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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verformung einer elastisch verformbaren Anzeige- und Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug mittels wenigstens einer Verformungseinrichtung gemäß den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
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Die nächstkommende
US 2012/0133494 A1 beschreibt eine über einer Anzeigefläche angeordnete, berührungsempfindliche Eingabefläche. Um bei einer Bedienung dem Bediener eine taktile Rückmeldung geben zu können, sind mit Gel gefüllte Bereiche vorhanden. Durch Erhitzung/Kühlung des Gels können die Bereiche vergrößert oder verkleinert werden. Hierdurch sind beliebige taktile Strukturen erzeugbar.
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Der
US 2013/0114193 A1 ist eine flexible Anzeigeeinheit mit einer flexiblen Anzeigeplatte zu entnehmen. Auf der einer Sichtseite abgewandten Seite sind Verformungseinrichtungen für die flexible Anzeigeplatte vorhanden, die als erhitz- oder kühlbare Bimetalle ausgebildet sind. Über eine Fernbedienung ist einerseits eine Rotation der Anzeigeinheit um eine Hochachse möglich, andrerseits kann durch Betätigung der Fernbedienung auch eine Verformung der Anzeigeeinheit bewerkstelligt werden.
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In der
US 2010/0188422 A1 ist eine Anzeigeeinrichtung in Form eines elektronischen Papiers beschrieben, welche beispielsweise für Werbezwecke eingesetzt werden kann. Zur Intensivierung der Werbewirkung sind Verformungseinrichtungen auf dem elektronischen Papier vorhanden, mit denen die Anzeigeeinrichtung bewegt werden kann. Informationen für die Verformungseinrichtungen zur Verformung des elektronischen Papiers beinhalten Bewegungsmuster und sind zusammen mit Anzeigeinhalten abrufbar auf einer Speichereinheit abgelegt.
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Aus der
US 2014/0226266 A1 ist ein OLED-Display bekannt, welches an seiner Rückseite mit einer einen Elektromotor aufweisenden Verformungseinrichtung versehen ist. Um eine bessere optische Wahrnehmung für einen Benutzer zu generieren, kann die Form des OLED-Displays durch die Verformungseirichtung gekrümmt werden.
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In der Internetveröffentlichung „Flachbildfernseher krümmen sich auf Knopfdruck“ (Heise online, 06.09.2014; URL: http://www.heise.de/newsticker/meldung/Flachbildfernseher-kruemmen-sich- auf-Knopfdruck-2356902.html, abgerufen am 14.04.2015) wird erwähnt, dass sich Flachbildfernseher auf Knopfdruck (also durch Bedienung bspw. einer Fernbedienung) im Grad ihrer Biegung von komplett plan bis leicht nach vorne gewölbt verändern lassen.
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In der
DE 10 2012 010 679 A1 wird eine Anzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgestellt, welche ein Anzeigefeld und eine Verformungsvorrichtung aufweist. Das Anzeigefeld ist zum Darstellen eines Anzeigeinhalts ausgebildet und aus einem elastisch verformbaren Material gebildet. Die Verformungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Anzeigefeld in Abhängigkeit einer Anzeigebedingung zu verformen. Die Form des Anzeigefeldes kann also an eine bestimmte Anzeigebedingung angepasst werden.
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Aus der
DE 10 2011 012 838 A1 ist eine Anzeige- und Bedieneinrichtung bekannt, deren Oberfläche mit einer haptischen Nutzeroberfläche versehen ist. Durch entsprechende Haptikmittel, wie Fluidpumpe und Fluidkanäle, kann die als elastische Schicht ausgebildete, haptische Nutzeroberfläche lokal verformt werden. Hierdurch sind haptische Rückmeldungen an den Fahrer oder Beifahrer möglich. Über eine Annäherungserfassungseinrichtung kann detektiert werden, ob durch den Fahrer oder den Beifahrer ein Bedienwunsch vorliegt.
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Schließlich wird noch in der
DE 10 2004 037 644 A1 eine Anzeige- und Bedieneinrichtung beschrieben, auf deren Oberfläche eine verformbare Aktorschicht aufgebracht ist. Die Aktorschicht kann an lokalen Bereichen konkav oder konvex verformt werden. Es wird erwähnt, dass die Anzeige- und Bedieneinrichtung auch als OLED ausgebildet sein kann.
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Vor dem Hintergrund des erwähnten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, mit dem der Bedienkomfort für die Bediener noch weiter erhöht werden kann.
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Die vorliegende Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen vom Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Verformung einer elastisch verformbaren Anzeige- und Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug mittels wenigstens einer Verformungseinrichtung.
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Dabei ist die verformbare Anzeige- und Bedieneinrichtung vorzugsweise als OLED-Display (OLED = organische leuchtemittierende Diode) ausgebildet.
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Bei OLED-Displays werden OLEDs auf eine sehr dünne Kunststofffolie aufgedruckt. OLED-Displays sind hervorragend elastisch verformbar.
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Als ein Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, dass bei der Verformung zumindest ein Großteil der Anzeige- und Bedieneinrichtung von einem Ausgangszustand zu einem Endzustand in Richtung eines Bedieners gekrümmt wird.
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Die Anzeige- und Bedieneinrichtung kann in ihrem Ausgangszustand eben bzw. im Wesentlichen eben sein, sie kann jedoch auch bereits eine gewisse Krümmung aufweisen.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass in modernen Kraftfahrzeugen Anzeige- und Bedieneinrichtungen, welche zumeist in Verbindung mit einem Infotainmentsystem im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, zunehmend mit einer größeren Anzeigefläche ausgestattet werden.
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Um derartige Anzeige- und Bedieneinrichtungen nicht zu groß erscheinen zu lassen und gut in eine Instrumententafel und damit in das Fahrzeuginterieur integrieren zu können, weisen die Anzeige- und Bedieneinrichtungen oftmals bereits eine bestimmte Krümmung auf. Auf Grund der guten Verformbarkeit werden berührungssensitive OLED-Displays bereits eingesetzt.
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Es wird also die Anzeige- und Bedieneinrichtung mit dem in Richtung des Bedieners gekrümmten Bereich näher zu diesem hingebracht. Der Bediener kann dadurch bei einer Bedienung in seiner Komfortposition verbleiben, muss sich also nicht nach vorne zur Anzeige- und Bedieneinrichtung hin bewegen. Dies führt einerseits zu einer Erhöhung des Bedienkomforts, andererseits zu einer Erhöhung der Bediensicherheit.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verformung in Abhängigkeit des Bedienwunsches eines Fahrers und/oder eines Beifahrers erfolgt. Auf diese Weise kann ein zusätzlicher Komfortgewinn erzielt werden.
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Hier ist beispielsweise denkbar, im Bereich der Anzeige- und Bedieneinrichtung eine entsprechende Annäherungssensorik vorzusehen. Diese Annäherungssensorik kann dann erkennen, ob sich eine Hand vom Fahrer oder vom Beifahrer aus der Anzeige- und Bedieneinrichtung nähert.
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In diesem Zusammenhang ist es sehr zweckmäßig, wenn bei einem gleichzeitigen Bedienwunsch von Fahrer und Beifahrer die Anzeige- und Bedieneinrichtung in Richtung des Fahrers gekrümmt wird.
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Eine mit der Verformungseinrichtung und der Annäherungssensorik signaltechnisch verbundene Auswerte- und Ansteuerungseinheit legt die Priorität also eindeutig auf den Bedienwunsch des Fahrers.
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Somit ist immer gewährleistet, dass der Fahrer die Kontrolle über die Anzeige- und Bedieneinrichtung behalten kann.
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Zusätzlich zur besagten Verformung des zumindest einen Großteils der Anzeige- und Bedieneinrichtung können auch Teilbereiche der Anzeige- und Bedieneinrichtung verformt werden, derart, dass diese Teilbereiche lokal aus der Anzeige- und Bedieneinrichtung hervorstehen.
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Auf diese Weise kann zum einen die Erreichbarkeit dieser lokalen Teilbereiche für den Bediener verbessert werden und zum anderen auch die haptische Rückmeldung verbessert werden.
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In diesem Zusammenhang ist gemäß einer anderen Ausbildung des Erfindungsgedankens denkbar, dass die Teilbereiche derart lokal aus der Anzeige- und Bedieneinrichtung hervorstehen, dass sich ein rinnenartiger Führungsbereich für ein Bedienwerkzeug ergibt. Dies kann beispielsweise ein Finger eines Bedieners sein.
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In diesem rinnenartigen Führungsbereich kann dann ein virtueller Schiebeknopf ausgebildet sein, welcher durch Berührung mit dem Finger nach rechts oder links, oben oder unten verschiebbar sein kann, je nach Ausrichtung des Führungsbereiches (horizontal/vertikal).
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Durch die Verschiebbarkeit kann beispielsweise eine Lautstärke, eine Temperatur oder auch eine Gebläsestufe stufenlos einstellbar sein.
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Durch den rinnenartigen Führungsbereich wird eine sehr gute haptische Führungssicherheit und damit auch Bediensicherheit erzielt.
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Mit der Erfindung soll aber auch Schutz beansprucht werden für ein Kraftfahrzeug, welches mit wenigstens einer elastisch verformbaren Anzeige- und Bedieneinrichtung ausgestattet ist, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einer elastisch verformbaren Anzeige- und Bedieneinrichtung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist,
- 2 eine sehr stark vereinfachte Schnittansicht gemäß Schnittverlauf II aus 1, wobei ein Fahrer und ein Beifahrer angedeutet sind,
- 3 eine Ansicht analog 2, jedoch nach einer ersten, erfindungsgemäßen Verformung der Anzeige- und Bedieneinrichtung,
- 4 eine Ansicht analog 2, jedoch nach einer zweiten erfindungsgemäßen Verformung der Anzeige- und Bedieneinrichtung,
- 5 eine Ansicht auf die Anzeigefläche der Anzeige- und Bedieneinrichtung gemäß 1 in einem konkreten Betriebsmodus,
- 6 ein Prinzipschnitt durch die Anzeige- und Bedieneinrichtung gemäß Schnittverlauf VI aus 5 und
- 7 ein Prinzipschnitt gemäß Schnittverlauf VII aus 5.
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In 1 ist der Innenraum eines Kraftfahrzeugs K ersichtlich. Darin sind mit 2 eine Instrumententafel und mit 3 eine Mittelkonsole beziffert. Innerhalb der Mittelkonsole 3 ist eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbare Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 ersichtlich.
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Aus 2, welche eine starke vereinfachte Schnittansicht gemäß Schnittverlauf II aus 1 darstellt, ist erkennbar, dass die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 an ihrer einem Fahrer F und/oder einem Beifahrer BF abgewandten Sichtseite mit Verformungseinrichtungen 4, 5 versehen ist.
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Jede Verformungseinrichtung besteht dabei aus einem Stellmotor 4, welcher eine Verstellstange 5 längsbeweglich verstellen kann (vergleiche Doppelpfeil). Die Verstellstange 5 ist bewegungsmäßig mit der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 gekoppelt.
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Die Anzeige- und Bedieneinrichtung ist vorzugsweise als OLED-Display ausgebildet. Dabei sind OLEDs (organische lichtemittierende Dioden) auf einer sehr dünnen Kunststofffolie aufgedruckt. Ein OLED-Display ist sehr gut verformbar, beispielsweise krümmbar.
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In Sichtseite vor der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1, und zwar vorzugsweise etwas unterhalb deren Anzeigefläche, sind Sensoren 6 vorhanden, welche eine Annäherung von Bedienwerkzeugen vom Fahrer F und/oder vom Beifahrer BF detektieren können. Dies sind in der Regel die Hände oder einzelne Finger dieser Bediener.
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Die Sensoren 6 können beispielsweise als kapazitive Annäherungssensoren oder auch als Lichtschranken ausgebildet sein. Die Sensoren 6 sind mit einer nicht näher dargestellten Auswerte- und Steuereinrichtung verbunden, welche in Abhängigkeit von Signalen der Sensoren 6 eine der Verformungseinrichtungen (4, 5) ansteuert.
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Über einen ebenfalls nicht dargestellten Bedientaster kann die Verformung der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 in Abhängigkeit der erwähnten Steuer- und Auswerteeinrichtung, welche die Verformungseinrichtungen 4, 5 ansteuert, aktiviert oder desaktiviert werden. Dies ist ebenfalls über ein entsprechendes Bedienmenü auf der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 möglich.
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In 3 ist dargestellt, wie die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 verformt wird, wenn ein Bedienwunsch des Fahrers F durch die Annäherungssensorik 6 (hier der Einfachheit nicht mehr eingezeichnet) detektiert wird.
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So ist erkennbar, dass bei einem Bedienwunsch des Fahrers F die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 bzw. zumindest ein Großteil der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 von einem Ausgangszustand (1, nur noch gestrichelt angedeutet) zu einem Endzustand (1') in Richtung des Fahrers F gekrümmt wird.
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Konkret wird der vom Fahrer F weiter entfernte, rechte Bereich der Anzeige- und Bedieneinrichtung durch die in der Figur rechtsseitige Verformungseinrichtung (4, 5) gekrümmt. Dabei wird die Verstellstange 5 durch den Stellmotor 4 nach vorne bewegt.
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Hingegen verbleibt die linke Verformungseinrichtung 4, 5 in ihrer Position, wirkt somit als Fixpunkt.
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Eine sich daraus ergebende Krümmung KR für zumindest einen Großteil der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 ist durch die Pfeile angedeutet.
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Durch die Verformung KR wird die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 also an ihrem vom Fahrer weiter entfernt liegenden Ende zu diesem hin gekrümmt. Hierdurch verringert sich die Entfernung der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 zum Fahrer F, so dass dieser die Bedienfläche der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 leichter erreichen kann.
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Wie erwähnt, ist die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 vorzugsweise als OLED-Display mit einer berührungsempfindlichen Anzeige- und Bedienfläche ausgebildet.
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In 4 ist dargestellt, wie die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 verformt wird, wenn durch die Annäherungssensorik 6 (hier ebenfalls nicht eingezeichnet) ein Bedienwunsch vom Beifahrer BF detektiert wird.
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In diesem Fall erfolgt eine Krümmung KR der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 von einem Anfangszustand (1, gestrichelt angedeutet) zu einem Endzustand (1'), welcher durch Verschiebung der im Bild linksseitigen Verstellstange 5 durch den Stellmotor 4 bewerkstelligt wird.
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Analog zum Vorgang in der 3, wird hierbei durch die Krümmung KR der linksseitige Bereich der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 in Richtung des Beifahrers BF gekrümmt, so dass sich die Entfernung der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 in diesem Bereich zum Beifahrer reduziert. Somit ist in diesem Fall für den Beifahrer eine leichtere Erreichbarkeit und Bedienbarkeit gegeben.
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Es sei angemerkt, dass anstelle der beschriebenen Annäherungssensorik 6 auch eine kamerabasierte Annäherungssensorik durchaus denkbar ist.
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Gleichermaßen sind anstelle der dargestellten Verformungseinrichtungen 4, 5 auch andere Verformungseinrichtungen denkbar. So ist beispielsweise auch der Einsatz von mit Fluid beaufschlagbaren, größen- und/oder formveränderlichen Körpern denkbar, die wie die Verformungseinrichtungen 4, 5 an geeigneter Stelle hinter der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 positioniert sind.
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Durch die Anordnung geeigneter Verformungseinrichtungen hinter der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1, d. h. gegenüber der vom Fahrer F und/oder Beifahrer BF möglichen Sichtseite, kann eine optisch unauffällige Verstellmöglichkeit der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 geschaffen werden.
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Mit Bezug auf 5 soll nun ein konkreter Betriebszustand der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 erläutert werden, bei der die Wiedergabe eines CD- oder MP3-Titels erfolgt.
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So sind mit 10 ein Albumcover, mit 11 ein bestimmter Titel aus dem Album und mit 12 verschiedene Eingabebereiche 12 zur Steuerung der Wiedergabe beziffert.
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Jedes der Symbole der Eingabebereiche 12 ist an sich bekannt und braucht nicht näher erläutert zu werden. Durch Berührung eines dieser Symbole kann die entsprechende Funktion in der Titelwiedergabe gesteuert werden.
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Im unteren Bereich der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 sind längliche, waagerechte Erhebungen 13 ersichtlich. Die Erhebungen 13 sind derart beabstandet, dass sich zwischen diesen ein rinnenartiger Führungsbereich 14 ausbildet.
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Innerhalb des Führungsbereiches 14 ist ein virtueller Schiebeknopf 15 positioniert, der durch Berührung mit einem Finger in horizontaler Richtung verschoben werden kann (vergleiche Doppelpfeil).
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Es ist hier anzumerken, dass die Erhebungen 13 ebenfalls Verformungen der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 darstellen, diese sind jedoch im Gegensatz zur Krümmung KR (vergleiche 3 und 4) lediglich lokal auf der Anzeige- und Bedienfläche der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 ausgebildet.
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Genauso ist denkbar, jedes Bediensymbol aus dem Eingabebereich 12 mit einer lokalen Erhebung 16 zu versehen.
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Auch für die vorgenannten, lokalen Erhebungen bzw. lokalen Verformungen sind entsprechende Verformungseinrichtungen notwendig. Diese können in vielfältiger Art und Weise ausgebildet sein.
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Wie aus 6 ersichtlich ist, können die Verformungseinrichtungen beispielsweise als mit Fluid beaufschlagbare, größenveränderliche Behälter 17 ausgebildet sein.
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Die Behälter 17 werden über Fluidkanäle 18 mittels einer Fördereinrichtung 19 (beispielsweise Ansaug- oder Absaugpumpe) mit Fluid aus einem Fluidreservoir 20 versorgt.
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Sobald ein Bedienwunsch erkennbar ist, werden Signale der Annäherungseinrichtung (beispielsweise Sensoren 6) über einen CAN-Bus 23 an eine entsprechende Steuereinrichtung 22 zur Ansteuerung der Fördereinrichtung 19 weitergeleitet.
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In der Figur sind die Behälter 17 in vergrößertem Zustand dargestellt, so dass sich die besagten lokalen Erhebungen 13 mit dem rinnenartigen Führungsbereich 14 ergeben.
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Gestrichelt dargestellt ist der entspannte Zustand der Behälter 17. In diesem Zustand ist die Oberfläche der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 in diesem Bereich eben.
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In analoger Weise kann gemäß 7 die lokale Erhebung 16 gebildet werden.
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Auch hier wird in Abhängigkeit entsprechender Steuersignale ein mit Fluid beaufschlagbarer, größenveränderlicher Behälter 17 über einen Fluidkanal 18 mit Fluid versorgt. Das Fluid kann gasförmig, flüssig oder auch gelartig ausgebildet sein.
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Schließlich sei noch darauf hinzuweisen, dass die Steuerlogik der erwähnten Auswerte- und Steuereinheit zur Ansteuerung der Verformungseinrichtungen 4, 5 (vergleiche 3 und 4) so ausgebildet ist, dass die Priorität in jedem Fall auf einer erleichterten Bedienung des Fahrers F liegt.
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Wird also ein Bedienwunsch sowohl vom Fahrer F als auch vom Beifahrer BF detektiert, so wird dem Bedienwunsch des Fahrers F die Priorität gegeben und eine Verformung der Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 gemäß 3 veranlasst.
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Die Erfindung ist nicht auf das bzw. die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Diese wurden nur zur allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung herangezogen. Die Erfindung kann im Rahmen ihres Schutzumfangs vielmehr auch andere als die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele bzw. Ausprägungen annehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anzeige- und Bedieneinrichtung
- 2
- Instrumententafel
- 3
- Mittelkonsole
- 4
- Stellmotoren
- 5
- Verstellstange
- 6
- Sensoren
- 10
- Albumcover
- 11
- Titel
- 12
- Eingabebereiche
- 13
- lokale, längliche Erhebungen
- 14
- rinnenartiger Führungsbereich
- 15
- virtueller Schiebeknopf
- 16
- lokale Erhebung
- 17
- mit Fluid beaufschlagbare, größenveränderliche Behälter
- 18
- Fluidkanäle
- 19
- Fördereinrichtung
- 20
- Fluidreservoir
- 21
- Signalleitungen
- 22
- Steuereinrichtung
- 23
- CAN-Bus
- BF
- Beifahrer
- F
- Fahrer
- K
- Kraftfahrzeug
- KR
- Krümmung
