DE102011117122A1

DE102011117122A1 - Schaltelement

Info

Publication number: DE102011117122A1
Application number: DE102011117122A
Authority: DE
Inventors: Alexander Staiger
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2012-05-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement, insbesondere für ein Bedienfeld in einem Kraftfahrzeug. Das Schaltelement weist eine Betätigungsfläche (2) zur manuellen Druckeinwirkung auf. An der Betätigungsfläche (2) sind wenigstens zwei Anzeigeelemente (5, 6), insbesondere ein die jeweils auszulösende Funktion des Schaltelements darstellendes Symbol, ein Schriftzug o. dgl., darstellbar. Die Anzeigeelemente (5, 6) sind in einem Linsenrasterbild (7) angeordnet. Das jeweilige Anzeigeelement (5, 6) ist mittels einer Lichtquelle (8, 9) auf die Betätigungsfläche (2) wechselweise abbildbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
Derartige Schaltelemente können für ein Bedienfeld, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, eingesetzt werden. Bei dem Bedienfeld handelt es sich auch um ein sogenanntes Mensch-Maschine-Interface (MMI). Solche MMI's können zusätzlich oder auch lediglich mit einer Anzeigevorrichtung zur Visualisierung von bestimmten Zuständen ausgestattet sein.
Ein solches Schaltelement weist eine Betätigungsfläche zur manuellen Druckeinwirkung auf. An der Betätigungsfläche sind wenigstens zwei Anzeigeelemente darstellbar. Bei dem Anzeigeelement kann es sich beispielsweise um ein die jeweils auszulösende Funktion des Schaltelements darstellendes Symbol, einen Schriftzug o. dgl. handeln. Bisher sind die beiden Anzeigeelemente nebeneinander auf der Betätigungsfläche angeordnet, wobei gegebenenfalls das der jeweils betätigbaren Funktion zugeordnete Symbol beleuchtet ist.
Weiter sind Anzeigevorrichtungen mit einer Anzeigefläche bekannt, wobei an der Anzeigefläche wenigstens zwei Anzeigeelemente darstellbar sind. Bei dem Anzeigeelement kann es sich beispielsweise um ein Symbol, einen Schriftzug o. dgl. handeln. Auch hier sind die beiden Anzeigeelemente nebeneinander auf der Anzeigefläche angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltelement derart weiterzuentwickeln, dass die Anzeigeelemente wechselweise an der Betätigungsfläche darstellbar sind.
Desweiteren soll auch die Anzeigevorrichtung derart weiterentwickelt werden, dass die Anzeigeelemente wechselweise an der Anzeigefläche darstellbar sind.
Insbesondere soll das MMI zwei oder mehrere Symbole oder Schriftzüge wechselweise an gleicher Stelle anzeigen. Jedes Symbol soll in einer beliebigen Farbe angezeigt werden können. Es soll eine generell hohe Helligkeit erreicht werden und insbesondere ein Highlighting bei Annäherung an eine Taste mit deutlich höherer Helligkeit ermöglicht werden. Die Oberfläche der Front kann wahlweise in Verschwindetechnik in High-Gloss, in Physical Vapour Deposition (PVD) oder in anderer Optik gestaltet werden. Zusätzlich soll das MMI über kapazitive und/oder optische Schaltsensoren verfügen können, mit denen die genannte Symbolik kombinierbar ist. Gleiches gilt auch für eine haptische und/oder akustische Rückmeldung.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Desweiteren wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Anzeigevorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Schaltelement sind die Anzeigeelemente in einem Linsenrasterbild (einem sogenannten Lenticularbild oder Prismenrasterbild) angeordnet und das jeweilige Anzeigeelement ist mittels einer Lichtquelle auf die Betätigungsfläche wechselweise abbildbar. Ein Linsenraster-Bild ist ein gedrucktes Bild, das mittels einer Kunststoffbeschichtung mit winzigen optischen Linsen oder Prismen einen dreidimensionalen, räumlichen Eindruck erzeugt. Zur näheren Ausgestaltung von solchen Linsenraster-Bildern wird auch auf die DE 20 2009 014 806 U1 verwiesen. Statt eines räumlichen Eindrucks kann auch eine Bewegung oder ein Bildwechsel bei Änderung des Blickwinkels erzeugt werden (sogenannte Wechselbilder oder „Wackelbilder”), welche Eigenschaft bei der vorliegenden Erfindung benützt wird. Geschaffen ist somit eine Mehrfachsymbolik in Bedieneinheiten bzw. einem Mensch-Maschine-Interface (MMI) durch ein hinterleuchtetes Linsenrasterbild.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung sind ebenfalls die Anzeigeelemente in einem Linsenrasterbild angeordnet und das jeweilige Anzeigeelement ist mittels einer Lichtquelle auf die Anzeigefläche wechselweise abbildbar.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In bevorzugter Weiterbildung ist für jedes Anzeigeelement eine zur Linsenstruktur des Linsenrasters strahlende Lichtquelle, bei der es sich insbesondere um eine Leuchtdiode handelt, angeordnet. Das jeweilige Anzeigeelement wird dann durch Beleuchtung mit der zugeordneten Lichtquelle aktiviert. Die Betätigungsfläche kann für das menschliche Auge im wesentlichen undurchsichtig in einer Art von Verschwindetechnik ausgebildet sein. Lediglich bei entsprechender Beleuchtung ist dann das jeweilige Anzeigeelement auf der Betätigungsfläche für das menschliche Auge sichtbar. Zweckmäßigerweise ist das Linsenrasterbild an der Rückseite der Betätigungsfläche derart angebracht, dass die Linsenstruktur der Lichtquelle zugewandt ist. Desweiteren kann die Betätigungsfläche mit einem Sensor zur Erzeugung eines Schaltsignals bei Druckeinwirkung auf die Betätigungsfläche in Wirkverbindung stehen.
Weitere Ausgestaltungen für die Anzeigevorrichtung sehen vor, dass für jedes Anzeigeelement eine zur Linsenstruktur des Linsenrasters strahlende Lichtquelle, bei der es sich insbesondere um eine Leuchtdiode handelt, angeordnet sein kann. Das jeweilige Anzeigeelement wird dann durch Beleuchtung mit der zugeordneten Lichtquelle aktiviert. Die Anzeigefläche kann für das menschliche Auge im wesentlichen undurchsichtig in einer Art von Verschwindetechnik ausgebildet sein. Lediglich bei entsprechender Beleuchtung ist dann das jeweilige Anzeigeelement auf der Anzeigefläche für das menschliche Auge sichtbar. Zweckmäßigerweise ist das Linsenrasterbild an der Rückseite der Anzeigefläche derart angebracht, dass die Linsenstruktur der Lichtquelle zugewandt ist.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltelements ist nachfolgendes festzustellen.
Das MMI wird so aufgebaut, dass hinter der Frontblende mit Verschwindetechnik ein Linsenrasterbild, das an sich beispielsweise aus der DE 20 2009 014 806 U1 bekannt ist, angebracht wird, welches die Symbole abbildet. Das Linsenrasterbild muss im Gegensatz zur üblichen Verwendung rückseitig betrachtet werden und die Linsenstruktur muss durch die Lichtquelle wie z. B. eine LED mit einer geeigneten Optik im korrekten Winkel angestrahlt werden. Durch Umschalten zwischen den zwei oder mehreren Lichtquellen dieser Art wird dann das jeweils entsprechende Symbol durchleuchtet und es scheint durch die Blende hindurch.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine kostengünstige Lösung der obigen Problemstellung aufgefunden ist. Dabei besteht keine Notwendigkeit ein teueres Display für die Darstellung mehrerer Anzeigeelemente einzusetzen. Vielmehr kann mit Hilfe der Erfindung auch die begrenzte Kontrastleistung eines Displays bei der geforderten Helligkeit übertroffen werden. Die Ausleuchtung ist vorteilhafterweise vom Betrachtungswinkel weitgehend unabhängig. Desweiteren ist eine Kombination der erfindungsgemäßen Anzeigetechnik mit verschiedenen Sensortechniken für die Erzeugung des Schaltsignals möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 ein Schaltelement für ein Bedienfeld und
2 einen Detailausschnitt aus 1 in der Art einer Prinzipskizze.
In 1 ist ein Schaltelement 1 zu sehen, das insbesondere für ein Bedienfeld in einem Kraftfahrzeug verwendet werden kann. Das Schaltelement 1, das ein Gehäuse 14 besitzt, weist eine Betätigungsfläche 2 zur manuellen Druckeinwirkung durch den Benutzer auf. Mit der Betätigungsfläche 2 steht über einen Betätiger 4 ein Sensor 3 zur Erzeugung eines Schaltsignals bei Druckeinwirkung auf die Betätigungsfläche 2 in Wirkverbindung. Bei dem Sensor 3 kann es sich um einen Hallsensor, einen Piezosensor, einen Delmungsmessstreifen o. dgl. handeln. Selbstverständlich kann auch ein herkömmliches elektrisches Schaltelement als Sensor 3 vorgesehen sein. An der Betätigungsfläche 2 sind wenigstens zwei Anzeigeelemente 5, 6 (siehe 2) darstellbar. Die Anzeigeelemente 5, 6 stellen ein die jeweils auszulösende Funktion des Schaltelements 2 darstellendes Symbol, einen Schriftzug o. dgl. dar.
Wie weiter in 2 zu sehen ist, sind die Anzeigeelemente 5, 6 in einem Linsenrasterbild 7 (Lenticularbild) angeordnet. Das jeweilige Anzeigeelement 5, 6 ist mittels einer Lichtquelle 8, 9 auf die Betätigungsfläche 2 wechselweise abbildbar. Hierfür ist für jedes Anzeigeelement 5, 6 eine zur Linsenstruktur des Linsenrasters 10 strahlende Lichtquelle 8, 9 angeordnet. Bei den Lichtquellen 8, 9 handelt es sich um Leuchtdioden (LED), die auf einer Leiterplatte 11 (siehe 1) im Schaltelement 1 angeordnet sind. Das jeweilige Anzeigeelement 5, 6 wird dann durch Beleuchtung mit der zugeordneten Lichtquelle 8, 9 über eine Optik 12 aktiviert. Und zwar wird das Anzeigeelement 5 bei Beleuchtung mit der Lichtquelle 8 für das menschliche Auge 13 auf der Betätigungsfläche 2 sichtbar. Bei Beleuchtung mit der Lichtquelle 9 hingegen wird das Anzeigeelement 6 für das menschliche Auge 13 auf der Betätigungsfläche 2 sichtbar.
Zweckmäßigerweise ist die Betätigungsfläche 2 für das menschliche Auge 13 im wesentlichen undurchsichtig in einer Art von Verschwindetechnik ausgebildet. Lediglich bei entsprechender Beleuchtung ist dann das jeweilige Anzeigeelement 5, 6 auf der Betätigungsfläche 2 für das menschliche Auge 13 sichtbar. Das Linsenrasterbild 7 ist an der Rückseite der Betätigungsfläche 2, also an der dem Inneren des Gehäuses 14 zugewandten Seite der Betätigungsfläche 2, derart angebracht, dass die Linsenstruktur 10 der Lichtquelle 8, 9 zugewandt ist.
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist im wesentlichen wie das Schaltelement 1 gemäß 1 ausgestaltet. Allerdings wird bei der Anzeigevorrichtung auf den Betätiger 4 sowie den Sensor 3 verzichtet. Die Anzeigeelemente 5, 6 werden dann auf der Anzeigefläche 2 am Gehäuse 14 dargestellt.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann das erfindungsgemäße Schaltelement nicht nur in Bedienfeldern für Kraftfahrzeuge sondern auch in Bedienfeldern an Hausgeräten, Audiogeräten, Videogeräten, Telekommunikationsgeräten o. dgl. Verwendung finden.
Bezugszeichenliste

1: Schaltelement
2: Betätigungsfläche/Anzeigefläche
3: Sensor
4: Betätiger
5, 6: Anzeigeelement
7: Linsenrasterbild
8, 9: Lichtquelle
10: Linsenraster/Linsenstruktur
11: Leiterplatte
12: Optik
13: Auge
14: Gehäuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202009014806 U1 [0009, 0015]

Claims

Schaltelement, insbesondere für ein Bedienfeld in einem Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungsfläche (2) zur manuellen Druckeinwirkung, wobei an der Betätigungsfläche (2) wenigstens zwei Anzeigeelemente (5, 6), insbesondere ein die jeweils auszulösende Funktion des Schaltelements (1) darstellendes Symbol, ein Schriftzug o. dgl., darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente (5, 6) in einem Linsenrasterbild (7) angeordnet sind, und dass das jeweilige Anzeigeelement (5, 6) mittels einer Lichtquelle (8, 9) auf die Betätigungsfläche (2) wechselweise abbildbar ist.
Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Anzeigeelement (5, 6) eine zur Linsenstruktur (10) des Linsenrasters (7) strahlende Lichtquelle (8, 9), insbesondere eine Leuchtdiode, angeordnet ist, und dass das jeweilige Anzeigeelement (5, 6) durch Beleuchtung mit der zugeordneten Lichtquelle (8, 9) aktiviert wird.
Schaltelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsfläche (2) für das menschliche Auge (13) im wesentlichen undurchsichtig in einer Art von Verschwindetechnik ausgebildet ist, und dass lediglich bei entsprechender Beleuchtung das jeweilige Anzeigeelement (5, 6) auf der Betätigungsfläche (2) für das menschliche Auge (13) sichtbar ist.
Schaltelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsenrasterbild (7) an der Rückseite der Betätigungsfläche (2) derart angebracht ist, dass die Linsenstruktur (10) der Lichtquelle (8, 9) zugewandt ist.
Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsfläche (2) mit einem Sensor (3) zur Erzeugung eines Schaltsignals bei Druckeinwirkung auf die Betätigungsfläche (2) in Wirkverbindung steht.
Anzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Anzeigefläche (2), wobei an der Anzeigefläche (2) wenigstens zwei Anzeigeelemente (5, 6), insbesondere ein Symbol, ein Schriftzug o. dgl., darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeelemente (5, 6) in einem Linsenrasterbild (7) angeordnet sind, und dass das jeweilige Anzeigeelement (5, 6) mittels einer Lichtquelle (8, 9) auf die Anzeigefläche (2) wechselweise abbildbar ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Anzeigeelement (5, 6) eine zur Linsenstruktur (10) des Linsenrasters (7) strahlende Lichtquelle (8, 9), insbesondere eine Leuchtdiode, angeordnet ist, sowie dass das jeweilige Anzeigeelement (5, 6) durch Beleuchtung mit der zugeordneten Lichtquelle (8, 9) aktiviert wird, dass vorzugsweise die Anzeigefläche (2) für das menschliche Auge (13) im wesentlichen undurchsichtig in einer Art von Verschwindetechnik ausgebildet ist, sowie dass lediglich bei entsprechender Beleuchtung das jeweilige Anzeigeelement (5, 6) auf der Anzeigefläche (2) für das menschliche Auge (13) sichtbar ist, und dass weiter vorzugsweise das Linsenrasterbild (7) an der Rückseite der Anzeigefläche (2) derart angebracht ist, dass die Linsenstruktur (10) der Lichtquelle (8, 9) zugewandt ist.