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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Auslesen eines auf einer beweglichen Bedientaste angeordneten Bedienfelds mit einer Vielzahl von Funktionsbereichen, über die abhängig von einer manuellen Krafteinwirkung pro Funktionsbereich eine zugeordnete Schaltfunktion schaltbar und dabei eine haptische Rückmeldung gebbar ist und eine Bedieneinrichtung mit einer beweglichen Bedientaste umfassend ein Bedienfeld.
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Steuern und Auslesen eines Bedienfeldes ist bekannt. Solche Bedienfelder können insbesondere als Teil einer Mensch-Maschine-Schnittstelle eines Kraftfahrzeuges manuelle Bedienbefehle, beispielsweise durch Berühren und/oder Drücken eines Funktionsbereichs, in zugeordnete Schaltfunktionen, beispielsweise Schaltsignale, umsetzen. Es sind Bedienfelder bekannt, die aus mehreren mechanischen niederdrückbaren Einzeltasten bestehen. Diese können beispielsweise in eine Schalttafel, insbesondere in Zierteile der Schalttafel eines Kraftfahrzeugs integriert sein. Ferner sind Bedienfelder bekannt, die auf sogenannten Touchscreens beziehungsweise berührungssensitiven Bildschirmen dargestellt werden. Ferner ist es auch möglich, mittels einer aktiven Haptik im Falle einer erkannten Berührung eine haptische Rückmeldung zu geben, beispielsweise mittels elektromagnetischen Aktuatoren.
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Aus der
DE 10 2009 041 653 A1 offenbart ein Schaltelement zur Erzeugung eines Schaltsignals bei Annäherung und/oder Berührung durch einen Benutzer.
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Die
DE 10 2006 035 837 A1 offenbart ein Bedienelement mit einem auf einem linear beweglichen Trägerelement angeordneten Betätigungselement, in dem ein kapazitiver Näherungssensor angeordnet ist.
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Die
DE10 2005 025 021 A1 offenbart ein Schalterelement mit einem kapazitiv ausgebildeten Näherungssensor.
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Aus der
DE 603 17 287 T2 ist ein Schalter mit einem kapazitiven Detektor bekannt. Bei Erkennung einer Betätigung mittels dem kapazitiven Detektor wird mittels eines piezoelektrischen Plättchens ein haptisches Signal an einen Nutzer ausgegeben.
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Aus der
US209/0160529 A1 ist ein Bedienfeld mit einer Vielzahl von Funktionsbereichen bekannt. Das Bedienfeld ist als ein berührungssensitives Bedienfeld mit mehreren Funktionsbereichen ausgebildet, wobei über die Funktionsbereiche abhängig von einer manuellen Krafteinwirkung pro Funktionsbereich eine zugeordnete Schaltfunktion schaltbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine fehlersicherere Bedienung zu ermöglichen, insbesondere Vorkehrungen zu treffen, falls zwei nebeneinander liegende Funktionsbereiche gleichzeitig bedient werden, und außerdem ein Spaltbild auf ein Minimum zu reduzieren.
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Die Aufgabe ist gelöst mit einem Verfahren zum Steuern und Auslesen eines auf einer beweglichen Bedientaste angeordneten berührungssensitiven Bedienfelds mit einer Vielzahl von Funktionsbereichen, über die abhängig von einer manuellen Krafteinwirkung pro Funktionsbereich eine zugeordnete Schaltfunktion schaltbar und dabei eine haptische Rückmeldung gebbar ist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- -Erkennen und Lokalisieren zumindest eines Vorgangs einer Berührung des Bedienfelds der Bedientaste und
- -Geben der haptischen Rückmeldung auf die Bedientaste nur, falls der zumindest eine Vorgang für genau einen der Funktionsbereiche der Vielzahl der Funktionsbereiche erkannt und lokalisiert ist, wobei zum Geben der haptischen Rückmeldung eine Rückmeldevorrichtung mittels eines Sperraktuators entsperrt und dabei eine Beweglichkeit der Bedientaste freigegeben oder ein auf die Bedientaste wirkender elektromagnetischer Rückmeldeaktuator angesteuert wird.
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Vorteilhaft kann dadurch gewährleistet werden, dass die manuelle Krafteinwirkung nur dann eine haptische Rückmeldung auslöst, falls genau einer der Funktionsbereiche bedient wird. Falls versehentlich zwei nebeneinander liegende Funktionsbereiche gleichzeitig bedient werden, erfolgt vorteilhaft keine haptische Rückmeldung.
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Vorteilhaft kann eine mechanische Sperrung des jeweiligen Funktionsbereichs und/oder des gesamten Bedienfelds erfolgen. Diese mechanische Sperrung wird vorteilhaft mittels des Sperraktuators genau dann gelöst, wenn eine haptische Rückmeldung erfolgen soll, nämlich wenn der genau eine betreffende Funktionsbereich alleine bedient wird. In einer erfindungsgemäßen Alternative des Verfahrens wird ein Geben der haptischen Rückmeldung mittels eines elektromagnetischen Rückmeldeaktuators bewirkt.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist ein Schalten der dem genau einen der Funktionsbereiche zugeordneten Schaltfunktion nur falls der zumindest eine Vorgang für den genau einen der Funktionsbereiche der Vielzahl der Funktionsbereiche erkannt und lokalisiert ist, vorgesehen. Vorteilhaft kann dadurch verhindert werden, dass bei einer versehentlichen Bedienung von, beispielsweise zwei nebeneinander liegenden, Funktionsbereichen zwei Schaltfunktionen ausgelöst werden. Vorteilhaft wird nur genau dann eine Schaltfunktion ausgelöst, wenn auch nur genau einer der Funktionsbereiche mittels der manuellen Krafteinwirkung bedient wird. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, einen haptisch spürbaren Spalt zwischen den Funktionsbereichen, der üblicherweise solche Fehlbedienungen haptisch erlebbar machen kann, wegzulassen. Stattdessen wird die Möglichkeit einer Fehlbedienung ausgeschlossen, wobei vorteilhaft mittels der gegebenenfalls nicht erfolgenden haptischen Rückmeldung ein Bediener des Bedienfeldes auf diesem Wege sofort erfährt, dass er keine Bedienung ausgelöst hat. Vorteilhaft kann er die Bedienung erneut vornehmen und dabei den Funktionsbereich besser ansteuern, so dass er nur auf diesen die manuelle Krafteinwirkung bewirkt, wobei vorteilhaft dadurch die zugeordnete Schaltfunktion ausgelöst wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein gleichzeitiges Entsperren einer Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung zum Erkennen der manuellen Krafteinwirkung mittels des Sperraktuators vorgesehen. Vorteilhaft kann mit nur einem Sperraktuator gleichzeitig ein Entsperren der Rückmeldevorrichtung und der Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung erfolgen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Erzeugen eines elektrischen Signals mittels der entsperrten Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung in Reaktion auf die manuelle Krafteinwirkung auf den genau einen Funktionsbereich der Vielzahl der Funktionsbereiche vorgesehen. Vorteilhaft kann die Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung das elektrische Signal zum Realisieren der Schaltfunktion erzeugen. Vorteilhaft kann mittels des Sperraktuators die Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung so gesperrt werden, dass trotz einer manuellen Krafteinwirkung keine Erzeugung des elektrischen Signals erfolgt. Vielmehr kann diese lediglich in entsperrtem Zustand erfolgen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es möglich, dass der Sperraktuator in einem stromlosen Zustand die Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung und/oder die Rückmeldevorrichtung sperrt. Zum Entsperren muss also der Sperraktuator bestromt werden. Dies kann vorteilhaft dazu ausgenutzt werden, dass beispielsweise bei einer abgeschalteten Zündung des Kraftfahrzeugs die Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung und/oder die Rückmeldevorrichtung automatisch gesperrt sind.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein kapazitives Erkennen der Berührung vorgesehen. Vorteilhaft kann die Berührung kapazitiv erkannt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Durchführen einer Fallunterscheidung in a) es wird für keinen der Funktionsbereiche der Vorgang erkannt, b) es wird für den genau einen Funktionsbereich der Vorgang erkannt, c) es wird für zumindest zwei der Funktionsbereiche der Vorgang erkannt und/oder ein Entsperren der Rückmeldevorrichtung und der Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung falls b) eingetreten ist, vorgesehen. Vorteilhaft kann mittels der Fallunterscheidung eine Logik zum Geben der haptischen Rückmeldung und/oder zum Aktivieren des Sperraktuators realisiert werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Geben der haptischen Rückmeldung mittels eines Mikroschalters und/oder ein Schalten der Schaltfunktion mittels des Mikroschalters vorgesehen. Vorteilhaft können Mikroschalter in nur einem Bauelement gleichzeitig die Funktion der Rückmeldevorrichtung und Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung erfüllen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Geben der haptischen Rückmeldung mittels eines elektromagnetischen Rückmeldeaktuators und/oder ein Erkennen der manuellen Krafteinwirkung mittels eines Kraftsensors und/oder ein Schalten der Schaltfunktion in Abhängigkeit des Erkennens mittels des Kraftsensors vorgesehen. Vorteilhaft können die Rückmeldevorrichtung und die Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung in zwei Bauteilen realisiert werden, wobei diese mittels einer geeigneten Ansteuerung so miteinander verschaltet werden können, dass nach einer erkannten manuellen Krafteinwirkung mittels des Kraftsensors mittels des elektromagnetischen Rückmeldeaktuators die haptische Rückmeldung erfolgt, und die Schaltfunktion ausgelöst wird. Die Schaltfunktion kann gegebenenfalls mittels einer separaten Schaltsteuerung und/oder Logik erfolgen.
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Die Aufgabe ist außerdem mit einer Bedieneinrichtung mit einer beweglichen Bedientaste umfassend ein berührungssensitives Bedienfeld mit einer Vielzahl von Funktionsbereichen über die abhängig von einer manuellen Krafteinwirkung pro Funktionsbereich eine zugeordnete Schaltfunktion schaltbar ist gelöst. Erfindungsgemäß umfasst die Bedieneinrichtung eine Rückmeldevorrichtung, mittels der eine haptische Rückmeldung auf eine durch die Berührung bewirkte Krafteinwirkung erzeugbar ist. Die Rückmeldevorrichtung gibt eine haptische Rückmeldung an die Bedientaste nur aus, falls der zumindest eine Vorgang einer Erkennung und Lokalisierung einer Berührung des Bedienfelds der Bedientaste für genau einen der Funktionsbereiche der Vielzahl der Funktionsbereiche erkannt und lokalisiert wird. Die haptische Rückmeldung ist durch Freigabe einer Beweglichkeit der Bedientaste durch Entsperrung einer Rückmeldevorrichtung mittels eines Sperraktuators oder durch Ansteuerung eines auf die Bedientaste wirkenden elektromagnetischen Rückmeldeaktuators bewirkbar.
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Unter einer Rückmeldevorrichtung kann eine beliebige Vorrichtung verstanden werden, die einen haptisch fühlbaren Impuls als Antwort auf die Krafteinwirkung erzeugt. Gegebenenfalls kann eine Gegenkraftveränderung, beispielsweise bewirkt durch eine Schnappfeder und/oder eine Einrasten als haptische Rückmeldung dienen. Unter einer Bedienungserkennung kann eine beliebige Vorrichtung verstanden werden, mittels der eine Berührung und/oder eine Annäherung an das Bedienfeld, insbesondere den jeweiligen Funktionsbereich, detektiert und/oder lokalisiert werden kann. Dies kann beispielsweise kapazitiv und/oder mittels Infrarottechnik geschehen, insbesondere analog eines sogenannten berührungssensitiven Bildschirms, der auch Touchscreen genannt wird. Die Interpretation in die dem jeweils berührten Funktionsbereich zugeordnete Schaltfunktion erfolgt nachgelagert durch eine Auswertung der Bedienungserkennung. Dadurch können die Vorteile einer berührungssensitiven Oberfläche und eines haptisch erlebbaren Schalters miteinander kombiniert werden. Vorteilhaft kann mittels des nur einen Schalters eine Vielzahl von Schaltfunktionen realisiert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines in ein Zierteil eines Kraftfahrzeugs eingelassenen Bedienfeldes;
- 2 ein weiteres Beispiel eines in ein Zierteil des Kraftfahrzeug eingelassenen Bedienfeldes analog der Darstellung der 1;
- 3 eine weitere Ansicht des in 2 gezeigten Bedienfeldes, wobei schematisch Funktionsbereich und passive Bereiche symbolisiert sind;
- 4 - 6 jeweils einen Querschnitt des in den 1 - 3 gezeigten Bedienfeldes;
- 7 eine Bedientaste eines Bedienfeldes mit vier unterschiedlichen Funktionsbereichen; und
- 8 einen Querschnitt durch die Bedientaste in einem in das Fahrzeug eingebauten Zustand.
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1 zeigt ein Bedienfeld 1 eines teilweise dargestellten Kraftfahrzeugs 3. Das Kraftfahrzeug 3 weist ein Zierteil 5 auf, das beispielsweise Holz, Aluminium und/oder einen Carbonwerkstoff mit einer ansprechenden wertanmutendenden Optik aufweist. Das Bedienfeld 1 ist in das Zierteil 5 eingelassen und weist insgesamt vier Funktionsbereiche 7 auf. Jeder der Funktionsbereiche 7 ist mittels eines Symbols kenntlich gemacht, so dass ein Bediener des Bedienfelds 1 eine Vorstellung davon entwickeln kann, welchen der Funktionsbereiche 7 er berührt. Die Symbole lauten: „M“, „1“, „2“, „3“. Die Symbole können gegebenenfalls hinterleuchtet sein, so dass diese bei einer in dem Fahrzeug herrschenden Dunkelheit leicht abgelesen werden können.
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Das Bedienfeld 1 weist eine rechteckige Bedientaste 9 auf, wobei zwischen der Bedientaste 9 und dem Zierteil 5 ein umlaufender Spalt 11 verbleibt.
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2 zeigt ein weiteres Bedienfeld 1 analog des in 1 dargestellten Bedienfelds 1. Als einziger Unterschied ist die Bedientaste 9 in einer gleichen Breite dimensioniert wie das übrige Zierteil 5, so dass sich anstelle des umlaufenden Spaltes 11 rechts und links der Bedientaste 9 jeweils nur ein einzelner Spalt ergibt. Das weitere Spaltbild der Bedientaste 9 kann vorteilhaft dadurch kaschiert werden, dass ein jeweiliger oberer und unterer Spalt mit einer Begrenzung des Zierteils 5 zusammenfallen.
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3 zeigt das in 2 dargestellte Bedienfeld 1, wobei zusätzlich die Funktionsbereiche 7 und ein diese umgebender passiver Bereich 15 eingezeichnet sind. Es ist zu erkennen, dass die Funktionsbereiche 7 sich jeweils kreisförmig um die jeweiligen Symbole „M“, „1“, „2“, „3“ erstrecken und diese von einem gemeinsamen passiven Bereich 15 umgeben sind.
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Jedem der vier Funktionsbereiche 7 ist eine nicht näher dargestellte Schaltfunktion zugeordnet. Die Funktionsbereiche 7 und der umgebende passive Bereich 15 sind auf einer Bedienoberfläche 13 der Bedientaste 9 angeordnet. Die dem jeweiligen Funktionsbereich 7 zugeordnete Schaltfunktion kann durch Berühren und Niederdrücken des jeweiligen Funktionsbereichs 7 erzeugt werden. Ein Berühren und/oder Niederdrücken des passiven Bereichs 15 löst keine Schaltfunktion aus.
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Die 4 - 6 zeigen jeweils eine Querschnittdarstellung des in 2 gezeigten Bedienfeldes, wobei die Schnittlinie mittig verläuft.
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Es ist zu erkennen, dass unterhalb der Bedienoberfläche 13 ein Mikroschalter 17 angeordnet ist. Der Mikroschalter 17 weist einen Betätiger 19 sowie eine dem Betätiger 19 zugeordnete Schnappscheibe 21 auf. Die Schnappscheibe 21 stützt sich an einem Bedienfeldunterteil 23 ab. Die Bedientaste 9, die ein Bedienfeldoberteil darstellt, ist, in Ausrichtung der 4 - 6 gesehen, relativ zu dem Bedienfeldunterteil 23 nach oben und unten verschieblich gelagert, was mittels eines Doppelpfeils 25 symbolisiert ist.
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Der Betätiger 19 weist eine längliche Grundform mit einem Vorsprung 27 auf. Der Betätiger 19 kann beispielsweise zylindrisch mit einem den Vorsprung 27 bildenden umlaufenden Bund ausgebildet sein. Der Vorsprung 27 bildet einen Anschlag für einen Sperraktuator 29. 4 zeigt das Bedienfeld 1 in einem mittels des Sperraktuators 29 gesperrten Zustand. Dazu weist der Sperraktuator 29 eine Sperrklinke 31 auf, die, wie in 4 gezeigt, mit dem Vorsprung 27 in Eingriff steht. Wie in 4 dargestellt, ist mittels der Sperrklinke 31 des Sperraktuators 29 der Betätiger 19 in einer ersten, nicht aktivierten Schaltstellung gesperrt.
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In der Darstellung gemäß 5 ist der Sperraktuator 29 betätigt, beispielsweise mittels Bestromen einer geeigneten elektromagnetischen Vorrichtung. Es ist zu erkennen, dass dadurch die Sperrklinke 31 zurückgezogen ist, also nicht mehr mit dem Vorsprung 27 in Eingriff steht.
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Dadurch kann, wie in 6 dargestellt, durch einen Bediener 33, beispielsweise einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 3, eine Betätigungskraft auf die Bedienoberfläche 13 der Bedientaste 9 des Bedienfeldes 1 ausgeübt werden. Die von dem Bediener 33 ausgeübte Bedienkraft ist in 6 mittels eines Pfeils 35 symbolisiert. Es ist zu erkennen, dass sich dadurch die Bedientaste 9 und damit der an der Bedientaste 9 anschlagende Betätiger 19 nach unten verlagern, wobei die Schnappscheibe 21 in einem ausgelösten, also eingedrückten Zustand ist, wobei während des Niederdrückens eine haptische Rückmeldung mittels der Schnappscheibe 21 auf den Betätiger 19 und von diesem auf die Bedientaste 9 und von dieser auf den Bediener 33 übertragen wird. 6 zeigt den Mikroschalter 17 des Bedienfelds 1 in einer zweiten aktivierten Schaltstellung.
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Der Mikroschalter 17 stellt in einem Bauteil eine Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung zum Erkennen der mittels des Pfeils 35 angedeuteten manuellen Krafteinwirkung und eine Rückmeldevorrichtung in Form der Schnappscheibe 21 dar.
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Außerdem weist das in den 4 - 6 dargestellte Bedienfeld 1 eine nicht näher dargestellte Bedienungserkennung 37 auf, die eine Berührung des Bedieners 33 auf der Bedienoberfläche 13 erkennt und lokalisiert, insbesondere den Funktionsbereichen 7 zuordnet. Vorteilhaft wird der Sperraktuator 29 nur dann aktiviert, falls der Bediener 33 die Bedienoberfläche 13 an dem genau einen Funktionsbereich 7, wie in 6 dargestellt, berührt. In den 5 und 6 ist der Sperraktuator 29 aktiviert, so dass die mittels des Pfeils 35 aufgebrachte manuelle Krafteinwirkung zu einem Niederdrücken des Betätigers 19 des Mikroschalters 17 und damit zum Auslösen eines Schaltsignals führen kann. Falls die Berührung des Bedieners 33 in dem passiven Bereich 15 oder gegebenenfalls auf zwei der Funktionsbereiche 7 gleichzeitig erfolgt, kann dies mittels der Bedienungserkennung 37 erkannt werden, wobei keine Aktivierung des Sperraktuators 29, also keine Freischaltung des Betätigers 19 des Mikroschalters 17 erfolgt. Alternativ ist es denkbar, mehr als einen Mikroschalter 17 vorzusehen, beispielsweise pro Funktionsbereich 7 jeweils einen. Dies kann insbesondere in Verbindung mit einer die Bedienoberfläche 13 ausmachenden und im Bereich der Funktionsbereiche eindrückbaren Folie der Fall sein.
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7 zeigt eine Bedientaste 9 eines weiteren Bedienfeldes 1 mit insgesamt vier quadratischen Funktionsbereichen 7. Die vier quadratischen Funktionsbereiche 7 weisen die Symbole „1“, „2“, „3“, „4“ auf, die von dem Bediener 33 zum Ansteuern der jeweiligen Funktionsfläche 7 abgelesen werden können. Das Bedienfeld 1 weist eine durchgängige, also spaltfreie Bedienoberfläche 13 auf, wobei die Funktionsbereiche 7 von einem passiven Bereich 15 umgeben sind.
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8 zeigt einen Querschnitt durch einen der Funktionsbereiche 7 der in 7 dargestellten Bedientaste 9 in einem eingebauten Zustand in dem Kraftfahrzeug 3. Es ist zu erkennen, dass die Bedientaste 9 des Bedienfelds 1 von dem Zierteil 5 umgeben ist. Unterhalb des Zierteils 5 ist einemehrfache, insbesondere doppelte, Sperrklinke 31 eines Sperraktuators 29 angeordnet. Die doppelte Sperrklinke 31 greift in einen Rücksprung, vorliegend eine rechteckförmige umlaufende Nut 39 ein. Die Bewegungen der doppelten Sperrklinke 31 sind in 8 mittels zwei Doppelpfeilen 41 symbolisiert. 8 zeigt den Sperraktuator 29 in einem inaktiven, beispielsweise nicht bestromten Zustand. Der Sperraktuator 29 bildet eine Sperrvorrichtung, mittels der die Bedientaste 9 entsperrbar ist.
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In die Bedientaste 9 ist pro Funktionsbereich 7 jeweils ein Lichtleiter 43 eingebracht. Der Lichtleiter ist dazu ausgelegt, infrarotes Licht, das von einem Infrarotsender 45 ausgestrahlt wird, aus der Bedientaste 9 in einem Winkel zu der Bedienoberfläche 13 auszusenden. Das infrarote Licht des Infrarotsenders 45 kann von einem Bediener 33, beispielsweise einem Finger des Bedieners 33, in Form eines mittels Pfeilen dargestellten Infrarotstrahls 47 wieder in den Lichtleiter 43 eingeleitet werden. Dieser leitet den Infrarotstrahl 47 im Wesentlichen in entgegengesetzter Richtung zurück auf einen Infrarotempfänger 49. Der Infrarotsender 45, der Lichtleiter 43 und der Infrarotempfänger 49 sind Teil einer Rückmeldevorrichtung, mittels der eine Annäherung des Bedieners 33 an den jeweiligen Funktionsbereich 7 detektiert werden kann.
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Bei betätigtem Sperraktuator 29 ist die Bedientaste 9 in einem Schacht 51 längsverschieblich, was in 8 mittels eines Pfeils 25 angedeutet ist. Die längsverschiebliche Bedienertaste 9 kann beispielsweise federbeaufschlagt sein und stellt eine Krafteinwirkungserkennungsvorrichtung dar, mittels der die manuelle Krafteinwirkung des Bedieners 33 erkennbar ist.
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Der Infrarotsender 45 und der Infrarotempfänger 49 sind auf einer Leiterplatte 53 angeordnet. Mittels der Leiterplatte 53 können entsprechende Signale des Infrarotsenders 45 und des Infrarotempfängers 49 verarbeitet und/oder weitergeleitet werden. Ferner kann mittels der Leiterplatte 53 alternativ und/oder zusätzlich ein elektrisches Schaltsignal generiert werden, falls die Bedienertaste 9 entlang der Richtung des Pfeils 25 innerhalb des Schachtes 51 niedergedrückt wird. Dabei wird mittels eines Haptikmechanismus 55 eine mittels eines Pfeils 56 angedeutete haptische Rückmeldung auf den Bediener 33 übertragen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Haptikmechanismus 55 gleichzeitig zum Erzeugen des elektrischen Schaltsignals an der Leiterplatte 53 ausgelegt ist. Der Haptikmechanismus 55 ist Teil einer Rückmeldevorrichtung, mittels der die haptische Rückmeldung an den Bediener 33 gebbar ist. Vorteilhaft können mittels des Sperraktuators 29 gleichzeitig das Niederdrücken der Bedientaste 9 und damit das Betätigen des Haptikmechanismus 55 gesperrt werden. Dies ist in einem stromlosen Zustand des Sperraktuators 29 der Fall. Im Falle einer Annäherung des Bedieners 33 an genau einen der Funktionsbereiche 7 kann vorteilhaft bereits bei einer erkannten Annäherung des Bedieners 33 der Sperraktuator 29 betätigt werden und damit die Bedienertaste 9 entsperrt werden. Das Erkennen der Annäherung erfolgt vorteilhaft mittels des Infrarotsenders 45 und des zurückgestrahlten Infrarotstrahls 47 auf den Infrarotempfänger 49.
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In einer vereinfachten Ausgestaltung verfügt das Bedienfeld 1 zusätzlich zu der Berührungserkennung mittels der Bedienungserkennung 37 über eine permanente Betätigungshaptik. Durch das Aufbringen einer vorzugsweise senkrechten Betätigungskraft beziehungsweise manuellen Einwirkung durch den Bediener 33 an einer beliebigen Stelle der Bedienoberfläche 13 können dabei sowohl das elektrische Schaltsignal als auch die haptische Rückmeldung erzeugt werden. Eine solche permanente Betätigungshaptik kann beispielsweise durch den in den 4 - 6 gezeigten Mikroschalter 17 realisiert werden, der mit der Bedienoberfläche 13 mechanisch verbunden ist.
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Für das Ansteuern der dem betätigten Funktionsbereich 7 zugeordneten Schaltfunktion werden in einem nachfolgenden Auswerteschritt die Ergebnisse der Bedienungserkennung 37 und das von der permanenten Betätigungshaptik, insbesondere des Mikroschalters 17, erzeugbare Signal miteinander kombiniert. Vorteilhaft kann auf eine ungültige Betätigung geschlossen werden, falls keiner der Funktionsbereiche 7, also der passive Bereich 15, berührt wird oder falls mindestens zwei der Funktionsbereiche 7 gleichzeitig berührt werden. Vorteilhaft kann für diesen Fall keine Schaltfunktion angesteuert werden. Wird dagegen zum Zeitpunkt der Betätigung genau einer der Funktionsbereiche 7 berührt, dann wird die diesem Funktionsbereich 7 zugeordnete Schaltfunktion angesteuert. Vorteilhaft kann das in den 4 - 6 dargestellte Bedienfeld 1 auf einfache Art und Weise realisiert werden und weist die permanente Betätigungshaptik, insbesondere in Form der Schnappscheibe 21, auf.
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In einer zweiten Ausprägung weist das Bedienfeld 1 eine Haptik auf, die ein- und ausschaltbar ist. Hierzu kann vorteilhaft zusätzlich der Sperraktuator 29 vorgesehen sein. Ist die Haptik eingeschaltet, dann kann durch Aufbringen der vorzugsweise senkrecht wirkenden manuellen Krafteinwirkung an einer beliebigen Stelle der Bedienoberfläche 13 sowohl ein elektrisches Schaltsignal als auch eine haptische Rückmeldung erzeugt werden. Ist die Haptik dagegen ausgeschaltet, dann werden durch das Aufbringen der manuellen Krafteinwirkung an einer beliebigen Stelle der Bedienoberfläche 15 weder ein elektrisches Schaltsignal noch eine haptische Rückmeldung erzeugt. Für den Fall, dass keine Versorgungsspannung an dem Bedienfeld 1 anliegt, ist die Haptik ausgeschaltet, wobei der Sperraktuator 29 nicht bestromt ist. Diese Schaltstellung des Sperraktuators 29 ist beispielsweise in den 4 und 8 dargestellt.
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Der Sperraktuator 29 stellt eine schaltbare Sperre in Form der Sperrklinke 31 dar, wobei mittels der Sperrklinke 31, wie in den 4 und 8 erkennbar, ein Auslösen des Mikroschalters 17 blockiert wird, insbesondere dadurch, dass die mittels des Pfeils 25 angedeutete vertikale Beweglichkeit der Bedienoberfläche 13 beziehungsweise der Bedientaste 9 blockiert ist.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, einen nicht näher dargestellten Kraftsensor in Verbindung mit einem elektromagnetischen Rückmeldeaktuator vorzusehen, wobei der Rückmeldeaktuator elektronisch ansteuerbar ist und bei Bedarf einen haptischen Effekt, also die haptische Rückmeldung, auf der Bedienoberfläche 13 erzeugen kann.
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Die ein- und ausschaltbare Haptik, also der Sperraktuator 29 und/oder der Rückmeldeaktuator, wird dabei von der Bedienungserkennung gesteuert. Die Haptik wird nur dann eingeschaltet, wenn genau einer der Funktionsbereiche 7 berührt wird. Bewirkt dann der Bediener 33 die manuelle Krafteinwirkung, wird die dem berührten Funktionsbereich 7 zugeordnete Schaltfunktion angesteuert und der Bediener 33 erhält die haptische Rückmeldung. Wird dagegen keiner der Funktionsbereiche 7 berührt, oder werden mindestens zwei der Funktionsbereiche 7 gleichzeitig berührt, dann wird die Haptik ausgeschaltet und beim Bewirken der manuellen Krafteinwirkung erfolgen vorteilhaft keine Funktionsansteuerung und keine haptische Rückmeldung.
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Bei einer weiteren Ausprägung des Bedienfeldes 1 gemäß den 7 und 8 wird die Bedienungserkennung 37 und damit der Sperraktuator 29 bereits bei einer erkannten Annäherung angesteuert. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, eine Berührungserkennung und gleichzeitig eine Annäherungserkennung vorzusehen. Bei der mittels des Lichtleiters 43, des Infrarotsenders 45, des Infrarotempfängers 49 realisierbaren Annäherungserkennung kann vorteilhaft bereits vor einer eigentlichen Berührung der Bedienoberfläche 13 erkannt werden, ob sich der Bediener 33, insbesondere ein Finger des Bedieners 33 einem der Funktionsbereiche 7 nähert. Diese Annäherungserkennung kann alternativ und/oder zusätzlich auch kapazitiv realisiert werden.
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Vorteilhaft können grundsätzlich drei Fälle unterschieden werden, a) es wird keiner der Funktionsbereiche 7 angenähert und/oder berührt, b) es wird für genau einen der Funktionsbereiche 7 eine Annäherung und/oder Berührung erkannt, c) es wird für zumindest zwei der Funktionsbereiche 7 eine Berührung und/oder eine Annäherung erkannt.
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Die ein- und ausschaltbare Haptik, also der Sperraktuator 29, wird vorteilhaft nur im Fall b) aktiviert beziehungsweise entsperrt, wobei eine vertikale Beweglichkeit entsprechend des Pfeiles 25 der Bedientaste 9 des Bedienfeldes 1 freigegeben wird. Wird dann die Bedienoberfläche 13 von dem Bediener 33 berührt und dabei die manuelle Krafteinwirkung bewirkt, dann wird die dem entsprechenden Funktionsbereich 7 zugeordnete Schaltfunktion angesteuert und der Benutzer erhält die haptische Rückmeldung. Wird dagegen für keinen der Funktionsbereiche 7 oder für mindestens zwei der Funktionsbereiche 7 die Annäherung detektiert, dann wird die Haptik ausgeschaltet und beim Berühren beziehungsweise Bewirken der manuellen Krafteinwirkung erfolgt keine Funktionsansteuerung und keine haptische Rückmeldung.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, das Bedienfeld 1 in einer beliebigen Umgebung und/oder an einer beliebigen Stelle des Kraftfahrzeugs 3 anzubringen, also auch insbesondere ohne umgebendes Zierteil 5.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Bedienoberfläche 13 den Werkstoff Holz aufweist und/oder aus diesem gefertigt ist.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Bedienoberfläche 13 ein Metall, insbesondere Aluminium und/oder Chrom, aufweist und/oder aus diesem besteht.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Bedienoberfläche 13 PVDbeschichtet ist.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Bedienoberfläche 13 Symbole enthält, insbesondere die in den 1 - 3 sowie 7 dargestellten Symbole.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Symbole permanent sichtbar sind.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Symbole einen sogenannten Verschwindeeffekt aufweisen, wobei die Symbole nur dann sichtbar sind, falls sie hinterleuchtet werden.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass eine dazu erforderliche Hinterleuchtung der Symbole in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs 3 und/oder einem aktuellen Bedienkontext ein- und/oder ausgeschaltet werden.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die Hinterleuchtung der Symbole an die Annäherungserkennung zu koppeln. Dabei ist es möglich, die Hinterleuchtung dann einzuschalten und damit die Symbole dann sichtbar zu machen, falls eine Annäherung für einen oder mehrere der Funktionsbereiche 7 detektiert wird. Für den Fall, dass sich kein Objekt, insbesondere der Bediener 33, in der Nähe des Bedienfelds 1 befindet, wird die Hinterleuchtung der Symbole ausgeschaltet.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Funktionsbereiche 7 Funktionsbeleuchtungen, insbesondere optische funktionsabhängige Rückmeldungen, geben und/oder enthalten.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass Ausleuchtebereiche der Funktionsbeleuchtungen permanent sichtbar sind.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Funktionsbeleuchtungen einen Verschwindeeffekt aufweisen, wobei die Ausleuchtebereiche der Funktionsbeleuchtungen nur dann sichtbar sind, falls sie beleuchtet werden.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die ein- und/oder ausschaltbare Haptik in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs 3 und/oder dem aktuellen Bedienkontext grundsätzlich zu deaktivieren.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, eine Form und/oder Größe der Funktionsbereiche 7 in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs 3 und/oder dem aktuellen Bedienkontext zu variieren. Dazu ist es beispielsweise denkbar, einen großen Funktionsbereich kontextabhängig in mehrere kleine Funktionsbereiche aufzuteilen.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Bedienoberfläche 13 des Bedienfelds 1 eine plane Oberfläche und/oder eine konvexe Oberfläche und/oder eine konkave Oberfläche und/oder eine konkav-konvexe Oberfläche aufweist.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass das Bedienfeld 1 ein Seitenverhältnis von mehr als 3:1 aufweist.
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Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die Berührungserkennung für die Funktionsbereiche 7 zu verwenden, um die Berührung durch eine entsprechende Anzeige auf einem Display zu visualisieren.
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Zusammenfassend wird vorteilhaft eine Integration des Bedienfelds 1 in das Zierteil 5 mit einem minimalistischen Spaltbild ermöglicht. Vorteilhaft kann/können durch die im Wesentlichen geschlossene Oberfläche des Zierteils 5 zusammen mit der Bedienoberfläche 13, insbesondere bei Holz- und/oder Metalloberflächen, eine Materialechtheit betont werden, eine Wertanmutung erhöht werden und neue Akzente bei Interieurdesign des Kraftfahrzeugs 3 gesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bedienfeld
- 3
- Kraftfahrzeug
- 5
- Zierteil
- 7
- Funktionsbereich
- 9
- Bedientaste
- 11
- Spalt
- 13
- Bedienoberfläche
- 15
- passiver Bereich
- 17
- Mikroschalter
- 19
- Betätiger
- 21
- Schnappscheibe
- 23
- Bedienfeldunterteil
- 25
- Doppelpfeil
- 27
- Vorsprung
- 29
- Sperraktuator
- 31
- Sperrklinke
- 33
- Bediener
- 35
- Pfeil
- 37
- Bedienungserkennung
- 39
- Nut
- 41
- Doppelpfeil
- 43
- Lichtleiter
- 45
- Infrarotsender
- 47
- Infrarotstrahl
- 49
- Infrarotempfänger
- 51
- Schacht
- 53
- Leiterplatte
- 55
- Haptikmechanismus
- 56
- Pfeil
