nicht einschränkendes Beispiel ist das Steuergerät 24 ein Drehcodierer, der dazu geeignet ist, eine mechanische Drehung in ein elektrisches Signal zur Verarbeitung umzusetzen. Das Steuergerät 24 kann jedoch eine beliebige Vorrichtung oder ein beliebiges System sein, die bzw. das dazu geeignet ist, eine bestimmte Bedienfunktion als Reaktion auf eine Drehbewegung der Welle 22 des Bedienelements 14 hin zu ändern. Es versteht sich, dass das Bedienelement 14 ferner ein Druckknopfmerkmal umfassen kann, wobei eine mechanische „Drück“-Bewegung des Drehknopfs 20 verwendet wird, um eine bestimmte Funktion auszuführen. Es kann eine beliebige Anzahl von drehbaren Bedienelementen verwendet werden. Es versteht sich ferner, dass andere Einstellvorrichtungen als X/Y-Bewegungsbedienelemente verwendet werden können, wie z.B. ein Joystick, ein Hebel und Kombinationen derselben mit drehbaren Bedienelementen.
  • Der Steuerkreis 16 stellt eine elektrische Verbindung zwischen mehreren Fahrzeugsystemen bereit, die das Display 12 und das Steuergerät 24 umfassen. Als nicht einschränkendes Beispiel ist der Steuerkreis 16 eine gedruckte Schaltung (PCB) oder Leiterplatte, die auf diesem Gebiet bekannt ist. Zusätzlich stellt der Steuerkreis 16 ein Substrat für den Einbau des Displays 12, des Steuergeräts 24 und anderer Bauteile des ICP 10 bereit.
  • Im Gebrauch wird die Öffnung 17 in dem Display 12 gebildet, wodurch die Welle 22 des Bedienelements 14 durch das Display 12 hindurch gehen kann. Anschließend wird der Drehknopf 20 neben der ersten Oberfläche 18 des Displays 12 eingebaut. Der Drehknopf 20 wird von einem Benutzer betätigt, um eine Reihe von Fahrer- und Passagiereingaben auszuwählen, wie z.B. Lautstärke, Temperatur, Bass, Höhe, Balance, Ausblendung und Einstellung. Für jede ausgewählte Eingabe wird auf dem Display 12 ein grafisches Zeichen oder eine grafische Skala 26 erzeugt. Zudem werden Endanschläge für die grafische Skala 26 in das Steuergerät 24 programmiert, und eine Funktionsaufschrift 28, die eine aktuelle Funktion des Bedienelements 14 darstellt, wird auf dem Display 12 erzeugt. Das Display 12 stellt visuelle und berührungsempfindliche Dienstmerkmale für den Benutzer bereit, während das Bedienelement 14 eine elektromechanische Steuerung einer bestimmten zugewiesenen Fahrer- oder Passagiereingabe bereitstellt. Somit betätigt der Benutzer den Drehknopf 20 des Bedienelements 14, um eine Funktion zu steuern, die von dem Display 12 projiziert wird. Als nicht einschränkendes Beispiel startet der Benutzer eine Drehbewegung des Drehknopfs 20, um eine Stufe der bestimmten Fahrer- und Passagiereingabe, die von dem Bedienelement 14 gesteuert wird, höher oder niedriger zu stellen. Als weiteres Beispiel lässt der Benutzer die diversen Fahrer- und Passagiereingaben durchlaufen, indem er mindestens entweder auf den Drehknopf 20 oder ein berührungsempfindliches Zeichen 30, das auf dem Display 12 projiziert wird, drückt.
  • Insbesondere zeigt 4 das Display 12, das eine Audiofunktion des Bedienelements 14 darstellt, wobei die Funktionsaufschrift 28 die Audiofunktion durch ein grafisches Zeichen darstellt. Es versteht sich, dass andere Aufschriften, wie z.B. alphanumerische, verwendet werden können. Wie in 4 gezeigt, stellt die grafische Skala 26 eine Messbeschriftung für den Benutzer bereit, um eine Stufe einer Fahrer- und Passagiereingabe, wie z.B. eine Audiolautstärke, zu steuern.
  • 5 zeigt das Display 12, das eine Klimabedienfunktion des Bedienelements 14 darstellt, wobei die Funktionsaufschrift 28 die Klimabedienfunktion durch ein grafisches Zeichen darstellt. Wie in 5 gezeigt, stellt die grafische Skala eine Messbeschriftung für den Benutzer bereit, um eine Stufe einer bestimmten Fahrer- und Passagiereingabe, wie z.B. eine Innentemperatur, zu steuern.
  • Die Erfindung maximiert die Effizienz der Unterbringung anhand der Drehknopfwelle, die sich durch die Displayoberfläche hindurch erstreckt, wodurch der Bauraum, der für Drehknöpfe und Bedienelemente im Fahrzeug benötigt wird, minimiert wird.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung kann der Fachmann ohne Weiteres die wesentlichen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ermitteln und, ohne ihren Geist und Umfang zu verlassen, diverse Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vornehmen, um sie verschiedenen Anwendungen und Verhältnissen anzupassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Armaturenbrett (ICP)
    12
    Display
    14
    X/Y-Bedienelemente
    16
    Steuerkreis
    17
    Öffnung
    18
    (erste) Oberfläche
    20
    Drehknopf
    22
    Welle
    24
    Steuergerät
    26
    grafische Skala
    28
    Funktionsaufschrift
    30
    berührungsempfindliches Zeichen

Claims (18)

  1. Bedienungstafel, umfassend: ein Display (12) zum Bereitstellen visueller Bilder für einen Benutzer; und ein X/Y Bedienelement (14), das sich durch eine Öffnung (17) erstreckt, die in dem Display (12) gebildet ist, wobei das X/Y Bedienelement (14) ein damit verknüpftes Bedienungsmerkmal handhabt, wobei das Display (12) entweder ein Flüssigkristalldisplay, ein Plasmadisplay oder ein OLED-Display ist.
  2. Bedienungstafel nach Anspruch 1, wobei die Bedienungstafel in ein Fahrzeug integriert ist.
  3. Bedienungstafel nach Anspruch 1, wobei das Display (12) eine berührungsempfindliche Funktion umfasst.
  4. Bedienungstafel nach Anspruch 1, wobei das Display (12) mindestens entweder eine Schutzschicht, eine Dekorschicht, eine leitfähige Schicht, eine dielektrische Schicht, eine Sperrschicht, eine leitfähige Schicht oder ein Substrat umfasst.
  5. Bedienungstafel nach Anspruch 1, wobei das X/Y-Bedienelement (14) entweder einem drehbaren Bedienelement, einem Joystick, einem Hebel oder Kombinationen derselben entspricht, die mit einem Steuergerät (24) gekoppelt sind, um eine Bewegung des X/Y-Bedienelements (14) in ein elektrisches Signal umzusetzen, um das Bedienungsmerkmal zu handhaben.
  6. Bedienungstafel nach Anspruch 1, wobei das X/Y-Bedienelement (14) ein Drehcodierer ist.
  7. Bedienungstafel nach Anspruch 1, wobei eine Funktionsaufschrift, die das Bedienungsmerkmal darstellt, das mit dem X/Y-Bedienelement (14) verknüpft ist, auf dem Display (12) erzeugt wird.
  8. Bedienungstafel nach Anspruch 1, wobei der Benutzer eine Vielzahl der Bedienungsmerkmale, die mit dem X/Y Bedienelement (14) verknüpft sind, durchlaufen lässt, indem er mindestens entweder auf das X/Y Bedienelement (14) oder ein berührungsempfindliches Zeichen (30), das auf dem Display (12) projiziert wird, drückt.
  9. Bedienungstafel, umfassend: ein Display (12) zum Bereitstellen visueller Bilder für einen Benutzer; ein drehbares Bedienelement, das eine Welle (22), die sich durch eine in dem Display (12) gebildete Öffnung (17) erstreckt, und einen Drehknopf (20), der mit der Welle (22) gekoppelt ist, umfasst, wobei das Display (12) eine grafische Skala (26) um den Drehknopf (20) herum bereitstellt, um eine Stufe eines mit dem drehbaren Bedienelement verknüpften Bedienungsmerkmal darzustellen, wobei die Welle (22) des drehbaren Bedienelements mit einem Steuergerät (24) gekoppelt ist, um eine Bewegung der Welle (22) in ein elektrisches Signal umzusetzen, um das mit dem drehbaren Bedienelement verknüpfte Bedienungsmerkmal zu handhaben.
  10. Bedienungstafel nach Anspruch 9, wobei das Display (12) eine berührungsempfindliche Funktion umfasst.
  11. Bedienungstafel nach Anspruch 9, wobei das Display (12) ein Flüssigkristalldisplay ist.
  12. Bedienungstafel nach Anspruch 9, wobei das Steuergerät (24) ein Drehcodierer ist.
  13. Bedienungstafel nach Anspruch 9, wobei eine Funktionsaufschrift (28), die das Bedienungsmerkmal darstellt, das mit dem drehbaren Bedienelement verknüpft ist, auf dem Display (12) erzeugt wird.
  14. Bedienungstafel nach Anspruch 9, wobei der Benutzer eine Vielzahl der Bedienungsmerkmale, die mit dem drehbaren Bedienelement verknüpft sind, durchlaufen lässt, indem er mindestens entweder auf den Drehknopf (20) oder ein berührungsempfindliches Zeichen (30), das auf dem Display (12) projiziert wird, drückt.
  15. Bedienungstafel für Fahrzeuge, umfassend: ein Display (12) zum Bereitstellen visueller Bilder für einen Benutzer, wobei das Display (12) eine berührungsempfindliche Funktion umfasst; ein drehbares Bedienelement, das eine Welle (22), die sich durch eine in dem Displaybildschirm gebildete Öffnung (17) erstreckt, und einen Drehknopf (20), der mit der Welle (22) gekoppelt ist, umfasst, wobei das Display (12) eine grafische Skala (26) um den Drehknopf (20) herum bereitstellt, um eine Stufe eines bestimmten mit dem drehbaren Bedienelement verknüpften Bedienungsmerkmal darzustellen; ein Steuergerät (24), um eine Bewegung der Welle (22) in ein elektrisches Signal umzusetzen, um das Bedienungsmerkmal, das mit dem drehbaren Bedienelement verknüpft ist, zu handhaben; und einen Steuerkreis (24), um eine elektrische Verbindung zwischen einer Vielzahl von Fahrzeugsystemen bereitzustellen, die das Display (12) und das Steuergerät (24) umfassen.
  16. Bedienungstafel nach Anspruch 15, wobei das Steuergerät (24) ein Drehcodierer ist.
  17. Bedienungstafel nach Anspruch 15, wobei eine Funktionsaufschrift (28), die das Bedienungsmerkmal darstellt, das mit dem drehbaren Bedienelement verknüpft ist, auf dem Display (12) erzeugt wird.
  18. Bedienungstafel nach Anspruch 15, wobei der Benutzer eine Vielzahl der Bedienungsmerkmale, die mit dem drehbaren Bedienelement verknüpft sind, durchlaufen lässt, indem er mindestens entweder auf den Drehknopf (20) oder ein berührungsempfindliches Zeichen (30), das auf dem Display (12) projiziert wird, drückt.
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