DE102012020570B4 - Operating element for a motor vehicle and method for producing a control element - Google Patents

Operating element for a motor vehicle and method for producing a control element Download PDF

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Abstract

Bedienelement (10) für einen Kraftwagen, mit einer Bedienoberfläche (14) zur Eingabe von Benutzerinstruktionen für eine Komponente des Kraftwagens, welche zumindest ein von einem Benutzer ertastbares Oberflächenstrukturelement (20, 22) aufweist, die Bedienoberfläche (14) aus Glas und das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) aus Keramik ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) eine Teilbedienfläche (18) der Bedienoberfläche (14) abgrenzt.A control panel (10) for a motor vehicle, comprising a user interface (14) for inputting user instructions for a component of the motor vehicle having at least one user-palpable surface structure element (20, 22), the glass user interface (14) and the at least one Surface structure element (20, 22) is formed of ceramic, characterized in that the at least one surface structure element (20, 22) delimits a partial operating surface (18) of the user interface (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für einen Kraftwagen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bedienelements nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.The invention relates to a control for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, and a method for producing such a control according to the preamble of claim. 6

Flächige Bedienelemente, wie beispielsweise Touchscreens oder Touchpads, finden als Mittel zur Eingabe von Benutzerinstruktionen zunehmend Anwendung in Kraftwagen, beispielsweise zur Steuerung von Navigations- und Entertainmentsystemen und dergleichen.Areal controls, such as touchscreens or touchpads, find increasing use as a means of entering user instructions in automobiles, for example, to control navigation and entertainment systems and the like.

Auf einem solchen Bedienelement sind in der Regel mehrere Bereiche vorgesehen, bei deren Berührung jeweils unterschiedliche Funktionen aktiviert werden. Je nach Betriebszustand kann sich dabei Anordnung und funktionale Belegung dieser Bereiche ändern. Im Fahrtbetrieb des Kraftwagens ist es jedoch nicht wünschenswert, wenn der Fahrer seinen Blick von der Fahrbahn abwenden muss, um das Bedienelement zuverlässig benutzen zu können.As a rule, several areas are provided on such an operating element, in the event of their contact different functions being activated in each case. Depending on the operating status, the arrangement and functional occupancy of these areas may change. However, in the driving operation of the motor vehicle, it is not desirable if the driver has to avert his eyes from the road in order to use the control reliably.

Aus der DE 10 2010 042 690 A1 ist zu entnehmen, dass auf einer keramischen Oberfläche eines berührungssensitiven Bedienelements durch mechanische Bearbeitung, wie beispielsweise Läppen, Sandstrahlen oder dergleichen haptische Strukturen aufgebracht werden. Solche Strukturen ermöglichen es dem Benutzer, einzelne Teilbereiche des Bedienelements zu ertasten, ohne den Blick von der Fahrbahn abwenden zu müssen.From the DE 10 2010 042 690 A1 It can be seen that on a ceramic surface of a touch-sensitive operating element by mechanical processing, such as lapping, sandblasting or the like haptic structures are applied. Such structures allow the user to feel individual portions of the control without having to look away from the roadway.

Eine solche mechanische Bearbeitung kann jedoch die strukturelle Integrität der Bedienoberfläche schwächen, so dass es bei mechanischer Belastung schnell zum Bruch kommen kann, was wiederum eine teure Reparatur nötig macht.However, such mechanical processing can weaken the structural integrity of the user interface so that it can quickly break under mechanical stress, which in turn requires expensive repair.

In DE 20 2011 003 166 U1 , welche den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist ein Eingabesystem mit kapazitiver Glas-Touch-Technologie beschrieben. Zur Verbesserung der Haptik ist die Oberseite der Glasfläche durch einen erhabenen Berührungskörper profiliert.In DE 20 2011 003 166 U1 , which forms the preamble of claim 1, an input system with capacitive glass touch technology is described. To improve the feel, the top of the glass surface is profiled by a raised contact body.

In DE 31 08 300 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Druckmessdose, insbesondere zur Erfassung des Ansaugluftdruckes einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine, beschrieben.In DE 31 08 300 A1 is a method for producing a pressure cell, in particular for detecting the intake air pressure of a vehicle internal combustion engine, described.

In DE 20 2009 000 139 U1 ist ein berührungsempfindlicher Gleitschalter mit einer Schaltfläche beschrieben, die haptische Merkmale aufweist, wobei der Gleitschalter derart ausgebildet ist, dass er eine Berührung und/oder Bewegung auf der Schaltfläche in ein elektrisches Signal umwandelt. Die haptischen Merkmale auf der Schaltfläche sind als Positionsmarkierungen ausgebildet, wobei mindestens zwei Positionsmarkierungen haptische Unterschiede aufweisen.In DE 20 2009 000 139 U1 For example, there is described a touch-sensitive sliding switch with a button that has haptic features, wherein the sliding switch is configured to convert a touch and / or movement on the button into an electrical signal. The haptic features on the button are formed as position markers, wherein at least two position markers have haptic differences.

In EP 1 273 851 A2 ist eine Stelleinheit für Gargeräte beschrieben. Sie weist einen berührungsempfindlichen Stellstreifen auf, dessen Stellabschnitten Stellwerte einer vorbestimmten Stellkurve zugeordnet sind.In EP 1 273 851 A2 is described an actuator for cooking appliances. It has a touch-sensitive adjusting strip, the adjusting sections of which are assigned setting values of a predetermined setting curve.

In DE 198 10 329 A1 ist eine Glastastatur mit einer aus einer flexiblen Dünnglasscheibe gebildeten Tastaturoberfläche und mindestens einer Trägermaterialscheibe beschrieben, die auf den einander zugewandten Flächen jeweils eine elektrisch leitende Schicht aufweisen, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten mit Hilfe eines Abstandhalters auf Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasscheibe an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren.In DE 198 10 329 A1 a glass keyboard is described with a formed of a flexible thin glass disc keyboard surface and at least one substrate disc having on the facing surfaces each having an electrically conductive layer, wherein the opposing electrically conductive layers are held by means of a spacer at a distance and wherein the electrically contact conductive layers when pressure of the flexible thin glass disc at the substantially punctiform pressure loading point.

In DE 10 2011 081 604 A1 ist eine Bedienvorrichtung zur Bedienung insbesondere von elektrischen Komponenten eines Fahrzeugs beschrieben, welche eine Betätigungsoberfläche aufweist, die eine Sichtseite der Bedienvorrichtung bildet, auf der mindestens ein Symbol darstellbar ist, wobei durch Berührung mindestens eines Bereichs der Betätigungsoberfläche mit einem Betätigungselement ein Signal von der Bedienvorrichtung an mindestens eine dem Symbol zugeordnete elektrische Komponente ausgegeben wird. Die Bedienvorrichtung umfasst zumindest ein formgebendes Strukturelement aus Glas.In DE 10 2011 081 604 A1 an operating device for operating in particular of electrical components of a vehicle is described, which has an actuating surface which forms a visible side of the operating device on which at least one symbol can be displayed, wherein by touching at least a portion of the actuating surface with an actuating element, a signal from the operating device at least one electrical component associated with the symbol is output. The operating device comprises at least one shaping structural element made of glass.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 6 bereitzustellen, welche eine besonders gute mechanische Belastbarkeit sicherstellen.The present invention is therefore an object of the invention to provide a control according to the preamble of claim 1 and a method for its preparation according to the preamble of claim 6, which ensure a particularly good mechanical strength.

Diese Aufgabe wird durch ein Bedienelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.This object is achieved by an operating element having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 6.

Ein solches Bedienelement für einen Kraftwagen, umfasst eine Bedienoberfläche zur Eingabe von Benutzerinstruktionen für eine Komponente des Kraftwagens, welche zumindest ein von einem Benutzer ertastbares Oberflächenstrukturelement aufweist.Such a control for a motor vehicle, comprises a user interface for inputting user instructions for a component of the motor vehicle, which has at least one user-palpable surface structure element.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Bedienoberfläche aus Glas und das zumindest eine Oberflächenstrukturelement aus Keramik ausgebildet ist. Durch die Verwendung einer solchen Materialpaarung ist es möglich, die gewünschten Oberflächenstrukturelemente ohne mechanische und insbesondere spanabhebende Bearbeitung der Oberfläche aufzubringen. Hierdurch kann ein besonders haltbares Bedienelement geschaffen werden.According to the invention it is provided that the user interface made of glass and the at least one surface structure element made of ceramic is formed. By using such Material pairing, it is possible to apply the desired surface structure elements without mechanical and in particular machining the surface. As a result, a particularly durable control element can be created.

Durch das zumindest eine Oberflächenstrukturelement wird eine Teilbedienfläche der Bedienoberfläche abgrenzt. Dies erleichtert das Auffinden solcher Teilbedienflächen durch den Fahrer allein auf Grundlage haptischer Informationen.By means of the at least one surface structure element, a partial operating surface of the user interface is demarcated. This facilitates the finding of such part operating areas by the driver alone based on haptic information.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, das zumindest eine Oberflächenstrukturelement durch Siebdruck eines keramischen Materials aufzubringen und durch eine thermische Behandlung – also Sintern bzw. Brennen – an der Oberfläche aus Glas festzulegen. Dies ermöglicht eine besonders einfache und prozesssichere Herstellung des Bedienelements.It is particularly useful in this case to apply the at least one surface structure element by screen printing of a ceramic material and set by a thermal treatment - ie sintering or burning - on the surface of glass. This allows a particularly simple and process-reliable production of the operating element.

Das Bedienelement selbst kann hierbei als Touchscreen oder Touchpad ausgebildet sein. Hier ist die Verwendung von haptischen Oberflächenstrukturen besonders zweckmäßig, um ein Abwenden der Aufmerksamkeit des Fahrers von der Fahrbahn zu vermeiden. Selbstverständlich können derart strukturierte Bedienoberflächen auch für Druckschalter, Schiebeschalter, Drehregler oder dergleichen Anwendung finden.The control itself can be designed as a touch screen or touchpad. Here, the use of haptic surface structures is particularly useful to avoid averting the driver's attention from the roadway. Of course, such structured user interfaces can also be used for pressure switches, slide switches, rotary control or the like.

Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Obeflächenstrukturelement auch als Designelement dienen und die optische Anmutung des Bedienelements verbessern.Alternatively or additionally, the at least one surface surface feature element can also serve as a design element and improve the visual appearance of the control element.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen des oben beschriebenen Bedienelements, bei welchem das Oberflächenstrukturelement durch Siebdruck eines keramischen Materials auf die Bedienoberfläche aufgebracht und durch Sintern oder Brennen an dieser festgelegt wird. Auch hier treffen die bereits vorstehend erläuterten Vorteile bezüglich der mechanischen Haltbarkeit zu.The invention further relates to a method for producing the operating element described above, in which the surface structure element is applied by screen printing of a ceramic material on the user surface and fixed by sintering or firing at this. Again, the advantages already explained above regarding the mechanical durability apply.

Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bedienelements.In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. The single FIGURE shows an embodiment of an operating element according to the invention.

Ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Bedienelement für einen Kraftwagen umfasst eine Platte 12 aus Glas oder einem mit Glas beschichteten Trägermaterial, die die berührungssensitive Oberfläche 14 eines nicht weiter im Detail dargestellten Touchscreens oder Touchpads ausbildet.A whole with 10 designated control element for a motor vehicle comprises a plate 12 made of glass or a glass-coated carrier material, which is the touch-sensitive surface 14 a not shown in detail touch screen or touchpad forms.

In einem ersten Teilbereich 16 des Bedienelements ist eine Reihe von Bedienfeldern 18 vorgesehen, die je nach Betriebszustand mit unterschiedlichen Funktionen belegt werden können, die bei Berührung beispielsweise unterschiedliche Aspekte eines Navigationssystems oder Entertainmentsystems oder aber auch sonstige Funktionen des Kraftwagens ansteuern können.In a first section 16 The control is a series of panels 18 provided, which can be assigned depending on the operating state with different functions that can control, for example, touch different aspects of a navigation system or entertainment system or other functions of the motor vehicle.

Um eine rein haptische Erkennung der Bedienfelder 18 durch den Fahrer zu ermöglichen, so dass dieser zur Bedienung seinen Blick nicht von der Fahrbahn abwenden muss, sind die Bedienfelder 18 durch jeweilige, seitlich angeordnete Oberflächenstrukturen 20 abgegrenzt, die sich von der Oberfläche 14 abheben. Weitere Oberflächenstrukturen 22 grenzen zusätzliche Bedienbereiche 24 in den Seitenbereichen 26 und dem unteren Bereich 28 des Bedienelements 10 ab.For a purely haptic detection of the panels 18 to allow the driver so that he does not have to turn his eyes away from the road to operate, are the control panels 18 by respective laterally arranged surface structures 20 demarcated, different from the surface 14 take off. Further surface structures 22 limit additional operating areas 24 in the page areas 26 and the lower area 28 of the operating element 10 from.

Um die Oberflächenstrukturen 20, 22 zu erzeugen, wird ein keramisches Material in Form einer Schlichte per Siebdruck auf die Oberfläche 14 aufgebracht und anschließend getempert oder gebrannt, wodurch die Schlichte aushärtet und sich mit der Platte 12 fest verbindet. Auf diese Weise wird ein besonders haltbares und mechanisch stabiles Bedienelement 10 geschaffen, dessen Oberfläche 14 insbesondere abrieb- und kratzfest ist.To the surface structures 20 . 22 To produce a ceramic material in the form of a size by screen printing on the surface 14 applied and then tempered or fired, whereby the sizing hardens and with the plate 12 firmly connects. In this way, a particularly durable and mechanically stable control element 10 created, its surface 14 especially abrasion and scratch resistant.

Die Oberflächenstrukturen 20, 22 können dabei in nahezu beliebiger Höhe zur Oberfläche 14 gestaltet werden. Insbesondere können verschiedene Oberflächenstrukturen 20, 22 auch unterschiedliche Höhen und unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten, wie beispielsweise Riffelungen oder dergleichen aufweisen, um dem Benutzer des Bedienelements 10 weitere haptische Hinweise zu geben, die ihm die Bedienung erleichtern.The surface structures 20 . 22 can be at almost any height to the surface 14 be designed. In particular, different surface structures 20 . 22 also have different heights and different surface textures, such as corrugations or the like, to the user of the operating element 10 to give more haptic hints that make it easier to use.

Auch in der horizontalen Erstreckung der Oberflächenstrukturen 20, 22 besteht ein weiter Gestaltungsspielraum. So können einfache Stege, Bögen oder komplexere geometrische Figuren erzeugt werden, die neben der haptischen Unterstützung des Benutzers auch Designfunktionen übernehmen und die optische Anmutung des Bedienelements verbessern können.Also in the horizontal extent of the surface structures 20 . 22 there is a lot of room for maneuver. Thus, simple webs, arches or more complex geometric figures can be generated, which in addition to the haptic support of the user also take over design functions and can improve the visual appearance of the control element.

Durch die Verwendung entsprechender Zusätze im keramischen Material kann ferner die Farbe der Oberflächenstrukturen 20, 22 beliebig gewählt werden.By using appropriate additives in the ceramic material can also the color of the surface structures 20 . 22 be chosen arbitrarily.

Derart gestaltete Oberflächenstrukturen 20, 22 eignen sich nicht nur, wie beschrieben, für die Gestaltung von Touchscreens oder Touchpads, sondern können auch auf beliebigen anderen Bedienelementen 10, wie beispielsweise Druckschaltern, Schiebeschaltern, Drehreglern oder dergleichen aufgebracht werden, die durch die Glas- und Keramikoberfläche eine besonders hochwertige und haltbare Gestaltung erhalten.Such designed surface structures 20 . 22 Not only are suitable for the design of touch screens or touchpads, as described, but also on any other controls 10 Such as pressure switches, slide switches, rotary controls or the like are applied, which receive a particularly high quality and durable design through the glass and ceramic surface.

Claims (6)

Bedienelement (10) für einen Kraftwagen, mit einer Bedienoberfläche (14) zur Eingabe von Benutzerinstruktionen für eine Komponente des Kraftwagens, welche zumindest ein von einem Benutzer ertastbares Oberflächenstrukturelement (20, 22) aufweist, die Bedienoberfläche (14) aus Glas und das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) aus Keramik ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) eine Teilbedienfläche (18) der Bedienoberfläche (14) abgrenzt.Control element ( 10 ) for a motor vehicle, with a user interface ( 14 ) for inputting user instructions for a component of the motor vehicle which comprises at least one user-perceptible surface structure element ( 20 . 22 ), the user interface ( 14 ) of glass and the at least one surface structure element ( 20 . 22 ) is formed of ceramic, characterized in that the at least one surface structure element ( 20 . 22 ) a partial operating area ( 18 ) of the user interface ( 14 ) delimits. Bedienelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) durch Siebdruck eines keramischen Materials auf die Bedienoberfläche (14) aufgebracht und durch Sintern oder Brennen an dieser festgelegt ist.Control element ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the at least one surface structure element ( 20 . 22 ) by screen printing a ceramic material on the user interface ( 14 ) is applied and fixed by sintering or firing at this. Bedienelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (10) ein Touchscreen oder Touchpad ist.Control element ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the operating element ( 10 ) is a touch screen or touchpad. Bedienelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (10) ein Druckschalter, Schiebeschalter, Drehregler ist.Control element ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the operating element ( 10 ) is a pressure switch, slide switch, knob. Bedienelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) ein Designelement ist.Control element ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one surface structure element ( 20 . 22 ) is a design element. Verfahren zum Herstellen eines Bedienelements (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Oberflächenstrukturelement (20, 22) durch Siebdruck eines keramischen Materials auf die Bedienoberfläche (14) aufgebracht und durch Sintern oder Brennen an dieser festgelegt wird.Method for producing a control element ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the surface structure element ( 20 . 22 ) by screen printing a ceramic material on the user interface ( 14 ) is applied and fixed by sintering or firing at this.
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