DE102010026181B4

DE102010026181B4 - Bedieneinheit für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010026181B4
Application number: DE201010026181
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Fust Winfried
Original assignee: Behr Hella Thermocontrol GmbH
Current assignee: Behr Hella Thermocontrol GmbH
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: DE102010026181A1

Abstract

Bedieneinheit für ein Fahrzeug mit – einer reversibel durchbiegbaren, eine Unterseite aufweisenden Abdeckwand (20), auf welcher mindestens ein hinterleuchtbares Symbolfeld (22) ausgebildet ist, – einer hinter der Abdeckwand (20) angeordneten Trägerplatte (24) mit einem kapazitiven Wegsensor (26), der zwei übereinander angeordnete Metallelektroden aufweist, die sich dem Symbolfeld (22) gegenüberliegend auf der der Abdeckwand (20) zugewandten Seite der Trägerplatte (24) befinden, – wobei die näher zur Abdeckwand (20) angeordnete erste Metallelektrode in Richtung auf die unter bzw. hinter dieser angeordneten zweiten Metallelektrode elastisch verformbar ist, und – einer mit dem Wegsensor (26) verbundenen Auswerteschaltung zur Bestimmung einer Abstandsänderung der beiden Metallelektroden bei Verformung der ersten Metallelektrode, gekennzeichnet durch – eine eine Lichtabstrahlseite (38) aufweisende Hinterleuchtungslichtquelle (34, 36), die seitlich des Wegsensors (26) auf der Trägerplatte (24) angeordnet ist, – ein Lichtleitelement (30), das eine der Lichtabstrahlseite (38) der Hinterleuchtungslichtquelle (34, 36) gegenüberliegende Lichteintrittsseite...

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug, wobei es sich bei der Bedieneinheit beispielsweise um ein Klimasteuergerät, ein Infotainment-Bediengerät, ein Radio, ein Navigationsgerät oder allgemein ein Mensch-Maschine-Interface handeln kann.
Bedieneinheiten für Fahrzeuge sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Sie weisen im Regelfall eine Vielzahl von Bedienelementen auf, die als Drucktasten, Drehknöpfe, Wipptasten o. dgl. ausgebildet sein können.
In DE 100 29 417 A1 ist eine Folientastatur mit Kurzhubtastern beschrieben, wobei jedem Taster ein Kurzhubschalter zugeordnet ist. Beide Elemente sind über einen Lichtleiter-Stößel mechanisch gekoppelt. Neben dem auf einer Platine angeordneten Kurzhubschalter befindet sich eine Lichtquelle, die Licht für eine Symbolbeleuchtung o. dgl. Auffindbeleuchtung abstrahlt, welches über den Lichtleiter-Stößel zur Oberfläche der Folientastatur geleitet wird.
DE 10 2008 014 443 A1 offenbart einen beleuchteten Taster mit einem Drucksensor, auf den zur Betätigung des Tasters über einen Stößel Druck ausgeübt werden kann. Seitlich des Drucksensors befindet sich eine Hinterleuchtungslichtquelle.
Aus Designgründen ist man mitunter bemüht, dass eine Bedieneinheit eine zumindest in Teilen geschlossene Frontblende oder vordere Abdeckwand aufweist, die mit einzelnen Symbolfeldern versehen ist, über welche wiederum durch Antippen oder Drücken Schaltfunktionen ausgelöst werden. Ähnliche Konzepte sind von Folientastaturen bekannt. Die Abdeckwand wird im Bereich eines Symbolfeldes bei einem Druck mit einem Finger geringfügig durchgebogen bzw. verformt, was ausreichend ist, um z. B. mit einem hinter dem Symbolfeld angeordneten Wegsensor die Verformung der Abdeckwand zu erfassen. Hierzu bedient man sich im Stand der Technik mitunter kapazitiver Wegsensoren, die zwei beabstandete Metallelektroden aufweisen, deren Abstand sich beim Drücken gegen ein Symbolfeld verändert, wodurch ein Drücken des Symbolfeldes erkannt wird.
Diese Art von Betätigungselementen weist eine ansprechende Haptik auf, weshalb sie beim Anwender akzeptiert sind.
Konstruktionsbedingt befindet also hinter der Abdeckwand der Bedieneinheit in Flucht mit einem Symbolfeld ein Wegsensor, weshalb der Raum hinter dem Symbolfeld leider nicht für eine Such- bzw. Funktionsrückmeldebeleuchtungsquelle zur Verfügung steht. Daher befindet sich die Hinterleuchtungslichtquelle seitlich des Wegsensors, wobei das Licht über ein Lichtleitelement zum Symbol gelangen muss. Hierbei wirkt sich störend aus, dass das Symbolfeld über einen Stößel o. dgl. mechanisch mit dem Wegsensor gekoppelt sein muss, um ein Durchbiegen des Symbolfeldes beim Drücken mit dem Finger gegen dasselbe den Verschiebeweg der Abdeckwand auf den Wegsensor zu übertragen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem bei Verwendung von Wegsensoren oder anderen Schaltbauteilen hinter dem Symbolfeld dennoch auf einfache Art und Weise dessen Hinterleuchtung realisierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die versehen ist mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Der Lösungsansatz des erfindungsgemäßen Vorschlags basiert auf dem Gedanken, die mechanische Kopplung der Abdeckwand hinter einem Symbolfeld mit dem Wegsensor unter Verwendung eines Lichtleitelements zu realisieren, in das eine seitlich des Wegsensors angeordnete Hinterleuchtungslichtquelle ihr Licht einspeist. Das Lichtleitelement, das ausgehend von der Lichtabstrahlseite der Hinterleuchtungslichtquelle bis in den Raum zwischen dem Symbolfeld und dem Wegsensor hineinragt und weiter bis zum Symbolfeld geführt ist, weist einen Stößel auf, der an dem Wegsensor anliegt. Das Lichtleitelement befindet sich mit seiner Lichtaustrittsseite in unmittelbarer Nähe des Symbolfeldes und kann dieses berühren bzw. weist mindestens einen Vorsprung auf, der das Symbolfeld, d. h. die Unterseite der Abdeckwand berührt. Damit dienen nun das Lichtleitelement und der Stößel als mechanisches Kopplungselement zwischen der Abdeckwand (an der Rückseite des Symbolfeldes) und dem diesem Symbolfeld zugeordneten Wegsensor, Dieses mechanische Kopplungselement dient also neben der Übertragung des Durchbiegungsweges der Abdeckwand im Bereich des Symbolfeldes auf den Wegsensor auch der Hinterleuchtung des Symbolfeldes.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lichtleitelement winkelförmig verläuft und einen sich von der Lichteintrittsseite aus schräg in Richtung auf die Abdeckwand erstreckenden sowie im Bereich zwischen dem Wegsensor einerseits und dem Symbolfeld andererseits endenden ersten Abschnitt und einen sich an diesen anschließenden und sich bis zur Lichtaustrittsseite erstreckenden zweiten Abschnitt aufweist und dass der Stößel im wesentlichen parallel zur Erstreckung des zweiten Abschnitts und/oder im wesentlichen in Verlängerung des zweiten Abschnitts verläuft. Hierbei ist es zweckmäßig wenn der Stößel seitlich versetzt zum zweiten Abschnitt des Lichtleitelements ist und von dessen ersten Abschnitt absteht.
Die Anordnung der Hinterleuchtungslichtquelle seitlich des Wegsensors ist erfindungsgemäß so gewählt, dass ihre Lichtabstrahlseite im Wesentlichen rechtwinklig zur von der Trägerplatte definierten Ebene ausgerichtet ist. Die Trägerplatte trägt beispielsweise den Wegsensor und die Hinterleuchtungslichtquelle sowie andere hier nicht näher bezeichnete Bauelemente. Die Trägerplatte ist im Regelfall mit Leiterbahnen versehen; es handelt sich demnach um eine Platine. Die Hinterleuchtungslichtquelle strahlt also ihr Licht in einer im Wesentlichen parallel zur Trägerplatte verlaufenden Ausbreitungsrichtung ab, so dass dieses Licht über die Lichteintrittsseite des Lichtleitelements in dieses gelangt.
In vorteilhafter Weise lässt sich das erfindungsgemäße Bedienelement bei einer Bedieneinheit mehrfach einsetzen, wobei die Abdeckwand mehrere Symbolfelder und die Trägerplatte mehrere den Symbolfeldern jeweils zugeordnete und diesen gegenüberliegende Wegsensoren mit seitlich zu diesen angeordneten Hinterleuchtungslichtquellen aufweist und wobei zwischen jedem Symbolfeld, dem diesem zugeordneten Wegsensor und der seitlich davon angeordneten Halbleiterlichtquelle ein Lichtleiter und ein davon abstehender Stößel angeordnet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können pro Symbolfeld mehrere Hinterleuchtungslichtquellen für Licht in jeweils unterschiedlichen Farben vorgesehen sein. So ist es beispielsweise möglich, neben einer (z. B. weißen) Suchbeleuchtungsfunktion auch eine (z. B. rote) Funktionsrückmeldungsbeleuchtung vorzusehen.
Wie oben erwähnt, weist der Wegsensor zwei Metallelektroden auf, die im Abstand zueinander angeordnet sind. Jede Metallelektrode kann als Metallplatte bzw. Metallplättchen oder als Metallfläche auf einem Trägersubstrat ausgebildet sein. Zweckmäßig ist es, wenn die zweite Metallelektrode als auf der Trägerplatte angeordnete Metall- und insbesondere Kupferfläche ausgebildet ist, während die erste Metallelektrode über ein beispielsweise ringförmiges Abstandselement im Abstand zur Metall- bzw. Kupferfläche beabstandetes Metallplättchen ausgeführt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei:
1 eine Vorderansicht auf eine Bedieneinheit für ein Fahrzeug in Form beispielsweise eines Infotainment-Bediengeräts,
2 eine perspektivische Ansicht der Symbolleiste, wie sie im unteren Bereich der Frontblende des Bediengeräts gemäß 1 zu erkennen ist, wobei der Aufbau hinter der Symbolleiste dargestellt ist, und
3 eine andere perspektivische Ansicht der Symbolleiste gemäß 1, wobei auch hier der Aufbau hinter der Symbolleiste dargestellt ist.
1 zeigt die Frontblende 10 einer Bedieneinheit 12 für ein Kraftfahrzeug. An der Frontblende sind neben einer Anzeigevorrichtung 14 auch mehrere Drucktaster 16 angeordnet. Zusätzlich weist die Frontblende 10 eine Symbolleiste 18 mit einer Abdeckwand 20 auf, die mehrere Symbolfelder 22 aufweist. Hinter der Frontblende 10 und damit auch hinter der Abdeckwand 20 befindet sich eine Trägerplatte 24 (siehe die 2 und 3), auf der jedem Symbolfeld 22 gegenüberliegend ein kapazitiver Wegsensor 26 angeordnet ist. Der kapazitive Wegsensor 26 weist zwei (im Einzelnen nicht dargestellte) Metallelektroden auf, deren Abstand unter Einwirkung äußerer Kräfte veränderbar ist, wodurch eine Schaltfunktion o. dgl. auslösbar ist. Die Wegsensoren 26 sind mit einer ebenfalls nicht gezeigten Auswerteschaltung verbunden.
Zwischen der Unterseite 28 jedes Symbolfeldes 22 und dem jeweils zugeordneten Wegsensor 26 befindet sich ein mechanisches Kopplungselement, das erfindungsgemäß aus einem Lichtleitelement 30 mit Stößel 32 (siehe 2) besteht. Seitlich der Wegsensoren 26 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils drei Hinterleuchtungslichtquellen 34, 36 nebeneinander angeordnet, die Lichtabstrahlseiten 38 aufweisen, über die das Licht der Hinterleuchtungslichtquellen im Wesentlichen parallel zur Ebene der Trägerplatte 24 abgegeben wird. Dabei befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel beidseitig der z. B. weißen Hinterleuchtungslichtquelle 34 für die Such- und Auffindbeleuchtung jeweils eine z. B. rote Hinterleuchtungslichtquelle 36 als Funktionsrückmeldebeleuchtung. Den Lichtabstrahlseiten 38 gegenüberliegend befindet sich die Lichteintrittsseite 40 des Lichtleitelements 30. Ausgehend von dieser Lichteintrittsseite 40 erstreckt sich schräg in Richtung auf die Abdeckwand 20 ein erster Abschnitt 42 des Lichtleitelements 30, der in einen zweiten Abschnitt 44 übergeht, der winklig zum ersten Abschnitt 42 verläuft und in einer Lichtaustrittsseite 46 des Lichtleitelements 30 endet. Die Lichtaustrittsseite 46 liegt unmittelbar unterhalb eines Symbolfeldes 22 und kontaktiert die Unterseite 28 der Abdeckwand 20 gegebenenfalls über Vorsprünge o. dgl. Im Übergangsbereich zwischen dem ersten Lichtleiterelementabschnitt 42 und dem zweiten Abschnitt 44 des Lichtleitelements 30 befindet sich an dessen Unterseite eine in diesem Ausführungsbeispiel gezackte Struktur 48, die der Umlenkung des Lichts innerhalb des Lichtleitelements 30 vom ersten Abschnitt 42 zum zweiten Abschnitt 44 dient. Andere Lichtumlenkungsstrukturen sind ebenfalls denkbar.
In Verlängerung des zweiten Abschnitts 44 des Lichtleitelements 30 steht von diesen der Stößel 32 ab, der also von der Lichtumlenkstruktur 48 abragt. Der Stößel 32 liegt an dem Wegsensor 26 an und bewegt die eine der beiden Metallelektroden des Wegsensors in Richtung auf dessen andere Metallelektrode, wenn die Abdeckwand 20 im Bereich eines seiner Symbolfelder 22 auf Grund der Einleitung einer manuellen Druckkraft in diesem Ausführungsbeispiel infolge einer Durchbiegung minimal verformt wird.
Bezugszeichenliste

10: Frontblende
12: Bedieneinheit
14: Anzeigevorrichtung
16: Drucktaster
18: Symbolleiste
20: Abdeckwand
22: Symbolfeld
24: Trägerplatte
26: Wegsensor
28: Unterseite der Abdeckwand
30: Lichtleitelement
32: Stößel
34: Hinterleuchtungslichtquelle
36: Hinterleuchtungslichtquelle
38: Lichtabstrahlseite
40: Lichteintrittsseite des Lichtleitelements
42: erster Lichtleitelementabschnitt
44: zweiter Lichtleitelementabschnitt
46: Lichtaustrittsseite des Lichtleitelements
48: Lichtumlenkstruktur

Claims

Bedieneinheit für ein Fahrzeug mit – einer reversibel durchbiegbaren, eine Unterseite aufweisenden Abdeckwand (20), auf welcher mindestens ein hinterleuchtbares Symbolfeld (22) ausgebildet ist, – einer hinter der Abdeckwand (20) angeordneten Trägerplatte (24) mit einem kapazitiven Wegsensor (26), der zwei übereinander angeordnete Metallelektroden aufweist, die sich dem Symbolfeld (22) gegenüberliegend auf der der Abdeckwand (20) zugewandten Seite der Trägerplatte (24) befinden, – wobei die näher zur Abdeckwand (20) angeordnete erste Metallelektrode in Richtung auf die unter bzw. hinter dieser angeordneten zweiten Metallelektrode elastisch verformbar ist, und – einer mit dem Wegsensor (26) verbundenen Auswerteschaltung zur Bestimmung einer Abstandsänderung der beiden Metallelektroden bei Verformung der ersten Metallelektrode, gekennzeichnet durch – eine eine Lichtabstrahlseite (38) aufweisende Hinterleuchtungslichtquelle (34, 36), die seitlich des Wegsensors (26) auf der Trägerplatte (24) angeordnet ist, – ein Lichtleitelement (30), das eine der Lichtabstrahlseite (38) der Hinterleuchtungslichtquelle (34, 36) gegenüberliegende Lichteintrittsseite (40) und eine dem Symbolfeld (22) gegenüberliegende Lichtaustrittsseite (46) aufweist, die mit der Unterseite der Abdeckwand (20) mechanisch gekoppelt ist, – wobei die Hinterleuchtungslichtquelle (34, 36) ihr Licht im Wesentlichen parallel zur von der Trägerplatte (24) definierten Ebene abstrahlt, und – einen Stößel (32), der von dem Lichtleitelement (30) absteht und an der verformbaren ersten Metallelektrode des Wegsensors (26) anliegt, – wobei das Lichtleitelement (30) und der Stößel (32) eine innerhalb des Symbolfeldes (22) der Abdeckwand (20) erfolgende Durchbiegung auf die erste Metallelektrode zwecks Verformung derselben übertragen.
Bedieneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitelement (30) winkelförmig verläuft und einen sich von der Lichteintrittsseite (40) aus schräg in Richtung auf die Abdeckwand (20) erstreckenden sowie im Bereich zwischen dem Wegsensor (26) einerseits und dem Symbolfeld (22) andererseits endenden ersten Abschnitt (42) und einen sich an diesen anschließenden und sich bis zur Lichtaustrittsseite (46) erstreckenden zweiten Abschnitt (44) aufweist und dass der Stößel (32) im wesentlichen parallel zur Erstreckung des zweiten Abschnitts (44) und/oder im wesentlichen in Verlängerung des zweiten Abschnitts (44) verläuft.
Bedieneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (32) seitlich versetzt zum zweiten Abschnitt (44) des Lichtleitelements (30) ist und von dessen ersten Abschnitt (42) absteht.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckwand (20) mehrere Symbolfelder (22) und die Trägerplatte (24) mehrere den Symbolfeldern (22) jeweils zugeordnete und diesen gegenüberliegende Wegsensoren (26) mit seitlich zu diesen angeordneten Hinterleuchtungslichtquellen (34, 36) aufweist und dass zwischen jedem Symbolfeld (22), den diesem zugeordneten Wegsensor (26) und der seitlich davon angeordneten Hinterleuchtungslichtquelle ein Lichtleitelement (30) und ein davon abstehender Stößel (32) angeordnet ist.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichteintrittsseite (40) des Lichtleitelements (30) gegenüberliegend mehrere Hinterleuchtungslichtquellen (34, 36) für Licht in jeweils unterschiedlichen Farben angeordnet sind.
Bedieneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallelektroden als Metallplatten und/oder Metallflächen auf einem Trägersubstrat ausgebildet sind.
Bedieneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Metallelektrode als auf der Trägerplatte (24) angeordnete Metall- insbesondere Kupferfläche und die erste Metallelektrode als mit Abstand zur Metall- bzw. Kupferfläche angeordnete Metallplättchen ausgebildet ist.