DE102014009355B4

DE102014009355B4 - Input device for a motor vehicle and method for detecting an actuation of the input device

Info

Publication number: DE102014009355B4
Application number: DE102014009355.7A
Authority: DE
Inventors: Uwe Hetmann; Werner Thormann
Original assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2034-06-21
Also published as: DE102014009355A1

Abstract

Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, durch welche Betriebsfunktionen (P, R, N, D) des Kraftfahrzeugs auswählbar sind,
wobei die Eingabevorrichtung (1) für jede Betriebsfunktion (P, R, N, D) parallel angeordnete Berührungssensorflächen (2a bis 2n) aufweist, die zur Auswahl der jeweiligen Betriebsfunktion (P, R, N, D) gleichzeitig berührt werden müssen, und
wobei die Eingabevorrichtung (1) zur Auswahl von Betriebsfunktionen (P, R, N, D) Funktionsmulden (3) aufweist, die über rinnenartige Verbindungsabschnitte (5) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Funktionsmulden (3) und an den Verbindungsabschnitten (5) jeweils mindestens zwei kapazitive Berührungssensorflächen (2a bis 2n) angeordnet sind, und
dass an oder neben Rändern der Funktionsmulden (3) weitere kapazitive Sensorflächen zur Ausbildung von Sicherheitsschaltflächen (6a bis 6h) angeordnet sind, und
dass die Sicherheitsschaltflächen (6a bis 6h) die Form von Kreisringabschnitten aufweisen.

Input device for a motor vehicle, through which operating functions (P, R, N, D) of the motor vehicle can be selected,
wherein the input device (1) has parallel touch sensor surfaces (2a to 2n) for each operating function (P, R, N, D), which must be touched simultaneously to select the respective operating function (P, R, N, D), and
wherein the input device (1) for selecting operating functions (P, R, N, D) has function depressions (3) which are connected to one another via channel-like connecting sections (5),
characterized,
that at least two capacitive touch sensor surfaces (2a to 2n) are arranged on the functional depressions (3) and on the connecting sections (5), and
that further capacitive sensor surfaces are arranged on or next to the edges of the functional depressions (3) to form safety buttons (6a to 6h), and
that the safety buttons (6a to 6h) have the shape of circular ring sections.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, durch welche wenigstens eine Betriebsfunktion des Kraftfahrzeugs wählbar ist, wobei die Eingabevorrichtung für jede Betriebsfunktion zwei parallel angeordnete Berührungssensorflächen aufweist, die zur Auswahl einer Betriebsfunktion gleichzeitig berührt werden müssen, wobei die Eingabevorrichtung zur Auswahl von Betriebsfunktionen Funktionsmulden aufweist, die über rinnenartige Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung.The invention relates to an input device for a motor vehicle, by means of which at least one operating function of the motor vehicle can be selected, the input device having two parallel touch sensor surfaces for each operating function, which must be touched simultaneously to select an operating function, the input device having functional depressions for selecting operating functions , which are connected to one another via channel-like connecting sections. The invention also relates to a method for detecting an actuation of the input device.

Eine Eingabevorrichtung der vorgenannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 031 649 A1 bekannt.An input device of the aforementioned type is from the German Offenlegungsschrift DE 10 2009 031 649 A1 known.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2011 089 980 A1 beschreibt ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Verarbeitung einer Betätigung des Bedienelements. Das Bedienelement, das insbesondere einen Gangwahlhebel ausbildet, weist mehrere insbesondere kapazitive Annäherungssensoren auf, die zur Auslösung einer bestimmten Funktion in einer vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge betätigt werden müssen. Erfolgt die Auslösung unvollständig oder in einer abweichenden zeitlichen Reihenfolge, so wird dies als eine unerwünschte Betätigung gewertet, was zu einem Abbruch der eingeleiteten Betätigungsfunktion führt. Dieses Dokument beschreibt relativ ausführlich ein Verfahrensprinzip, es zeigt allerdings nur wenige Details zum vorteilhaften Aufbau einer Bedieneinrichtung.The German Offenlegungsschrift DE 10 2011 089 980 A1 describes a control element for a motor vehicle and a method for processing an actuation of the control element. The operating element, which in particular forms a gear selector lever, has a number of, in particular, capacitive proximity sensors, which must be actuated in a predetermined time sequence in order to trigger a specific function. If the triggering is incomplete or occurs in a different time sequence, this is evaluated as an undesired actuation, which leads to the initiated actuation function being aborted. This document describes a procedural principle in relatively great detail, but it shows only a few details about the advantageous structure of an operating device.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2009 036 520 A1 beschreibt ein Bedienelement zum Auslösen einer Funktion eines elektrischen Gerätes in einem Fahrzeug. Das Bedienelement weist eine entlang einer Längsachse in eine Mehrzahl von Sektoren eingeteilte berührungssensitive Sensorfläche und eine mit der Sensorfläche gekoppelte Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Berührung der Sensorfläche mit einem Finger sektorenaufgelöst zu detektieren. Um den Fahrer vor einer unbeabsichtigten Auslösung einer Funktion des elektrischen Gerätes zu bewahren, wird vorgeschlagen, die Auslösung der Funktion des elektrischen Gerätes erst nach einer vordefinierten Berührungsfolge auf der Sensorfläche erfolgen zu lassen.The German Offenlegungsschrift DE 10 2009 036 520 A1 describes a control element for triggering a function of an electrical device in a vehicle. The operating element has a touch-sensitive sensor surface divided into a plurality of sectors along a longitudinal axis and a control device coupled to the sensor surface. The control device is designed to detect a touch of the sensor surface with a finger in a sector-resolved manner. In order to prevent the driver from inadvertently triggering a function of the electrical device, it is proposed that the function of the electrical device be triggered only after a predefined sequence of touches on the sensor surface.

Beim Fahren eines Kraftfahrzeugs wird die Aufmerksamkeit des Fahrers weitgehend durch das Verkehrsgeschehen in Anspruch genommen. Die Betätigung von Bedienelementen erfolgt daher zumeist ohne Blickkontakt „nebenbei“. Daher ist es vorteilhaft, wenn Bedienelemente haptisch deutlich erkennbar sind.When driving a motor vehicle, the driver's attention is largely taken up by what is happening on the road. The actuation of control elements is therefore mostly done without eye contact "on the side". It is therefore advantageous if operating elements are clearly recognizable by touch.

Bei der Betätigung von flächenhaften kapazitiven Bedienelementen, die keine oder nur in geringem Maße haptische Rückmeldungen geben, ergibt sich das Problem möglicher Fehlbedienungen, bei denen unerwünschte Funktionen ausgelöst werden. Dieses ist besonders problematisch für Bedienelemente, die sicherheitsrelevante Funktionen steuern. So ist es schwierig oder zumindest aufwendig, eine Eingabevorrichtung mit kapazitiven Bedienelementen zur Steuerung eines automatischen Getriebes zu schaffen, welches die notwendigen Sicherheitsanforderungen erfüllt.When actuating flat capacitive operating elements that provide little or no haptic feedback, the problem of possible operating errors arises, in which undesirable functions are triggered. This is particularly problematic for controls that control safety-related functions. It is difficult or at least expensive to create an input device with capacitive operating elements for controlling an automatic transmission that meets the necessary safety requirements.

Es stellte sich die Aufgabe, eine gattungsgemäße Eingabevorrichtung zu schaffen, bei der ein unbeabsichtigtes Auslösen von Funktionen weitgehend ausgeschlossen ist, sowie auch ein besonders vorteilhaftes Verfahren zu schaffen, nach welchem diese Eingabevorrichtung funktioniert.The object was to create an input device of the generic type in which an unintentional triggering of functions is largely ruled out, and also to create a particularly advantageous method by which this input device works.

Die Aufgabe wird zum einen erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an den Funktionsmulden und an den Verbindungsabschnitten jeweils mindestens zwei kapazitive Berührungssensorflächen angeordnet sind, und dass an oder neben Rändern der Funktionsmulden weitere kapazitive Sensorflächen zur Ausbildung von Sicherheitsschaltflächen angeordnet sind, und dass die Sicherheitsschaltflächen die Form von Kreisringabschnitten aufweisen.On the one hand, the object is achieved according to the invention in that at least two capacitive touch sensor surfaces are arranged on the functional recesses and on the connecting sections, and that further capacitive sensor surfaces are arranged on or next to edges of the functional recesses to form safety buttons, and that the safety buttons take the form of Have circular ring sections.

Die Aufgabe wird zum anderen erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine gültige Auswahl einer Betriebsfunktion eine die Bedienfläche berührende Bewegung eines Fingers von der Funktionsmulde der aktuell aktiven Betriebsfunktion zu einer ausgewählten Funktionsmulde erfordert, wobei alle dazwischen liegenden Funktionsmulden und Verbindungsabschnitte unter Auslösung der dort angeordneten Berührungssensorflächen mit einem Finger durchlaufen werden müssen, und dass eine Berührung einer Sicherheitsschaltfläche den aktuell ausgeführten Auswahlvorgang abbricht.On the other hand, the object is achieved according to the invention in that a valid selection of an operating function requires a finger touching the control surface to move from the function recess of the currently active operating function to a selected function recess, with all function recesses and connecting sections in between triggering the touch sensor surfaces arranged there with a Fingers must be traversed, and touching a security button will cancel the selection process currently in progress.

Erfindungsgemäß weist die Eingabevorrichtung eine Bedienoberfläche mit Funktionselementen auf, welche aus angeformten Vertiefungen bestehen. Jeder auszulösenden Funktion ist dabei eine Funktionsmulde in Form eines haptisch gut erkennbaren konkaven Abschnitts auf der Bedienoberfläche zugeordnet. Die Funktionsmulden sind über ebenfalls angeformte rinnenartige Verbindungsabschnitte miteinander verbunden, durch die ein Finger zu einer benachbarten Funktionsmulde geführt werden kann.According to the invention, the input device has a user interface with functional elements, which consist of molded depressions. Each function to be triggered is assigned a function depression in the form of a concave section on the user interface that is easily recognizable by touch. The functional troughs are connected to one another via likewise molded channel-like connecting sections, through which a finger can be guided to an adjacent functional trough.

Sowohl an den Funktionsmulden als auch an den Verbindungsabschnitten sind jeweils mindestens zwei Berührungssensorflächen, die vorzugsweise durch kurze Leiterbahnstücke ausgebildet sind, parallel zueinander angeordnet. Die Berührung einer Funktionsmulde oder eines Verbindungsabschnitts wird von einer mit den Berührungssensorflächen verschalteten Auswerteelektronik nur dann als gültige Betätigung erfasst, wenn die zueinander parallelen Berührungssensorflächen zugleich ausgelöst werden. Dies erfordert ein bewusstes Anlegen eines Fingers an eine Funktionsmulde oder einen Verbindungsabschnitt. Die Berührung nur einer Teilmenge der parallelen Berührungssensorflächen bewirkt dagegen keine gültige Betätigung, so dass unbeabsichtigte oder zufällige Berührungen keine unerwünschten Funktionen auslösen können.There are at least two touch sensor surfaces on both the functional recesses and the connecting sections, which preferably are formed by short pieces of conductor track, arranged parallel to each other. Touching a functional recess or a connecting section is only detected as a valid actuation by evaluation electronics connected to the touch sensor surfaces if the touch sensor surfaces that are parallel to one another are triggered at the same time. This requires deliberately placing a finger on a function trough or a connecting section. In contrast, touching only a subset of the parallel touch-sensing surfaces does not result in a valid actuation, so that unintentional or accidental touches cannot trigger undesired functions.

Neben den Rändern der Funktionsmulden sind weitere kapazitive Sensorflächen zur Ausbildung von Sicherheitsschaltflächen vorgesehen. Die Sicherheitsschaltflächen umgeben abschnittsweise die Berührungssensorflächen und dürfen im Gegensatz zu den Berührungssensorflächen für eine gültige Auslösung einer Funktion nicht berührt werden. Die Sicherheitsschaltflächen erzwingen daher eine präzise Ausrichtung des Fingers in der Mitte einer Funktionsmulde. Bei einer Berührung einer Sicherheitsschaltfläche bricht die Auswerteelektronik einen aktuell eingeleiteten Auswahlvorgang sofort ab.In addition to the edges of the functional recesses, further capacitive sensor surfaces are provided to form safety buttons. The safety buttons partially surround the touch sensor surfaces and, in contrast to the touch sensor surfaces, must not be touched for a valid triggering of a function. The safety buttons therefore force a precise alignment of the finger in the middle of a function well. If a safety button is touched, the evaluation electronics immediately aborts a selection process that has just been initiated.

Die Sicherheitsschaltflächen haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie auch auf Verschmutzungen der Funktionsmulden ansprechen können. So wird etwa eine auf eine Funktionsmulde verschüttete Flüssigkeit, die die der Funktionsmulde zugeordneten parallelen Berührungssensoren beeinflussen kann im Allgemeinen auch die neben den Berührungssensoren angeordneten Sicherheitsschaltflächen auslösen, wodurch eine fälschliche Erfassung der Verschmutzung als Betätigung vermieden wird.The safety buttons also have the advantage that they can also respond to dirt on the functional recesses. For example, a liquid spilled on a function tray, which can affect the parallel touch sensors associated with the function tray, will generally also trigger the safety buttons located next to the touch sensors, thereby avoiding erroneous detection of soiling as an actuation.

Zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung und zur Auslösung von Funktionen kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass die Auswahl einer Funktion eine durchgehende Bewegung eines Fingers von einer vorgegebenen Start-Funktionsmulde zu einer der einzuschaltenden Funktion zugeordneten Ziel-Funktionsmulde erfordert. Bei dieser Bewegung müssen alle auf dem Weg liegenden Berührungssensorflächen berührt und Berührungen der Sicherheitsschaltflächen vermieden werden.In order to detect an actuation of the input device and to trigger functions, it can advantageously be provided that the selection of a function requires a continuous movement of a finger from a predetermined start function trough to a target function trough assigned to the function to be switched on. This movement must touch all touch sensor surfaces in the way and avoid touching the safety buttons.

Zur besseren haptischen Orientierung können in die Funktionsmulden einfache Symbole erhaben eingeprägt sein. So kann der Fahrer auch ohne hinzugucken ertasten, in welcher Funktionsmulde gerade sein Finger liegt.For better tactile orientation, simple symbols can be embossed in the function recesses. In this way, the driver can find out which function recess his finger is in without having to look.

Die Führung eines Fingers entlang muldenartiger Vertiefungen und rinnenartiger Verbindungsabschnitte ermöglicht eine Betätigung der Eingabevorrichtung ohne eine besondere visuelle Aufmerksamkeit. Die Schaltsicherheit wird dabei durch mindestens doppelt vorhandene, vertieft liegenden Sensoren und durch eine erforderliche Bewegung entlang eines bestimmten Betätigungspfades gewährleistet. Die zusätzlichen Sicherheitsschaltflächen erzwingen darüber hinaus eine präzise Fingerbewegung. Das Erfordernis einen Betätigungspfad genau einzuhalten, gewährleistet zudem, dass unbeabsichtigte Berührungen der Eingabevorrichtung keine unerwünschten Betätigungsereignisse auslösen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.Guiding a finger along trough-like indentations and channel-like connecting sections enables the input device to be actuated without particular visual attention. Switching reliability is ensured by at least two sensors that are recessed and by a required movement along a specific actuation path. The additional safety buttons also enforce precise finger movement. The requirement to precisely follow an actuation path also ensures that unintentional touches of the input device do not trigger undesired actuation events. Further advantageous refinements and developments emerge from the dependent claims.

Im Folgenden sollen der Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung anhand der Zeichnung schematisch dargestellt und erläutert werden. Es zeigen

1 die Bedienfläche einer Eingabevorrichtung,
2 und 3 Funktionselemente der Eingabevorrichtung,
4 die Bedienfläche in einem initialem Zustand,
5 bis 9 verschiedene Betätigungsstufen,
10 einen Fehlerzustand der Eingabevorrichtung,
11 eine isometrische Ansicht der Eingabevorrichtung,
12 und 13 zwei alternative Anordnungen von Funktionselementen.

In the following, the structure and the mode of operation of the input device according to the invention are to be shown and explained schematically with reference to the drawing. Show it

1 the operating surface of an input device,
2 and 3 functional elements of the input device,
4 the control surface in an initial state,
5 until 9 different levels of activity,
10 an error condition of the input device,
11 an isometric view of the input device,
12 and 13 two alternative arrangements of functional elements.

Die Figuren zeigen schematisch eine erfindungsgemäß ausgeführte Eingabevorrichtung 1, welche einen kontaktlosen Gangwahlschalter für das Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs ausbildet. Die Darstellung der Eingabevorrichtung als Gangwahlschalter ist dabei als rein beispielhaft zu verstehen und schließt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung für andere Anwendungen selbstverständlich nicht aus.The figures schematically show an input device 1 designed according to the invention, which forms a contactless gear selector switch for the automatic transmission of a motor vehicle. The representation of the input device as a gear selector switch is to be understood as purely exemplary and of course does not exclude the use of an input device according to the invention for other applications.

Wie die 1 zeigt, weist die Eingabevorrichtung 1 eine ebene Bedienfläche 9 mit vier, in der Draufsicht kreisförmigen Funktionsmulden 3 auf. Die Funktionsmulden 3 sind mit den üblichen Kurzbezeichnungen für die Wählhebelfunktionen eines Automatikgetriebes benannt (P, R, N, D für park, reverse, neutral und drive) und bilden innerhalb der Bedienfläche 9 konkave, muldenartige Vertiefungen aus, deren dreidimensionale Form andeutungsweise in der 11 erkennbar ist. Einzelne Funktionsmulden 3 werden im Folgenden ihrer jeweiligen Funktion entsprechend auch kurz als P-, R-, N- oder D-Funktionsmulde bezeichnet.As the 1 shows, the input device 1 has a flat operating surface 9 with four function depressions 3 that are circular in plan view. The function troughs 3 are named with the usual abbreviations for the selector lever functions of an automatic transmission (P, R, N, D for park, reverse, neutral and drive) and form concave, trough-like depressions within the control surface 9, the three-dimensional shape of which is indicated in the 11 is recognizable. Individual function wells 3 are also referred to below as P, R, N or D function wells, corresponding to their respective function.

Die konkaven Funktionsmulden 3 sind in einen die Bedienfläche 9 der Eingabevorrichtung 1 ausbildenden Kunststoffkörper eingeformt oder vorzugsweise in eine Kunststofffolie durch Tiefziehen einbracht. Die Funktionsmulden 3 sind zudem über rinnenartige Verbindungsabschnitte 5 miteinander verbunden. Die Verbindungsabschnitte 5 können sich, hinsichtlich der Tiefe der rinnenartigen Einprägungen, entweder übergangslos an die jeweils benachbarten Funktionsmulden 3 anschließen oder auch, durch einen Höhenunterschied, jeweils einen haptisch wahrnehmbaren stufenförmigen Übergang ausbilden. Die Gesamtheit der Funktionsmulden 3 und der Verbindungsabschnitte 5 wird nachfolgend auch zusammenfassend als Funktionselemente 4 bezeichnet.The concave function depressions 3 are molded into a plastic body forming the operating surface 9 of the input device 1 or are preferably introduced into a plastic film by deep-drawing. The functional troughs 3 are also connected to one another via channel-like connecting sections 5 . With regard to the depth of the groove-like indentations, the connecting sections 5 can either connect seamlessly to the respectively adjacent functional depressions 3 or also, due to a height difference, each form a haptically perceptible stepped transition. The entirety of the functional depressions 3 and the connecting sections 5 are also collectively referred to below as functional elements 4 .

Die 2 zeigt auf der Rückseite der Funktionselemente 4 in zwei zueinander parallelen Reihen 2 angeordnete, nach einem kapazitiven Prinzip funktionierende Berührungssensorflächen 2a bis 2n. Die insgesamt vierzehn einzelnen Berührungssensorflächen 2a bis 2n bestehen aus gegeneinander isoliert angeordneten einzelnen Leiterbahnabschnitten, die jeweils mit einer nicht dargestellten Auswerteelektronik verbunden sind. Dabei trägt jede Funktionsmulde 3 und jeder Verbindungsabschnitt 5 jeweils zwei parallel nebeneinander angeordnete Berührungssensorflächen 2a, 2b bis 2m, 2n.the 2 1 shows touch sensor surfaces 2a to 2n arranged on the back of the functional elements 4 in two parallel rows 2 and functioning according to a capacitive principle. The total of fourteen individual touch sensor surfaces 2a to 2n consist of individual conductor track sections which are arranged insulated from one another and are each connected to evaluation electronics (not shown). Each functional trough 3 and each connecting section 5 carries two touch sensor surfaces 2a, 2b to 2m, 2n arranged parallel next to one another.

Gemäß der 3 sind an jeweils zwei einander gegenüberliegenden Randabschnitten der Funktionsmulden 3 jeweils zwei weitere kapazitive Sensoren angeordnet, die aus noch zu erläuternden Gründen hier als Sicherheitsschaltflächen 6a bis 6h benannt sind. Diese Sicherheitsschaltflächen 6a bis 6h haben die Form von Kreisbogenabschnitten und bilden jeweils eine Klammer um die Berührungssensorflächen 2a, 2b, 2e, 2f, 2i, 2j, 2n, 2m auf den Funktionsmulden 3.According to the 3 two further capacitive sensors are arranged on two mutually opposite edge sections of the functional depressions 3, which are referred to here as safety buttons 6a to 6h for reasons that are yet to be explained. These safety buttons 6a to 6h are in the form of circular arc sections and each form a bracket around the touch sensor surfaces 2a, 2b, 2e, 2f, 2i, 2j, 2n, 2m on the functional recesses 3.

Eine besondere Funktion der Sicherheitsschaltflächen 6a bis 6h verdeutlicht die 10. Führt eine Verschmutzung 11, etwa durch eine verschüttete Flüssigkeit, zum parallelen Auslösen von Berührungssensorflächen 2e, 2f und von Sicherheitsschaltflächen 6c, 6d einer Funktionsmulde, wie hier der R-Funktionsmulde, so wird dieses als Fehlerzustand erkannt und, beispielsweise durch einen blinkenden Leuchtring 7 signalisiert.A special function of the security buttons 6a to 6h illustrates the 10 . If contamination 11, for example due to spilled liquid, leads to the parallel triggering of touch sensor surfaces 2e, 2f and safety buttons 6c, 6d of a function trough, such as the R function trough here, this is recognized as an error status and is signaled, for example, by a flashing illuminated ring 7 .

In der 11 wird die räumliche Form der zur Eingabevorrichtung 1 gehörenden Funktionselemente 4 angedeutet. Dargestellt sind vier Funktionsmulden 3, die durch drei rinnenförmige Verbindungsabschnitte 5 miteinander verbunden sind.In the 11 the spatial form of the functional elements 4 belonging to the input device 1 is indicated. Four functional troughs 3 are shown, which are connected to one another by three channel-shaped connecting sections 5 .

Wie bereits erwähnt, ist die Eingabevorrichtung 1 zur Verwendung als kontaktloser Gangwahlschalter in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Ist das Kraftfahrzeug in Betrieb, so ist üblicherweise eine der durch den Gangwahlschalter auswählbaren Betriebsfunktionen P, R, N, D aktiv geschaltet. Es ist zweckmäßig, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs die jeweils aktive Betriebsfunktion P, R, N, D optisch zu signalisieren, beispielsweise durch eine Hinterleuchtung der zugehörigen Funktionsmulde 3 oder des auf der jeweiligen Funktionsmulde 3 angeordneten Symbols mittels einer Funktionsbeleuchtung 10. In der 4 ist beispielhaft die Betriebsfunktion P als aktiv dargestellt, wobei die eingeschaltete Funktionsbeleuchtung 10 durch einen Strahlenkranz um das Funktionssymbol P angedeutet ist.As already mentioned, the input device 1 is intended for use as a contactless gear selector switch in a motor vehicle. When the motor vehicle is in operation, one of the operating functions P, R, N, D that can be selected by the gear selector switch is usually activated. It is expedient to optically signal the active operating function P, R, N, D to the driver of the motor vehicle, for example by backlighting the associated function trough 3 or the symbol arranged on the respective function trough 3 by means of a functional lighting 10. In the 4 the operating function P is shown as active by way of example, with the switched-on functional lighting 10 being indicated by a halo around the functional symbol P.

Das erfolgreiche Ausführen eines Umschaltvorgangs erfordert immer eine bewusste Führung eines Fingers entlang eines Betätigungspfads zwischen einer Start-Funktionsmulde und einer Ziel-Funktionsmulde. Die Start-Funktionsmulde ist dabei vorzugsweise die Funktionsmulde der aktuell aktiven Betriebsfunktion P, R, N, D und durch die Hinterleuchtung des zugehörigen Funktionssymbol durch die Funktionsbeleuchtung 10 erkennbar. Die Ziel-Funktionsmulde ist die Funktionsmulde zu derjenigen Betriebsfunktion P, R, N, D, welche der Fahrer einzuschalten beabsichtigt.Successful execution of a switching process always requires a conscious movement of a finger along an actuation path between a start function trough and a target function trough. The start function trough is preferably the function trough of the currently active operating function P, R, N, D and can be recognized by the backlighting of the associated function symbol by the function lighting 10 . The target function trough is the function trough for that operating function P, R, N, D which the driver intends to switch on.

Ein Leuchtring 7 zeigt jeweils an, bis zu welcher Funktionsmulde 3 der Finger 8 bei jeweils gleichzeitiger Berührung der jeweils parallel angeordneten Berührungssensorflächen 2a bis 2n, bisher geführt wurde. Die Aktivierung einer Schaltfunktion erfolgt durch eine Bestätigungsgeste, etwa durch ein kurzzeitiges Verharren des Fingers 8 in der Ziel-Funktionsmulde und/oder anschließendem Abheben des Fingers 8 von den Berührungssensorflächen 2a, 2b bis 2m, 2n der Ziel-Funktionsmulde. Erst wenn dieses Bestätigungsgeste von der Auswerteelektronik erkannt wurde, schaltet diese die entsprechende Betriebsfunktion P, R, N, D ein und schaltet außerdem die Funktionsbeleuchtung 10 an der Start-Funktionsmulde aus und an der Ziel-Funktionsmulde ein. Wird während der Fingerbewegung an irgendeiner Funktionsmulde eine Sicherheitsschaltfläche 6a bis 6h berührt, so bricht die Auswerteelektronik der Umschaltvorgang vorzeitig ab.An illuminated ring 7 indicates in each case up to which function trough 3 the finger 8 has previously been guided in the event of simultaneous touching of the respective parallel touch sensor surfaces 2a to 2n. A switching function is activated by a confirmation gesture, for example by briefly pausing the finger 8 in the target function trough and/or then lifting the finger 8 from the touch sensor surfaces 2a, 2b to 2m, 2n of the target function trough. Only when this confirmation gesture has been recognized by the evaluation electronics does it switch on the corresponding operating function P, R, N, D and also switch on the functional lighting 10 at the start function trough and on at the target function trough. If a safety button 6a to 6h is touched on any function trough while the finger is moving, the electronic evaluation system terminates the switching process prematurely.

In den 5 bis 9 beispielhaft ein Umschaltvorgang von der Betriebsfunktion P in die Betriebsfunktion N in mehreren Betätigungsphasen skizziert.In the 5 until 9 example, a switching process from the operating function P in the operating function N outlined in several operating phases.

Entsprechend der 5 legt der Fahrer zur Einleitung des Umschaltvorgangs einen Finger 8 mittig auf die aktive P-Funktionsmulde und zwar so, dass beide zu der P-Funktionsmulde gehörende Berührungssensorflächen 2a, 2b, nicht jedoch die darum herum angeordneten Sicherheitsschaltflächen 6a, 6b berührt werden. Werden die Berührungen von der Auswerteelektronik als gültige Betätigung erkannt, so schaltet die Auswerteelektronik einen die P-Funktionsmulde umgebenden Leuchtring 7 ein. Legt der Fahrer dagegen seinen Finger 8 in eine der anderen Funktionsmulden 3, so aktiviert die Auswerteelektronik dort keinen Leuchtring und leitet auch keinen Umschaltvorgang ein.According to the 5 To initiate the switching process, the driver places a finger 8 in the middle of the active P-function trough in such a way that both touch sensor surfaces 2a, 2b belonging to the P-function trough are touched, but not the safety buttons 6a, 6b arranged around them. If the touches of the evaluation electronics as a valid actuation tion is detected, the evaluation electronics switch on a luminous ring 7 surrounding the P-function trough. If, on the other hand, the driver puts his finger 8 in one of the other function depressions 3, the evaluation electronics do not activate a luminous ring there and also do not initiate a switching process.

Ein eingeschalteter Leuchtring 7, wird in der Zeichnung jeweils durch eine verstärkte Umrandung der zugehörigen Funktionsmulde 3 und einen von der Umrandung radial ausgehenden Strahlenkranz symbolisch dargestellt. Dem entsprechend ist beispielsweise in den 5 und 6 jeweils die P-Funktionsmulde als aktive Funktionsmulde 3 erkennbar.A switched-on illuminated ring 7 is symbolically represented in the drawing by a reinforced border of the associated function trough 3 and a ring of rays radiating out from the border. Accordingly, for example, in the 5 and 6 each the P function trough as active function trough 3 recognizable.

Der Fahrer zieht nun seinen Finger 8 von der P-Funktionsmulde durchgehend zur N-Funktionsmulde, wobei die aufeinanderfolgenden Betätigungsphasen in den 5 bis 9 dargestellt sind. Die Berührungssensorflächen 2a, 2c bzw. 2b, 2d, die entlang ihrer parallelen Reihen 2 unmittelbar aufeinanderfolgen, sind nur durch sehr schmale Trennspalten 12 voneinander isoliert angeordnet. Wie beispielsweise aus der 6 ersichtlich ist, sind die aufeinanderfolgenden Endabschnitte 2a, 2c bzw. 2b, 2d sogar miteinander verschränkt, indem sie eine v-förmige Spitze und eine v-förmige Aussparung ausbilden, welche ineinandergreifen. Bei einer entlang der entlang der Reihen 2 geführten Bewegung sind dadurch immer mindestens zwei der Berührungssensorflächen 2a, 2c bzw. 2b, 2d betätigt. Zeitweise können auch alle vier Berührungssensorflächen 2a, 2c bzw. 2b, 2d zugleich betätigt sein, was keinen Fehlerzustand darstellt. Ein Kriterium für eine als korrekt erfasste Betätigung ist, dass immer mindestens zwei zueinander parallele Berührungssensorflächen 2a, 2b bzw. 2b, 2d zugleich betätigt sind und es zu keiner Unterbrechung der Betätigungen kommt.The driver now pulls his finger 8 continuously from the P-function trough to the N-function trough, with the successive actuation phases in the 5 until 9 are shown. The touch sensor surfaces 2a, 2c or 2b, 2d, which follow one another directly along their parallel rows 2, are isolated from one another only by very narrow separating gaps 12. Like for example from the 6 As can be seen, the successive end portions 2a, 2c and 2b, 2d are even interlaced with one another, forming a V-shaped tip and a V-shaped recess which engage in one another. In the event of a movement along the rows 2, at least two of the touch sensor surfaces 2a, 2c or 2b, 2d are always actuated. At times, all four touch sensor surfaces 2a, 2c or 2b, 2d can also be actuated at the same time, which does not represent an error condition. One criterion for an actuation detected as correct is that at least two mutually parallel touch sensor surfaces 2a, 2b or 2b, 2d are actuated at the same time and there is no interruption in the actuations.

Verlässt somit der Finger 8 die Berührungssensorflächen 2a, 2b der P-Funktionsmulde so hat er bereits die Berührungssensorflächen 2c, 2d des ersten Verbindungsabschnitts 5 erreicht (6). Entsprechendes gilt für den Übergang von den Berührungssensorflächen 2c, 2d zu den Berührungssensorflächen 2e, 2f. Wie die 7 zeigt, hat der Finger 8 damit die R-Funktionsmulde erreicht, was durch Einschalten eines Leuchtrings 7 um diese Funktionsmulde signalisiert wird. Die Einschaltung eines Leuchtrings 7 um die Funktionsmulden folgt somit der Fingerbewegung.If the finger 8 thus leaves the touch sensor surfaces 2a, 2b of the P-function trough, it has already reached the touch sensor surfaces 2c, 2d of the first connecting section 5 ( 6 ). The same applies to the transition from the touch sensor surfaces 2c, 2d to the touch sensor surfaces 2e, 2f. As the 7 shows, the finger 8 has thus reached the R function trough, which is signaled by switching on an illuminated ring 7 around this function trough. The switching on of a luminous ring 7 around the functional recesses thus follows the movement of the finger.

Als nächstes werden bei der weiteren Bewegung des Fingers 8 die Berührungssensorflächen 2g, 2h des nächsten Verbindungsabschnitts betätigt (8), bis schließlich der Finger 8 die N-Funktionsmulde mit den Berührungssensorflächen 2i, 2j erreicht (9). Hier kann durch ein kurzzeitiges Verweilen und anschließendes Abheben des Fingers 8 aus der Ziel-Funktionsmulde die Auswahl bestätigt werden. Die Eingabevorrichtung 1 zeigt nun den erfolgten Wechsel der Betriebsfunktion durch eine Hinterleuchtung 10 der N-Funktionsmulde optisch an. Zusätzlich kann die erfolgte Umschaltung dem Fahrer haptisch durch ein Vibrieren der Bedienoberfläche mitgeteilt werden.Next, as the finger 8 moves further, the touch sensor surfaces 2g, 2h of the next connecting section are actuated ( 8th ), until finally the finger 8 reaches the N-function trough with the touch sensor surfaces 2i, 2j ( 9 ). The selection can be confirmed here by briefly staying and then lifting the finger 8 from the target function trough. The input device 1 now visually indicates that the operating function has been changed by backlighting 10 of the N-function trough. In addition, the driver can be informed haptically that the switchover has taken place by vibrating the user interface.

Wie die 12 und 13 zeigen, müssen die Funktionselemente 4 nicht, wie bisher gezeigt, in einer linearen Kette angeordnet sein. Es ist auch möglich die Funktionsmulden 3 über Verbindungsabschnitte 5 zu einem beliebig geformten Schaltschema zu verbinden, die etwa auch Abwinklungen wie in der 12 oder auch Verzweigungen wie in der 13 gezeigt, beinhalten.As the 12 and 13 show, the functional elements 4 do not have to be arranged in a linear chain, as previously shown. It is also possible to connect the function troughs 3 via connecting sections 5 to form an arbitrarily shaped circuit diagram, which also includes angulations as in FIG 12 or branches as in the 13 shown include.

BezugszeichenlisteReference List

11: Eingabevorrichtunginput device
22: Reihen (von Berührungssensorflächen)Rows (of touch sensor surfaces)
2a bis 2n2a to 2n: Berührungssensorflächentouch sensor surfaces
33: Funktionsmuldenfunction wells
44: Funktionselementefunctional elements
55: Verbindungsabschnitteconnecting sections
6a bis 6h6a to 6h: Sicherheitsschaltflächensecurity buttons
77: Leuchtring (Leuchtelement)light ring (light element)
88th: Fingerfinger
99: Bedienflächecontrol surface
1010: Funktionsbeleuchtung (Hinterleuchtung)Functional lighting (backlighting)
1111: Verschmutzungpollution
1212: Trennspalten separating columns
P, R, N, DP, R, N, D: Betriebsfunktionenoperational functions

Claims

Input device for a motor vehicle, by means of which operating functions (P, R, N, D) of the motor vehicle can be selected, the input device (1) having touch sensor surfaces (2a to 2n) arranged in parallel for each operating function (P, R, N, D), which must be touched simultaneously to select the respective operating function (P, R, N, D), and wherein the input device (1) for selecting operating functions (P, R, N, D) has function wells (3) which have channel-like connecting sections (5) are connected to one another, characterized in that at least two capacitive touch sensor surfaces (2a to 2n) are arranged, and that further capacitive sensor surfaces are arranged on or next to the edges of the function troughs (3) to form safety buttons (6a to 6h), and that the safety buttons (6a to 6h) have the shape of circular ring sections.

input device claim 1 , characterized in that the functional depressions (3) and the connecting sections (5) are stamped as depressions in an operating surface of the input device (1).

input device claim 1 , characterized in that a currently active operating function (P, R, N, D) is signaled by a functional light (10).

input device claim 1 , characterized in that a recognized as valid contact with a functional trough (3) is signaled by a switched-on luminous ring (7) around the functional trough (3).

input device claim 1 , characterized in that the input device signals a successfully completed selection process haptically by vibrating the control surface.

input device claim 1 , characterized in that the function troughs (3) have embossed symbols that can be felt.

input device claim 1 , characterized in that the input device (1) belongs to the control unit of an electronic gear selector switch.

Method for detecting an actuation of the input device claim 1 , characterized in that a valid selection of an operating function requires a movement of a finger (8) touching the operating surface (9) from the function trough (3) of the currently active operating function to a selected function trough (3), with all function troughs (3) in between and connecting sections (5) have to be passed through with a finger (8) to trigger the touch sensor surfaces (2a to 2n) arranged there, and that touching a safety button (6a to 6h) interrupts the selection process currently being carried out.