DE102011117120A1 - switch panel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schaltbedienfeld (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungsfläche (3) zur manuellen Einwirkung mittels eines Elements (11), wobei es sich insbesondere bei dem Element (11) um den Finger einer menschlichen Hand handelt. Das Schaltbedienfeld (1) weist einen mit der Betätigungsfläche (3) derart zusammenwirkenden Sensor auf, dass der Sensor bei Annäherung des Elements (11) an die Betätigungsfläche (3) und/oder bei Berührung der Betätigungsfläche (3) mittels des Elements (11) und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elements (11) auf die Betätigungsfläche (3) ein Signal erzeugt, wobei das Signal zum Schalten und/oder Auslösen einer Funktion in der Art eines Schaltsignals dient. Die Betätigungsfläche (3) bildet eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche.The invention relates to a switch operating panel (1), in particular for a motor vehicle, having an actuating surface (3) for manual action by means of an element (11), in particular the element (11) being the finger of a human hand. The switch operating panel (1) has a sensor cooperating with the actuating surface (3) in such a way that the sensor is moved when the element (11) approaches the actuating surface (3) and / or when the actuating surface (3) is touched by means of the element (11). and / or upon pressure of the element (11) on the actuating surface (3) generates a signal, the signal for switching and / or triggering a function in the manner of a switching signal is used. The actuating surface (3) forms a substantially closed surface.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltbedienfeld nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a switch panel according to the preamble of
Ein derartiges Schaltbedienfeld kann ein oder auch mehrere Schaltelemente zur manuellen Betätigung aufweisen. Das Schaltbedienfeld kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden.Such a switch panel may have one or more switching elements for manual operation. The switch panel can be used in particular in a motor vehicle.
Ein solches Schaltbedienfeld weist eine Betätigungsfläche für die manuelle Einwirkung mittels eines Elements durch den Benutzer auf. Insbesondere kann es sich bei dem Element um den Finger einer menschlichen Hand handeln, mit dessen Hilfe die Betätigung der Schaltelemente des Schaltbedienfeldes erfolgt. Die Betätigungsfläche wirkt dabei mit einem Sensor derart zusammen, dass der Sensor bei Annäherung des Elements an die Betätigungsfläche und/oder bei Berührung der Betätigungsfläche mittels des Elements und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elements auf die Betätigungsfläche ein Signal erzeugt. Das Signal dient zum Schalten und/oder Auslösen einer dem jeweiligen Schaltelement im Schaltbedienfeld zugeordneten Funktion in der Art eines Schaltsignals.Such a control panel has an actuating surface for manual action by means of an element by the user. In particular, the element may be the finger of a human hand, with the aid of which the actuation of the switching elements of the control panel takes place. The actuating surface acts together with a sensor such that the sensor generates a signal on approach of the element to the actuating surface and / or upon contact of the actuating surface by means of the element and / or pressure of the element by means of the actuating surface. The signal is used for switching and / or triggering a function associated with the respective switching element in the switch operating panel in the manner of a switching signal.
Als Sensoren werden in herkömmlicher Weise elektrische Schalter, Schnappscheiben o. dgl. verwendet. Hierbei handelt es sich um direkt bewegliche Schaltelemente. Diese machen einen mechanischen Kontakt zwischen der Betätigungsfläche und dem Sensor erforderlich, was wiederum beispielsweise zu Verschleiß führt. Außerdem sind zur Betätigung der Schaltelemente entsprechende bewegliche Betätigungsorgane erforderlich, die aus der Oberfläche des Schaltbedienfeldes herausragen, so dass die Gefahr des Eindringen von Schadstoffen in das Schaltbedienfeld an den Betätigungsorganen besteht. Desweiteren sind diese herkömmlichen Schaltelemente kostenintensiv sowie in ihrer Funktionalität eingeschränkt.As sensors in a conventional manner electrical switches, snaps o. The like. Used. These are directly movable switching elements. These require mechanical contact between the actuating surface and the sensor, which in turn leads to wear, for example. In addition, for the actuation of the switching elements corresponding movable actuators are required, which protrude from the surface of the control panel, so that the risk of penetration of pollutants in the control panel to the actuators. Furthermore, these conventional switching elements are cost-intensive and limited in their functionality.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltbedienfeld derart weiterzuentwickeln, dass die Gefahr des Eindringen von Schadstoffen verringert und die Betriebssicherheit somit erhöht ist.The invention has for its object to further develop the switchboard so that the risk of penetration of pollutants reduced and the reliability is thus increased.
Bevorzugterweise soll das Schaltbedienfeld im Hinblick auf eine kostengünstige Sensorik weiterentwickelt werden. Insbesondere soll die Realisierung der Sensorik, also der Druckerfassung, bei Bedienfeldern ohne herkömmliche Schaltelemente, wie Schalter, Schnappscheiben o. dgl., erfolgen.Preferably, the switch panel is to be further developed with regard to a cost-effective sensor. In particular, the realization of the sensor, so the pressure detection, in control panels without conventional switching elements, such as switches, snaps o. The like., Take place.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltbedienfeld durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a generic switch panel by the characterizing features of
Beim erfindungsgemäßen Schaltbedienfeld bildet die Betätigungsfläche eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche. Durch die Verwendung von Sensoren, die lediglich mit der Betätigungsfläche zusammenwirken, kann auf direkt bewegliche Schaltelemente verzichtet werden. Vorteilhafterweise ist ein Eindringen von Schadstoffen an der geschlossenen Oberfläche verhindert, so dass die Funktionssicherheit des Schaltbedienfeldes gesteigert ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.When switching panel according to the invention, the actuating surface forms a substantially closed surface. By using sensors that interact only with the actuating surface, can be dispensed with directly movable switching elements. Advantageously, penetration of pollutants on the closed surface is prevented, so that the reliability of the control panel is increased. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Zweckmäßigerweise weist das Schaltbedienfeld ein Gehäuse zur Aufnahme der Betätigungsfläche auf, so dass das Schaltbedienfeld als ein separates, vormontierbares Bauteil hergestellt werden kann. Das Schaltbedienfeld lässt sich dann in einfacher Art und Weise im Kraftfahrzeug montieren. Das Gehäuse kann derart ausgestaltet sein, dass die Betätigungsfläche einen an einer Seite des Gehäuses befindlichen Abschluss darstellt und somit eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche am Gehäuse bildet.Conveniently, the switch panel on a housing for receiving the actuating surface, so that the switch panel can be made as a separate, pre-assembled component. The switch panel can then be mounted in a simple manner in the vehicle. The housing may be configured such that the actuating surface constitutes a termination located on one side of the housing and thus forms a substantially closed surface on the housing.
In einer weiteren Ausgestaltung erfolgt die Realisierung der Sensorik, also der Druckerfassung, bei Bedienfeldern ohne herkömmliche Schaltelemente, wie Schalter, Schnappscheiben o. dgl., indem der Sensor aus einem Dehnungsmessstreifen (DMS) besteht. Es erfolgt somit die Anwendung von DMS (Dehnungsmessstreifen) in einem Bedienfeld als Sensor. Der Sensor kann derart mit der Betätigungsfläche in Wirkverbindung stehen, dass die Einwirkung des Elements auf die Betätigungsfläche eine Verformung des Dehnungsmessstreifens bewirkt. Die durch die Verformung im Dehnungsmessstreifen bewirkte Veränderung des elektrischen Widerstands kann dann zur Erzeugung des Signals ausgewertet werden.In a further embodiment, the realization of the sensor, so the pressure detection, in control panels without conventional switching elements, such as switches, snaps o. The like. By the sensor consists of a strain gauge (DMS). Thus, DMS (strain gauges) are used in a control panel as a sensor. The sensor may be in operative connection with the actuating surface such that the action of the element on the actuating surface causes a deformation of the strain gauge. The change in the electrical resistance caused by the deformation in the strain gauge can then be evaluated to generate the signal.
Der Dehnungsmessstreifen kann in kompakter sowie funktionssicherer Ausgestaltung an einem Federelement befestigt sein, derart dass das Federelement mitsamt dem Dehnungsmessstreifen durch die Druckeinwirkung auf die Betätigungsfläche verformt wird. In einfacher Weise kann hierzu der Dehnungsmessstreifen am Federelement aufgeklebt sein. Zwecks einfacher Montage kann das Federelement als ein elastisch federnder Bereich an einem Hohlkörperteil befindlich sein.The strain gauge can be mounted in a compact and reliable design on a spring element, so that the spring element is deformed together with the strain gauge by the action of pressure on the actuating surface. In a simple way, the strain gauge can be glued to the spring element for this purpose. For ease of assembly, the spring element may be located as a resilient region on a hollow body part.
Desweiteren kann in kompakter Art ein Betätiger an der Betätigungsfläche angeordnet sein, derart dass die Einwirkung auf die Betätigungsfläche mittels des Betätigers auf das Federelement übertragen wird. Insbesondere kann diese Einwirkung auf den federnden Bereich des Hohlkörperteils übertragen werden. Weiterhin kann in einfacher Art und Weise das Hohlkörperteil auf einer im Gehäuse befindlichen Leiterplatte angeordnet sein.Furthermore, an actuator can be arranged on the actuating surface in a compact manner, such that the action on the actuating surface is transmitted to the spring element by means of the actuator. In particular, this action can be transmitted to the resilient region of the hollow body part. Furthermore, in a simple manner, the hollow body part can be arranged on a circuit board located in the housing.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltbedienfeldes ist nachfolgendes festzustellen. For a particularly preferred embodiment of the switch panel according to the invention is to be determined below.
Ein Dehnungsmessstreifen (DMS) wird auf einem federnden Element im Bedienfeld befestigt. Bei einer Betätigung der Bedienoberfläche durch den Bediener wird das federnde Element verformt und somit auch die DMS. Die dabei entstandene Widerstandsänderung des DMS kann ausgewertet werden.A strain gauge (DMS) is mounted on a resilient element in the control panel. Upon actuation of the user interface by the operator, the resilient element is deformed and thus also the strain gages. The resulting change in resistance of the strain gage can be evaluated.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Möglichkeit geschaffen ist, um die Sensorik ohne herkömmliche Schaltelemente mit Weg zu realisieren Vorteilhafterweise erhält man ein Bedienfeld mit ”Nullweg” und bei Bedarf auch mit ”Nullkraft”. Desweiteren ist eine Einsparung von Bauraum im Bedienfeld gegeben.The advantages achieved by the invention are in particular that a possibility is created to realize the sensor without conventional switching elements with way Advantageously, one obtains a control panel with "zero" and if necessary with "zero force". Furthermore, there is a saving of space in the control panel.
Schließlich ist das mit einem Dehnungsmessstreifen ausgestattete Schaltbedienfeld auch besonders kostengünstig.Finally, the equipped with a strain gauge switch panel is also particularly cost.
Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention with various developments and refinements are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it
In
Das Bedienfeld
Wie man in
Das manuelle Einwirken des Fingers
Wie man weiter der
Anhand der
Die elektrisch leitfähige Folie
Wie weiter anhand der
Die in
- – SMD-
Bestückung des Hallsensors 15 ist möglich. - – Kleinste Wegänderungen (unter 0,01 mm)
der Betätigungsfläche 3 werden sicher erfasst.Ein Bedienfeld 1 mit „Nullweg” ist möglich. Die Empfindlichkeit ist einstellbar. - – Da kein mechanischer Kontakt zwischen den Bauteilen stattfindet, wird der Einfluss von Toleranzen in Z-Richtung (Betätigungsrichtung) stark minimiert.
- – Kein mechanischer Verschleiß.
- - SMD assembly of the
Hall sensor 15 is possible. - - Smallest path changes (less than 0.01 mm) of the
actuating surface 3 be detected safely. Acontrol panel 1 with "zero way" is possible. The sensitivity is adjustable. - - Since no mechanical contact between the components takes place, the influence of tolerances in the Z direction (actuating direction) is greatly minimized.
- - No mechanical wear.
Ergänzend oder an Stelle des Hallsensors
Wie in
Wie man weiter anhand von
Das von den Sensoren
Wie man in
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann das erfindungsgemäße Schaltbedienfeld nicht nur in Bedienfeldern für Kraftfahrzeuge sondern auch in Bedienfeldern an Hausgeräten, Audiogeräten, Videogeräten, Telekommunikationsgeräten o. dgl. Verwendung finden.The invention is not limited to the described and illustrated embodiments. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the invention defined by the claims. Thus, the switch panel according to the invention can be found not only in control panels for motor vehicles but also in control panels on domestic appliances, audio equipment, video equipment, telecommunications equipment o.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaltbedienfeld/BedienfeldSwitch panel / control panel
- 22
- Bereich/SchaltelementSection / switching element
- 33
- Betätigungsflächeactuating surface
- 44
- Gehäusecasing
- 55
- Leiterplattecircuit board
- 66
- elektrisches/elektronisches Bauteil/Leuchtdiodeelectrical / electronic component / light emitting diode
- 77
- Haptik- und/oder Akustik-erzeugendes ElementHaptic and / or acoustic-generating element
- 88th
- Aktor/Elektromagnet/HubmagnetActuator / solenoid / solenoid
- 99
- Funktionssymbolfunction icon
- 1010
- Funktionsanzeigefunction display
- 1111
- Element/FingerElement / Finger
- 1212
- (elektrisch leitfähige) Folie/Sensor(electrically conductive) foil / sensor
- 1313
- Leitbereich/SensorConducting region / Sensor
- 1414
- Magnet/magnetisiertes ElementMagnet / magnetised element
- 1515
- Hallsensor/SensorHall sensor / sensor
- 1616
- Spule (von Elektromagnet)Coil (from electromagnet)
- 1717
- Anker (von Elektromagnet)Anchor (from electromagnet)
- 1818
- Stößeltappet
- 2424
- Blendecover
- 2525
- BlendenträgerScreen support
- 2626
- Reflektorreflector
- 3737
- Lichtleiter (für Funktionssymbol)Optical fiber (for function symbol)
- 3838
- Lichtleiter (für Funktionsanzeige)Optical fiber (for function display)
- 3939
- Trägerteilsupport part
- 4747
- Halter/BetätigerHolder / actuator
- 4848
- Federfeather
- 5050
- Steckerbuchsesocket
- 5151
- Verbindungsteilconnecting part
- 5252
- Displaydisplay
- 5353
- (elastisches) Lager(elastic) bearing
- 5454
- Pfeilarrow
- 5555
- Dehnungsmessstreifen/SensorStrain gauge / sensor
- 5656
- Betätigeractuator
- 5757
- Kraft/DruckkraftForce / pressure force
- 5858
- Federelement/federnder BereichSpring element / resilient area
- 5959
- HohlkörperteilHollow body part
Claims (4)
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