DE102017204095A1 - Fahrzeug-Steuervorrichtung und Herstellungsverfahren - Google Patents

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Faurecia Interieur Industrie SAS
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Abstract

Steuervorrichtung (1), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend: – einen transparenten Träger (12), – eine opake dekorative Schicht (14), welche auf den transparenten Träger (12) in einem Steuerbereich (2, 4, 6) aufgedruckt ist, wobei die dekorative Schicht (14) ein ein Piktogramm (10) bildendes Muster begrenzt, wo die dekorative Schicht (14) fehlt, wobei das Piktogramm (10) einen äußeren Rand (10a) aufweist, – eine Detektionsschicht (16), welche elektrisch leitfähig und auf den transparenten Träger (12) um das Piktogramm (10) herum in dem Steuerbereich (2, 4, 6) aufgedruckt ist, wobei die Detektionsschicht (16) einen inneren Rand (16a) aufweist, und – eine Lichtquelle (18), welche dazu eingerichtet ist, Licht zu emittieren, welches durch den transparenten Träger (12) hindurchtritt.

Description

  • Feld der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Steuervorrichtung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine derartige Steuervorrichtung wird manchmal als Steuerknopf bezeichnet. Insbesondere betrifft die Erfindung eine sogenannte hinterleuchtete Steuervorrichtung, um es spezifisch zu erlauben, die Steuervorrichtung im Dunkeln zu finden und/oder einen Benutzer über den Zustand des Geräts zu informieren, den die Steuervorrichtung zu steuern erlaubt.
  • Eine derartige Vorrichtung wird gewöhnlich im Fahrgastraum, insbesondere an einem Armaturenbrett, einer Mittelkonsole, einem Türpaneel oder einem Überkopflicht angeordnet.
  • Die Erfindung zielt darauf ab, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die bei geringen Kosten einfach herzustellen ist, wobei eine ansprechendes Erscheinungsbild erreicht wird, während eine verlässliche Detektion sichergestellt wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Hierzu umfasst die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung:
    • – einen transparenten Träger,
    • – eine opake dekorative Schicht, die auf den transparenten Träger in einem Steuerbereich aufgedruckt ist, wobei die dekorative Schicht ein Muster begrenzt, welches ein Piktogramm bildet, wo die dekorative Schicht fehlt, wobei das Piktogramm einen äußeren Rand aufweist,
    • – eine Detektionsschicht, welche elektrisch leitfähig und auf den transparenten Träger um das Muster herum aufgedruckt ist, welches das Piktogramm in dem Steuerbereich bildet, wobei die Detektionsschicht einen inneren Rand aufweist, und
    • – eine Lichtquelle, welche dazu eingerichtet ist, ein Licht zu emittieren, welches durch den transparenten Träger innerhalb des Musters, welches das Piktogramm bildet, hindurchtritt, wobei die Detektionsschicht sich im Wesentlichen bis zu dem äußeren Rand des Piktogramms erstreckt.
  • Somit begrenzt die dekorative Schicht das von der Lichtquelle beleuchtete Piktogramm und maskiert die Detektionsschicht, während die Detektionsschicht eine gute Detektion des Vorliegens eines Fingers eines Benutzers erlaubt, der zu dem Piktogramm weist, indem sie sich im Wesentlichen um das gesamte Piktogramm herum erstreckt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung weist vorzugsweise der innere Rand der Detektionsschicht eine nicht-kreisförmige Form auf und entspricht im Wesentlichen der Form des äußeren Rands des Piktogramms.
  • Somit wird eine Detektionsschicht vermieden, welche einen Ring mit einem großen Durchmesser bildet, welche sehr leicht herzustellen ist, aber bei der das Risiko einer schlechten Detektion des Vorliegens eines Fingers eines Benutzers besteht, wenn der Benutzer einen schmalen Finger hat.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung liegt vorzugsweise der innere Rand in der unmittelbaren Nähe des äußeren Rands des Piktogramms an wenigstens dem Großteil des äußeren Rands des Piktogramms.
  • Es sei unter „unmittelbare Nähe” insbesondere ein Abstand von 1 mm oder weniger und unter „Großteil” mehr als die Hälfte des äußeren Rands des Piktogramms verstanden. Somit wird die Detektionsqualität verbessert.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung fällt der innere Rand der Detektionsschicht vorzugsweise mit dem äußeren Rand des Piktogramms an wenigstens dem Großteil des äußeren Rands des Piktogramms zusammen.
  • Somit wird die Detektion insbesondere optimiert, wenn dies von dem Herstellungsverfahren erlaubt wird, ohne dass das Risiko eingegangen wird, dass sich der innere Rand der Detektionsschicht zeigt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung können eine oder mehrere der folgenden Anordnungen gegebenenfalls ferner verwendet werden:
    • – der transparente Träger ist durch einen Film mit einer Dicke von weniger als einem Millimeter gebildet, vorzugsweise weniger als 0,5 Millimeter;
    • – der Träger ist aus Polycarbonat (PC) oder Polyethylen-Terephthalat (PET) hergestellt;
    • – die Detektionsschicht erstreckt sich um das gesamte Piktogramm;
    • – die Steuervorrichtung umfasst einen kapazitiven Sensor, wobei der kapazitive Sensor die Detektionsschicht umfasst;
    • – die Detektionsschicht ist aus Kupfer und/oder Silber hergestellt;
    • – die dekorative Schicht liegt zwischen dem transparenten Träger und der Detektionsschicht;
    • – die Steuervorrichtung umfasst ferner eine Schutzschicht, welche die Detektionsschicht und die dekorative Schicht bedeckt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Gehäuseelement, welches einen steifen Träger umfasst, welcher an die Steuervorrichtung gegossen ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Steuervorrichtung, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden:
    • a) Anordnen eines transparenten Trägers mit einer oberen Fläche und einer unteren Fläche,
    • b) in dem Steuerbereich Drucken mit einer opaken Tinte an der unteren Fläche des transparenten Trägers, um eine opake dekorative Schicht zu bilden, wobei die dekorative Schicht ein Muster begrenzt, welches ein Piktogramm bildet, wo die dekorative Schicht fehlt, wobei das Piktogramm einen äußeren Rand aufweist,
    • c) in dem Steuerbereich Drucken mit einer elektrisch leitfähigen Tinte auf dem transparenten Träger, im Wesentlichen bis zu dem äußeren Rand des Piktogramms,
    • d) Anordnen einer Lichtquelle in dem Steuerbereich, zu der unteren Fläche des transparenten Trägers weisend.
  • Somit ist die Herstellung relativ einfach und kostengünstig, während eine gute Detektionsqualität und ein gutes Erscheinungsbild erzielt werden.
  • In verschiedenen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden Merkmale ferner verwendet werden:
    • – Schritt c) wird nach Schritt b) durchgeführt, und während Schritt c) wird die elektrisch leitfähige Tinte auf die opake Tinte gedruckt;
    • – das Drucken in den Schritten b) und c) wird durch Siebdruck durchgeführt;
    • – zum Erzeugen des Piktogramms in Schritt b) wird eine Maske verwendet und die Maske wird in Schritt c) verwendet;
    • – das Verfahren umfasst ferner einen Schritt, während welchem der transparente Träger in einer Gussform angeordnet wird, und dann wird die Gussform mit einem Kunststoffmaterial gefüllt, um einen steifen Träger an die untere Fläche des transparenten Trägers zu gießen.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich, die Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen nimmt, wobei:
  • 1 eine Steuervorrichtung gemäß der Erfindung darstellt,
  • 2 die Steuervorrichtung in einer Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1 darstellt,
  • 3 einen ersten Schritt eines Verfahrens gemäß der Erfindung zum Herstellen der Steuervorrichtung darstellt,
  • 4 einen zweiten Schritt eines Verfahrens gemäß der Erfindung zum Herstellen der Steuervorrichtung darstellt,
  • 5 einen dritten Schritt eines Verfahrens gemäß der Erfindung zum Herstellen der Steuervorrichtung darstellt,
  • 6 eine vergrößerte Ansicht des Bereichs VI in 5 ist,
  • 7 einen vierten Schritt des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Herstellen der Steuervorrichtung darstellt,
  • 8 einen fünften Schritt des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Herstellen der Steuervorrichtung darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die 1 und 2 stellen ein Gehäuseelement 110 dar, das in dem Fahrgastraum 100 eines Fahrzeugs angeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform bildet das Gehäuseelement 110 ein Armaturenbrett und insbesondere eine Mittelkonsole.
  • Das Gehäuseelement 110 umfasst einen steifen Träger 30, der an eine Steuervorrichtung 1 gegossen ist. Die Steuervorrichtung 1 weist drei Steuerbereiche 2, 4, 6 auf, die jeweils ein Piktogramm 10 mit einem äußeren Rand 10a umfassen.
  • Die Steuervorrichtung 1 umfasst in erster Linie einen transparenten Träger 12, eine dekorative Schicht 14, einen kapazitiven Sensor 20, umfassend eine Detektionsschicht 16, sowie eine Lichtquelle 18 zum Beleuchten des Piktogramms von jedem der Steuerbereiche 2, 4, 6.
  • Der transparente Träger 12 weist eine obere Fläche 12a und eine untere Fläche 12b auf. In der dargestellten Ausführungsform ist der transparente Träger 12 flexibel und durch einen Film mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke E gebildet, die vorzugsweise kleiner als 1 mm, weiter vorzugsweise im Wesentlichen gleich 0,3 mm ist. Der transparente Träger 12 ist vorzugsweise aus Polycarbonat (PC) oder Polyethylen-Terephthalat (PET) hergestellt.
  • Die dekorative Schicht 14 ist opak und elektrisch isolierend. Sie weist eine im Wesentlichen konstante Dicke auf und ist an der unteren Fläche 12b des transparenten Trägers 12 angeordnet. Optional können eine oder mehrere lichtdurchlässige Schichten zwischen dem transparenten Träger 12 und der dekorativen Schicht 14 eingefügt sein, um das ästhetische Erscheinungsbild der Steuervorrichtung 1 zu verbessern, welche eine obere Fläche 12a des Trägers 12 aufweist, die den sichtbaren Abschnitt bildet.
  • Die dekorative Schicht 14 begrenzt ein Muster, welches ein Piktogramm 10 bildet. Das heißt, dass die Abwesenheit der dekorativen Schicht 14 das Piktogramm 10 definiert. Der äußere Rand 10a von jedem der Piktogramme 10 bildet somit eine Begrenzung der dekorativen Schicht 14. In der dargestellten Ausführungsform ist jedes der Piktogramme 10 von der dekorativen Schicht 14 vollständig umgeben, so dass die Piktogramme 10 von dem Umfang der Steuervorrichtung 1 beabstandet sind. Es sei festgehalten, dass auf Grundlage des Musters des Piktogramms 10 die dekorative Schicht 14 innerhalb der von dem äußeren Rand 10a des Piktogramms begrenzten Fläche vorliegen kann oder nicht. Somit liegt in dem Steuerbereich 2 die dekorative Schicht 14 nicht innerhalb des Bereichs vor, der vom dem inneren Rand 10a des Piktogramms 10 begrenzt ist, während in den Steuerbereichen 4, 6 die dekorative Schicht 14 einen ersten Abschnitt, welcher außerhalb des inneren Rands 10a des Piktogramms 10 liegt, und einen zweiten Abschnitt umfasst, welcher innerhalb des inneren Rands 10a des Piktogramms 10 liegt, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt der dekorativen Schicht 14 voneinander separat sind.
  • Die Detektionsschicht 16 ist leitfähig für elektrischen Strom und vollständig an der dekorativen Schicht 14 angeordnet. Die Detektionsschicht 16 erstreckt sich einen Streifen bildend, welcher von einem inneren Rand 16a und einem äußeren Rand 16b begrenzt ist und welcher mit sich selbst um das Piktogramm 10 von jedem der Steuerbereiche 2, 4, 6 herum in der dargestellten Ausführungsform abschließt. Die dekorative Schicht 14 ist zwischen der Detektionsschicht 16 und dem transparenten Träger 12 eingefügt, so dass die Detektionsschicht für einen Benutzer an der Seite der oberen Fläche 12a nicht sichtbar ist.
  • Der innere Rand 16a der Detektionsschicht 16 kann gegenüber dem äußeren Rand 10a des Piktogramms 10 leicht vertieft sein. Jedoch entspricht vorteilhafterweise und in der gezeigten Ausführungsform der innere Rand 16a der Detektionsschicht 16 dem äußeren Rand 10a des Piktogramms 10 für jeden Steuerbereich 2, 4, 6. Somit weist der äußere Rand 10a des Piktogramms 10 eine nicht-kreisförmige Form auf, wobei der innere Rand 16a der Detektionsschicht 16 die selbe Form aufweist. Dennoch ist der äußere Rand 16b der Detektionsschicht 16 vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig.
  • Der kapazitive Sensor 20 umfasst die Detektionsschicht 16 in jedem der Detektionsbereiche 2, 4, 6 sowie eine Antenne 22, welche jede Detektionsschicht 16 mit einer elektronischen Einheit 28 über eine flexible Folie 24 verbindet, welche durch eine Lasche des transparenten Trägers 12 gebildet ist, sowie ein Verbindungselement 26.
  • Eine Schutzschicht 32, welche optional ist und aus einem Lack besteht, ist an der Seite der unteren Fläche 12b des transparenten Trägers angeordnet und bedeckt die Detektionsschicht 16, die dekorative Schicht 14 sowie den transparenten Träger 12 an dem Piktogramm 10.
  • Jede der Lichtquellen 18 ist zu der unteren Fläche 12b des transparenten Trägers 12 weisend an jedem der Steuerbereiche 2, 4, 6 angeordnet, um Licht durch den transparenten Träger 12 innerhalb des Piktogramms 10 zu emittieren.
  • Ein Verfahren zum Herstellen der Steuervorrichtung wird nun unter Bezug auf die 3 bis 8 beschrieben.
  • Wie in der 3 dargestellt, wird der transparente Träger 12 mit der oberen Fläche 12a und der unteren Fläche 12b vorbereitet. In einer optionalen Weise kann die Lasche 24 für eine spätere Verbindung der Detektionsschicht mit der elektronischen Einheit 30 bereitgestellt werden.
  • Dann wird, wie in 4 dargestellt, eine opake Tintenschicht durch Drucken auf der unteren Fläche 12b des transparenten Trägers aufgebracht, um die dekorative Schicht 14 zu bilden. Vorzugsweise wird das Aufbringen der opaken Tintenschicht im Wesentlichen auf der gesamten unteren Fläche 12b durchgeführt, außer dem dem Piktogramm 10 von jedem Detektionsbereich 2, 4, 6 entsprechenden Muster. Das Aufbringen der Tinte wird vorzugsweise durch Siebdruck durchgeführt. Eine dem Muster des Piktogramms entsprechende Maske erlaubt es, das Vorliegen von opaker Tinte und folglich der dekorativen Schicht 14 an der anderen Seite des Piktogramms 10 zu verhindern. Die dekorative Schicht 14 weist somit vorzugsweise eine im Wesentlichen konstante Dicke im Bereich von 0,1 mm auf.
  • Dann wird, wie in 5 dargestellt, eine elektrisch leitfähige Tinte durch Drucken auf der dekorativen Schicht 14 um das Piktogramm 10 von jedem der Steuerbereiche 2, 4, 6 herum aufgebracht. Die elektrisch leitfähige Tinte wird vorzugsweise um das gesamte Piktogramm 10 herum aufgebracht, um die Detektionsschicht 16 zu bilden, und ebenfalls zwischen der Detektionsschicht 16 von jedem der Steuerbereiche 2, 4, 6 und der Lasche 24 zum Bilden von Antennen 22. Vorzugsweise wird die elektrisch leitfähige Tinte durch Siebdruck aufgebracht und die selbe Maske wird verwendet, um ein Aufbringen von elektrisch leitfähiger Tinte an dem Piktogramm zu verhindern und sicherzustellen, dass der innere Rand 16a der Detektionsschicht 16 dem äußeren Rand 10a des Piktogramms für jeden Steuerbereich 2, 4, 6 präzise entspricht. Die leitfähige Tinte wird vorteilhafterweise auf Grundlage von Kupfer oder Silber hergestellt. Die so hergestellte Detektionsschicht 16 ist elektrisch leitfähig und weist eine im Wesentlichen konstante Dicke in der Größenordnung von 0,1 Millimetern auf.
  • Dann wird die Schutzschicht 32 gegen die gesamte untere Fläche 12b des transparenten Trägers 12 aufgebracht.
  • Dann wird die durch den transparenten Träger 10, der mit der dekorativen Schicht 14, der Detektionsschicht 16 und optional der Schutzschicht 32 bedeckt ist, gebildete Detektionsvorrichtung 1 in einem Gusshohlraum 36 zwischen einem ersten Abschnitt 34a und einem zweiten Abschnitt 34b einer Gussform 34 angeordnet. Kunststoffmaterial wird in den Gusshohlraum 36 eingegeben, um den steifen Träger 30 zu erzeugen, der aus opakem Kunststoffmaterial hergestellt ist, welches an die Detektionsvorrichtung 1 gegossen ist.
  • Jede Lichtquelle 18 wird dann zu der unteren Fläche 12b des transparenten Trägers 10 weisend angeordnet, um so in der Lage zu sein, selektiv das Piktogramm von jedem Steuerbereich 2, 4, 6 zu beleuchten.
  • Es sei festgehalten, dass das für jede Lichtquelle 18 emittierte Licht aufgrund der Opazität des steifen Trägers 30 von dem Piktogramm der benachbarten Detektionsschicht isoliert ist.
  • In der dargestellten Ausführungsform sind die Lichtquellen 18 von dem steifen Träger 30 getragen. Alternativ können die Lichtquellen 18 von dem transparenten Träger 10 getragen sein.
  • Steuervorrichtung (1), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend:
    • – einen transparenten Träger (12),
    • – eine opake dekorative Schicht (14), welche auf den transparenten Träger (12) in einem Steuerbereich (2, 4, 6) aufgedruckt ist, wobei die dekorative Schicht (14) ein ein Piktogramm (10) bildendes Muster begrenzt, wo die dekorative Schicht (14) fehlt, wobei das Piktogramm (10) einen äußeren Rand (10a) aufweist,
    • – eine Detektionsschicht (16), welche elektrisch leitfähig und auf den transparenten Träger (12) um das Piktogramm (10) herum in dem Steuerbereich (2, 4, 6) aufgedruckt ist, wobei die Detektionsschicht (16) einen inneren Rand (16a) aufweist, und
    • – eine Lichtquelle (18), welche dazu eingerichtet ist, Licht zu emittieren, welches durch den transparenten Träger (12) hindurchtritt.

Claims (11)

  1. Steuervorrichtung (1), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend: – einen transparenten Träger (12), – eine opake dekorative Schicht (14), welche auf den transparenten Träger (12) in einem Steuerbereich (2, 4, 6) aufgedruckt ist, wobei die dekorative Schicht (14) ein ein Piktogramm (10) bildendes Muster begrenzt, wo die dekorative Schicht (14) fehlt, wobei das Piktogramm (10) einen äußeren Rand (10a) aufweist, – eine Detektionsschicht (16), welche elektrisch leitfähig und auf den transparenten Träger (12) um das Piktogramm (10) herum in dem Steuerbereich (2, 4, 6) aufgedruckt ist, wobei die Detektionsschicht (16) einen inneren Rand (16a) aufweist, und – eine Lichtquelle (18), welche dazu eingerichtet ist, Licht zu emittieren, welches durch den transparenten Träger (12) hindurchtritt, wobei sich die Detektionsschicht (16) im Wesentlichen bis zu dem äußeren Rand (10a) des Piktogramms (10) erstreckt.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der innere Rand (16a) der Detektionsschicht (16) eine nicht-kreisförmige Form aufweist und im Wesentlichen der Form des äußeren Rands (10a) des Piktogramms (10) entspricht.
  3. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der innere Rand (16a) an wenigstens dem Großteil des äußeren Rands (10a) des Piktogramms (10) in der unmittelbaren Nähe des äußeren Rands (10a) des Piktogramms (10) liegt.
  4. Steuervorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der innere Rand (16a) der Detektionsschicht (16) an wenigstens dem Großteil des äußeren Rands (10a) des Piktogramms (10) mit dem äußeren Rand (10a) des Piktogramms (10) zusammenfällt.
  5. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der transparente Träger (12) durch einen Film mit einer Dicke (E) von weniger als einem Millimeter, vorzugsweise von weniger als 0,5 Millimetern, gebildet ist.
  6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der transparente Träger (12) durch einen Film mit einer Dicke (E) von weniger als 0,5 Millimetern gebildet ist.
  7. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Detektionsschicht (16) um das gesamte Piktogramm (10) herum erstreckt.
  8. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen kapazitiven Sensor (20), wobei der kapazitive Sensor die Detektionsschicht (16) umfasst.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Steuervorrichtung, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden: a) Anordnen eines transparenten Trägers (12) mit einer oberen Fläche (12a) und einer unteren Fläche (12b), b) in einem Steuerbereich (2, 4, 6) Drucken von opaker Tinte auf die untere Fläche (12b) des transparenten Trägers (12), um eine opake dekorative Schicht (14) zu bilden, wobei die dekorative Schicht (14) ein Muster begrenzt, welches ein Piktogramm (10) bildet, wo die dekorative Schicht (14) fehlt, wobei das Piktogramm (10) einen äußeren Rand (10a) aufweist, c) in dem Steuerbereich (2, 4, 6) Drucken einer elektrisch leitfähigen Tinte auf den transparenten Träger (10), im Wesentlichen bis zu dem äußeren Rand des Piktogramms, d) Anordnen einer Lichtquelle (18) in dem Steuerbereich (2, 4, 6), zu der unteren Fläche (10b) des transparenten Trägers (10) weisend.
  10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Druck in den Schritten b) und c) durch Siebdruck erzeugt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, ferner umfassend einen Schritt e), während welchem der transparente Träger (10) in einer Gussform platziert wird und dann die Gussform mit einem Kunststoffmaterial gefüllt wird, um einen steifen Träger (30) an die untere Fläche (12b) des transparenten Trägers (12) zu gießen.
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