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Die Erfindung betrifft ein Schaltbedienfeld nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein derartiges Schaltbedienfeld kann ein oder auch mehrere Schaltelemente zur manuellen Betätigung durch einen Benutzer aufweisen. Das Schaltbedienfeld kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden.
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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. Die Betätigungsfläche des bekannten Schaltbedienfeldes besteht aus Kunststoff, so dass eine gewisse Empfindlichkeit der Betätigungsfläche festzustellen ist. Insbesondere zeigt die Betätigungsfläche eine Abnutzung nach einer gewissen Gebrauchsdauer durch den Benutzer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltbedienfeld derart weiterzuentwickeln, dass die Betätigungsfläche unempfindlicher ist, insbesondere sollen auch die Gebrauchsspuren nach längerer Benutzungsdauer verringert sein.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schaltbedienfeld durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen Schaltbedienfeld besteht die Betätigungsfläche aus einer Glasplatte. Damit ist die Dauerhaftigkeit der Betätigungsfläche auch bei langer Gebrauchsdauer gesteigert. Vorteilhafterweise treten auf der Betätigungsfläche weniger Gebrauchsspuren auf. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorteilhafterweise eine Reduzierung von Verschmutzungen für die Betätigungsfläche, beispielsweise durch Fingerabdrücke aufgrund der Bedienung durch den Benutzer, gegeben. Hierzu kann die dem Element zugewandte, vorderseitige Oberfläche der Glasplatte beschichtet sein. Beispielsweise kann zwecks Steigerung der schmutzabweisenden Eigenschaft und/oder zur Erzielung eines selbstreinigenden Effekts die Beschichtung aus einer Nanobeschichtung bestehen.
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Da Glas zerbrechlich sein kann, kann zur Vermeidung der Splitterneigung die Glasplatte behandelt sein. Zweckmäßigerweise kann hierfür die dem Element abgewandte, rückseitige Oberfläche der Glasplatte mit einer Schutzfolie versehen sein. Der Kostengünstigkeit halber kann es sich anbieten, dass die Schutzfolie aus Kunststoff besteht.
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Um eine Vielfalt von Bedienungsmöglichkeiten für den Benutzer zu bieten, kann es sich bei dem Sensor um eine kapazitive Sensorik handeln. Zudem ist eine derartige Sensorik auch kostengünstig. Anstelle einer kapazitiven Sensorik kann jedoch auch eine optische Sensorik, eine resistive Sensorik o. dgl. sowie auch eine Kombination von mehreren dieser Sensoriken Verwendung finden.
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Zur Vereinfachung der Bedienung durch den Benutzer kann wenigstens eine Symbolik, die die durch das Schalten und/oder Auslösen bewirkte Funktion darstellt, und/oder eine Funktionsanzeige, die die Aktivierung der zugeordneten Funktion dem Benutzer anzeigt, an der Betätigungsfläche vorgesehen sein. In einfacher und kostengünstiger sowie auch geschützter Art und Weise kann die Symbolik und/oder die Funktionsanzeige auf der dem Element abgewandten, rückseitigen Oberfläche der Glasplatte aufgedruckt sein. Zwecks Erhöhung des Funktionsumfangs und/oder der Funktionsvielfalt für das Bedienfeld können an der Betätigungsfläche mehrere Symbole für Tastfunktionen vorgesehen sein. Beispielsweise kann es sich dabei um die Funktion
- – „Start/Stop”, die zum Starten und/oder Stoppen des Motors dient,
- – „Park”, die zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der elektrischen Parkbremse dient,
- – „PDC”, mit deren Hilfe sich die Park Distance Control bzw. die Einparkhilfe durch Abstandsermittlung aktivieren und/oder deaktivieren lässt,
o. dgl. für das Kraftfahrzeug handeln.
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Zum Schutz sowie auch der einfachen Montage im Kraftfahrzeug halber kann ein Gehäuse für das Schaltbedienfeld vorgesehen sein. Die Glasplatte kann dann an der Oberseite des Gehäuses befindlich sein. Weiterhin kann die Sensorik im Gehäuse unterhalb der Glasplatte angeordnet sein. Dabei kann in einfacher Weise die Sensorik im Bereich der Symbolik angeordnet sein. Weiterhin kann es sich insbesondere aus ästhetischen Gründen anbieten, dass die Sensorik von außerhalb des Gehäuses nicht sichtbar ist, beispielsweise indem die Glasplatte an den entsprechenden Stellen abgedunkelt ist. Mit Hilfe dieser Anordnung kann in einfacher Weise die Position des Elements erfasst und die der jeweiligen Symbolik zugeordnete Funktion ausgelöst werden.
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Das Schaltbedienfeld lässt sich auch vorteilhafterweise für ein Shift-by-Wire-System im Kraftfahrzeug einsetzen. Hierfür kann im und/oder am Gehäuse eine Handhabe für das Shift-by-Wire-System angeordnet sein. Und zwar dient die Handhabe zur Einstellung der Fahrstufe für das Getriebe durch den Benutzer. Zweckmäßigerweise kann hierfür die Handhabe zur manuellen Bedienung des Shift-by-Wire-Systems durch den Benutzer aus dem Gehäuse herausragen. Weiter kann die Betätigungsfläche des Schaltbedienfeldes die Handhabe zumindest teilweise umgeben. Mittels der Betätigungsfläche lassen sich dann weitere, im Zusammenhang mit dem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs stehende Funktionen, beispielsweise die Funktion „Start/Stop”, „Park” oder „PDC” vom Benutzer bedienen.
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Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltbedienfeldes ist nachfolgendes festzustellen.
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Insbesondere für ein Shift-by-Wire-Bediensystem soll eine plane, hochwertige Bedienoberfläche mit Tiefeneffekt realisiert werden. Zur Erkennung und/oder Unterscheidung der ausgewählten Bedienposition auf der Oberfläche ist ein geeignetes Sensorsystem einzusetzen.
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Geschaffen ist hierzu ein Bediensystem mit einer Glasplatte als Betätigungs- und/oder Designelement sowie mit integrierter Sensorik zur Erkennung der Betätigungsposition, insbesondere mit einer integrierten kapazitiven Sensorik. Die Bedienoberfläche ist aus einer Glasplatte hergestellt. Die Symbolik der einzelnen Tast- und/oder Anzeigefunktionen ist rückseitig aufgedruckt. Zur Reduzierung von Fingerabdrücken auf der Oberfläche wird die Glasplatte mit gängigen Fertigungsverfahren beschichtet. Zur Vermeidung der Splitterneigung wird die Glasplatte zusätzlich behandelt und/oder rückseitig mit einer Schutzfolie versehen. Auf der Bedienoberfläche sind mehrere Tastfunktionen (z. B. Start/Stop, Park, PDC o. dgl.) dargestellt. Zur Betätigung der Tastfunktion wird eine geeignete, beispielsweise kapazitive, Sensorik unter der Bedienoberfläche, und zwar nicht sichtbar, im Symbolbereich integriert. Diese Sensorik erfasst die Fingerposition bei Berührung und löst die der Fingerposition zugeordnete Funktion aus.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Bedienelemente bzw. ein Schaltbedienfeld mit einer sehr hochwertigen und geschlossenen Oberfläche sowie mit integriertem Tiefeneffekt realisiert sind. Dadurch sind neue Ansätze in Bezug auf Designkonzepte für den Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Außerdem sind hochwertige Bediensysteme bzw. Bedienfelder, insbesondere für Automobilanwendungen, geschaffen. Die Sensorik für die Erkennung der einzelnen Fingerpositionen ermöglicht die Umsetzung von großflächigen geschlossenen Designelementen für die Bedienelemente.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 eine Schaltbedienfeld in perspektivischer Ansicht und
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2 einen schematischen Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1 in der Art einer Prinzipskizze zur Funktionsweise des Schaltbedienfeldes.
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In 1 ist ein Schaltbedienfeld 1 zu sehen, das insbesondere für ein Kraftfahrzeug Verwendung findet. Das Schaltbedienfeld 1 weist ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 13 auf, an dessen einen Oberfläche 14 eine Betätigungsfläche 2 befindlich ist. Der Benutzer kann durch manuelle Einwirkung mittels eines Elements 5 an der Betätigungsfläche 2 das Schaltbedienfeld 1 bestimmungsgemäß bedienen, wie in der 2 zu sehen ist. Bei dem Element 5 kann es sich um den Finger 5 einer menschlichen Hand 6 handeln, so dass mittels entsprechender Bewegung des Fingers 5 die bestimmungsgemäße Bedienung ermöglicht ist. Beispielsweise kann das Schaltbedienfeld 1 in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und für die Bedienung eines Navigationssystems, eines Bildschirms o. dgl. im Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Das Schaltbedienfeld 1 ist mittels eines Steckeranschlusses 15 beispielsweise an ein Bussystem im Kraftfahrzeug anschließbar.
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Das Schaltbedienfeld 1 ist mit einem mit der Betätigungsfläche 2 zusammenwirkenden Sensor 3 versehen, wie in 2 als Prinzipskizze näher gezeigt ist. Der Sensor 3 erzeugt bei Annäherung des Elements 5, hier beispielsweise des Fingers 5 der Hand 6 des Benutzers, an die Betätigungsfläche 2 (siehe die links gezeigte Hand 6) und/oder bei Berührung der Betätigungsfläche 2 mittels des Elements 5 (siehe die rechts gezeigte Hand 6) und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elements 5 auf die Betätigungsfläche 2 (siehe den schematisch angedeuteten Druckpunkt für den Finger 5 der rechts gezeigten Hand 6) ein Signal. Das Signal dient dann zum Schalten und/oder Auslösen einer Funktion im Kraftfahrzeug in der Art eines Schaltsignals.
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Die Betätigungsfläche 2 des Schaltbedienfeldes 1 besteht aus einer Glasplatte, die an der Oberseite 14 des Gehäuses 13 befindlich ist. Zur Reduzierung von Verschmutzungen ist die dem Element 5 zugewandte, vorderseitige Oberfläche der Glasplatte 2 beschichtet, also mit einer Beschichtung 7 versehen. Die Beschichtung 7 verhindert dabei insbesondere die Verschmutzung mit Fingerabdrücken, wenn als Element zur Bedienung der Finger 5 der Hand 6 des Benutzers dient. Als Beschichtung 7 kann insbesondere eine Nanobeschichtung Verwendung finden. Ebenso kann die Glasplatte 2 zur Verringerung und/oder zur Vermeidung der Splitterneigung behandelt sein. Für diese Behandlung bietet es sich an, dass die dem Element 5 abgewandte, rückseitige Oberfläche der Glasplatte 2 mit einer Schutzfolie 8 versehen ist, wobei die Schutzfolie 8 aus Kunststoff bestehen kann.
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Bei dem Sensor 3 handelt es um eine kapazitive Sensorik für die Detektierung des Elements 5 im elektrischen Feld an der Betätigungsfläche 2. Hierzu steht wenigstens ein Kondensator 4, der beispielsweise von einer elektrisch leitfähigen Fläche gebildet ist, mit der Betätigungsfläche 2 und einer Leiterplatte 9 in elektrischer Verbindung. Die Leiterplatte 9 ist im Gehäuse 13 angeordnet, so dass der Sensor 3 im Inneren des Gehäuses 13 befindlich ist. Ebenfalls auf der Leiterplatte 9 befindet sich eine als Steuereinrichtung 10 dienende Elektronik zum Betrieb des Sensors 3 sowie zur Erzeugung des Signals. Die Steuereinrichtung 10 ist somit auch im Inneren des Gehäuses 13 befindlich. Selbstverständlich kann anstelle einer kapazitiven Sensorik auch eine optische Sensorik, eine resistive Sensorik o. dgl. als Sensor 3 Verwendung finden.
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An der Betätigungsfläche 2 ist eine Symbolik 11 vorgesehen, die die durch das Schalten und/oder Auslösen bewirkte Funktion darstellt. Beispielsweise ist in 1 eine Symbolik 11 für das Starten sowie für das Stoppen des Motors des Kraftfahrzeugs gezeigt. Desweiteren kann auch eine Funktionsanzeige 12 an der Betätigungsfläche 2 vorgesehen sein, die beispielsweise anzeigt, ob der Motor des Kraftfahrzeugs in oder außer Betrieb befindlich ist. Es können noch weitere Symbole sowie Funktionsanzeigen an der Betätigungsfläche 2 dargestellt werden, welche jedoch in 1 nicht weiter eingezeichnet sind. So können an der Betätigungsfläche 2 mehrere Symbole für Tastfunktionen, beispielsweise für Start/Stop, für Park (Elektrische Parkbremse), für PDC (Park Distance Control) o. dgl., vorgesehen sein. Die Symbolik 11 ist auf der dem Element 5 abgewandten, rückseitigen Oberfläche der Glasplatte 2 aufgedruckt. Die Sensorik 3 ist im Gehäuse 13 unterhalb der Glasplatte 2, und zwar im Bereich der Symbolik 11 angeordnet. Dadurch kann die Position des Elements 5 erfasst und die der jeweiligen Symbolik 11 zugeordnete Funktion ausgelöst werden. Die Glasplatte 2 ist derart ausgebildet, dass die Sensorik 3 von außerhalb des Gehäuses 13 nicht sichtbar ist.
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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 Schaltbedienfeld 1 auch Bestandteil eines Shift-by-Wire-Systems im Kraftfahrzeug sein. Hierzu ist im und/oder am Gehäuse 13 eine Handhabe für das Shift-by-Wire-System angeordnet, und zwar insbesondere derart dass die Handhabe zur manuellen Bedienung des Shift-by-Wire-Systems aus dem Gehäuse 13 herausragt. Die Betätigungsfläche 2 des Schaltbedienfeldes kann dann die Handhabe zumindest teilweise umgeben. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Schaltbedienfeld 1 nicht nur in Bedienfeldern für Kraftfahrzeuge sondern auch in Bedienfeldern an Hausgeräten, Audiogeräten, Videogeräten, Telekommunikationsgeräten o. dgl. Verwendung finden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltbedienfeld
- 2
- Betätigungsfläche/Glasplatte
- 3
- Sensor/Sensorik
- 4
- Kondensator
- 5
- Element/Finger
- 6
- Hand (von Benutzer)
- 7
- Beschichtung
- 8
- Schutzfolie
- 9
- Leiterplatte
- 10
- Steuereinrichtung
- 11
- Symbolik
- 12
- Funktionsanzeige
- 13
- Gehäuse (von Schaltbedienfeld)
- 14
- Oberfläche/Oberseite (von Gehäuse)
- 15
- Steckeranschluss (am Gehäuse)
