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Bedieneinrichtungen werden meist dazu verwendet, um eine Vorrichtung zu bedienen oder einen Zustand an einer Vorrichtung einzustellen oder zu verändern. Oft werden als Bedieneinrichtung Drehschalter oder Drehsteller eingesetzt. Meist weisen diese einen relativ aufwändigen Aufbau auf.
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Mit dem verschwenkbaren Betätigungselement der
DE 102 34 513 A1 wird versucht, eine Bedieneinrichtung aufzuzeigen, die auf Rastfedern, gefettete Gleitlager und dergleichen verzichten kann. Das Betätigungselement weist eine 3-D Kugelführung auf, die zwischen einem Drehknopf und einer Leiterplatte angeordnet ist. Kugeln, welche von einem Kugelkäfig gehalten und in der Kugelführung geführt werden, werden beim Verdrehen des Drehknopfs gegenüber der Leiterplatte bewegt. Dabei kommt wenigstens eine Kugel auf einem Kontakt der Leiterplatte zu liegen, sodass mit der Kugel ein Kontakt hergestellt wird. Die Kugel dient also dazu, einen Kontakt in die axiale Richtung des Betätigungselements herzustellen.
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Des Weiteren sind Drehsteller bzw. Drehdrücksteller mit oder ohne Anzeigeelement bekannt. Zudem sind Drehsteller bekannt, die im Freiraum genutzt werden. Solche Drehsteller können wie eine Fernbedienung in die Luft gehalten und gedreht werden. Um eine Bedienbarkeit für einen Benutzer zu verbessern, verfügen manche Varianten über eine Aktivhaptik mit Rastcharakter. Dazu wird meist ein Einrasten für einen Benutzer zu simuliert. Um das Einrasten zu simulieren, können beispielsweise Aktuatoren eingesetzt werden, die eine mechanische Rückmeldung geben, die ein Einrasten simuliert, basierend auf einer elektronischen Beschleunigungs- oder Winkelmessung. Aus diesem Grund sind freibewegliche Drehsteller mit elektronischer Beschleunigungs- oder Winkelmessung und einer Aktivhaptik mit Rastcharakter meist relativ aufwändig zu realisieren.
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Die Druckschrift
US 3 161 738 A beschreibt einen Schalter. Der Schalter umfasst eine kubische Box, in deren Inneren drei Messingplatten sowie ein Stab angeordnet sind. In Abhängigkeit der Seitenfläche, auf der die Box steht, kontaktiert der Stab zwei benachbarte Messingplatten.
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Die Druckschrift
US 2003 / 006 959 A1 beschreibt eine Richtungs-Eingabevorrichtung. Die Richtungs-Eingabevorrichtung umfasst eine gekrümmte Basis, Richtungskontakte und ein Kurzschlusselement. In Abhängigkeit einer Neigung der gekrümmten Basis kann das Kurzschlusselement benachbarte Richtungskontakte kurzschließen.
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Die Druckschrift
GB 2 295 053 A beschreibt einen Schalter. Der Schalter umfasst einen kugelförmigen Körper, auf dem Kontakte angeordnet sind. Im Inneren des kugelförmigen Körpers ist eine kugelförmige Masse angeordnet, die die Kontakte berühren kann.
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Die Druckschrift
US 5 153 566 A beschreibt einen Bewegungssensor. Der Bewegungssensor umfasst eine gedruckte Leiterplatte mit einem ersten Leiterteil und einem zweiten Leiterteil. Der erste Leiterteil und der zweite Leiterteil weisen jeweils eine Vielzahl von Fingern auf. Eine Mettallkugel berührt gleichzeitig benachbarte Leiter der Leiterteile.
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Die Druckschrift
DE 2 127 900 A offenbart einen elektrischen Wechselschalter, welcher nach einer Lageveränderung Schaltimpulse auslöst, wobei der Schalter aus einem elektrisch leitenden Ring mit einer verformten inneren Abrollfläche für einen elektrisch leitenden Abrollkörper und einer mit einer teils leitend und teils nicht-leitend ausgebildeten Abrollfläche versehenen Abdeckplatte besteht.
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Es besteht daher ein Bedarf daran, ein verbessertes Konzept für eine Bedieneinrichtung, die im Freiraum, genutzt werden kann, bereitzustellen.
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Diesem Bedarf wird die Bedieneinrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gerecht.
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Ausführungsbeispiele betreffen eine Bedieneinrichtung, mit einer Kulisse, wobei die Kulisse eine Mehrzahl von benachbarten Segmenten aufweist. Ferner umfasst die Bedieneinrichtung ein Kontaktelement. Das Kontaktelement ist ausgebildet und angeordnet, um zwischen zwei direkt benachbarten Segmenten der Kulisse eine detektierbare Position einzunehmen. Das Kontaktelement nimmt die Position zwischen den zwei direkt benachbarten Segmenten der Kulisse, basierend auf der auf das Kontaktelement wirkenden Schwerkraft ein.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass das Bedienelement freibeweglich, beispielsweise ohne an einer anderen Fläche oder einem anderen Element befestigt zu sein und einhändig durch einen Benutzer bedienbar ist. Dies ist beispielsweise möglich, weil der Benutzer nicht aktiv zwei Elemente der Bedieneinrichtung gegeneinander verdrehen muss. Es kann ausreichend sein, wenn der Benutzer die Bedieneinrichtung in der Hand hält und dreht oder bewegt. Dadurch kann das Kontaktelement eine Position zwischen zwei Segmenten der Kulisse einnehmen, in welche es aufgrund der auf das Kontaktelement wirkenden Schwerkraft fällt. Dadurch, dass das Kontaktelement seine Position entlang der Kulisse basierend auf der auf das Kontaktelement wirkenden Schwerkraft verändert, kann der Bediener bei manchen Ausführungsbeispielen eine haptische Rückmeldung erhalten, wenn die Kugel zwischen zwei Segmenten zu liegen kommt oder zwischen diese fällt und dann beispielsweise ein Steuersignal erzeugt wird. Es handelt sich dabei um eine direkte haptische Rückmeldung, die nicht über eine elektrische Ansteuerung von Aktuatoren aufwändig erzeugt wird.
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Ein Einnehmen der Position, basierend auf der Schwerkraft, kann beispielsweise bedeuten, dass das Kontaktelement bei einer Bewegung der Bedieneinrichtung zwischen zwei Segmente fällt oder rollt. Dazu kann sich das Kontaktelement wenigsten innerhalb eines gewissen Abschnitts in wenigstens zwei Raumrichtungen frei und ungeführt bewegen. Das Kontaktelement kann sich zum Beispiel ohne, dass andere Elemente, wie beispielsweise Federn, ein Käfig, Kugelführungen, Kugelkurven und/oder dergleichen auf das Kontaktelement wirken, zumindest abschnittsweise in wenigstens zwei Raumrichtungen frei bewegen. Der Abschnitt in dem sich das Kontaktelement frei bewegen kann, kann in wenigstens eine oder genau zwei Raumrichtungen wenigstens 10%, 15%, 20%, 30% oder 40% größer sein als ein Durchmesser oder eine größte Ausdehnung des Kontaktelements.
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Erfindungsgemäß ist die Kulisse elektrisch leitend und das Kontaktelement ausgebildet, um zwischen zwei direkt benachbarten Segmenten der Kulisse einen elektrischen Kontakt herzustellen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Position des Kontaktelements an der Kulisse so auf einfache Art und Weise detektiert werden. Die Position des Kontaktelements kann dann beispielsweise durch den über das Kontaktelement zustande kommenden elektrischen Kontakt detektiert werden. Bei einem elektrischen Kontakt zwischen dem Kontaktelement und zwei direkt benachbarten Segmenten der Kulisse kann es sich zum Beispiel um jedweden Kontakt handeln, der ausgebildet ist, um eine Position und/oder eine Veränderung der Position des Kontaktelements an der Kulisse zu detektieren. Beispielsweise kann das Kontaktelement zwei direkt benachbarte Segmente der Kulisse kurzschließen.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann es sich bei einer detektierbaren Position des Kontaktelements zwischen den beiden benachbarten Segmenten zum Beispiel auch um jedwede Position handeln, die optisch, magnetisch, mechanisch und/oder auf andere Art und Weise detektiert werden kann.
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Ergänzend oder alternativ kann die Bedieneinrichtung eine Steuereinrichtung umfassen, die ausgebildet ist, um basierend auf der detektierten Position des Kontaktelements, beispielsweise dem elektrischen Kontakt, ein Steuersignal zu empfangen. Dabei kann das Steuersignal eine Information umfassen, über eine Position an der das Kontaktelement an der Kulisse angeordnet ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch erreicht werden, dass aus der Position des Kontaktelements eine durch den Benutzer gewünschte Einstellung abgeleitet wird. Bei der Position, an der das Kontaktelement an der Kulisse angeordnet ist, kann es sich zum Beispiel je nach Form der Kulisse um einen Winkel oder einen Abstand handeln, an dem sich das Kontaktelement befindet. Die Position kann beispielsweise auch eine Nummerierung der beiden Segmente zwischen den das Kontaktelement liegt, umfassen. Unter Umständen kann die Position des Kontaktelements auch gegenüber einer Relativposition angegeben werden. Die Relativposition kann beispielsweise eine voreingestellte Position sein. Alternativ kann die Relativposition auch eine letzte Position sein, die das Kontaktelement vor der Bewegung durch den Benutzer eingenommen hat. Aus der Position oder auch einer Veränderung der Position des Kontaktelements gegenüber einer früheren Position des Kontaktelements kann dann beispielsweise ein Drehwinkel, um den die Bedieneinrichtung gedreht wurde, ermittelt werden. Dieser kann eventuell einer bestimmten Einstellung, die mit der Bedieneinrichtung gewählt werden soll, zugeordnet sein. Eine detektierbare Position des Kontaktelements kann zum Beispiel in Umfangsrichtung zwischen zwei direkt in Umfangsrichtung benachbarten Segmenten angeordnet sein. Der Kontakt kann beispielsweise direkt über das Kontaktelement ohne dazwischen liegende Element erfolgen. Bei zwei direkt benachbarten Segmenten kann es sich beispielsweise um Segmente handeln, zwischen denen kein weiteres Segment mehr angeordnet ist und die eine Position und damit auch eine Einstellung der Bedieneinrichtung definieren.
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Bei der Bedieneinrichtung kann es sich zum Beispiel um jedwede Einrichtung handeln, die ausgebildet ist, um ansprechend auf eine Eingabe eines Benutzers ein Steuersignal zu erzeugen. Das Steuersignal kann jedwedes Signal sein, beispielsweise analog, digital, elektrisch und/oder dergleichen, das eine Information umfasst, die basierend auf der Eingabe des Benutzer eine Einstellung einer Anwendung, einer Vorrichtung oder dergleichen veranlasst.
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Eine Steuereinrichtung kann beispielsweise durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit), einen Grafikprozessor (GPU = Graphics Processing Unit), einen Computer, ein Computersystem, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) gebildet sein.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen ist das Kontaktelement eine Kugel. Unter Umständen kann dadurch ermöglicht werden, dass das Kontaktelement bei einer Bewegung der Bedieneinrichtung besonders leicht rollt. Natürlich kann das Kontaktelement bei anderen Ausführungsbeispielen auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise eine Rolle, einen Kreiszylinder, eine Pyramide, ein Würfel, ein Quader oder dergleichen sein. Als Kontaktelement kann zum Beispiel jedwedes Element eingesetzt werden, das ausgebildet ist, um eine detektierbare Position zwischen zwei Segmenten einzunehmen. Das Kontaktelement kann beispielsweise ein elektrisch leitendes Material umfassen, vollständig aus diesem hergestellt oder mit diesem beschichtet sein. Beispielsweise kann das Kontaktelement aus dem gleichen Material wie die Kulisse hergestellt sein oder dieses zumindest umfassen. Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst die Bedieneinrichtung nur genau ein Kontaktelement.
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Ergänzend oder alternativ kann eine Masse des Kontaktelements wenigstens 5%, 10%, 15%, 20% oder 25% einer Gesamtmasse der Bedieneinrichtung aufweisen. Dadurch, dass das Kontaktelement relativ schwer ist, kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine verbesserte haptische Rückmeldung erreicht werden, wenn das Kontaktelement eine Position zwischen zwei Segmenten einnimmt. Zudem kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch ein sicheres Einnehmen der Position zwischen zwei Segmenten ermöglicht werden. Bei der Gesamtmasse der Bedieneinrichtung kann es sich zum Beispiel um die Masse der Bedieneinrichtung und die Masse des Kontaktelements handeln.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Bedieneinrichtung ferner einen Bewegungsbereich für das Kontaktelement. Dabei ist der Bewegungsbereich ausgebildet, sodass sich das Kontaktelement innerhalb des Bewegungsbereichs in wenigsten oder genau zwei Raumrichtungen frei bewegen kann. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch erreicht werden, dass das Kontaktelement die Position zwischen den zwei direkt benachbarten Segmenten der Kulisse, basierend auf der auf das Kontaktelement wirkenden Schwerkraft einnehmen kann. Eine Führung durch weitere Elemente kann beispielsweise entfallen. Unter Umstände kann dadurch ein sehr einfacher Aufbau der Bedieneinrichtung erreicht werden. Der Bewegungsbereich kann beispielsweise auf einer Seite oder auch in eine Richtung, durch die Kulisse bzw. die Segmente der Kulisse begrenzt sein. Beispielsweise kann die Bewegung des Kontaktelements in die axiale Richtung begrenzt sein und/oder kleiner sein als in die Umfangsrichtung und/oder die radiale Richtung der Bedieneinrichtung. Der Bewegungsbereich kann beispielsweise in die axiale Richtung maximal 0.1 %, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 3% oder 5% größer sein als eine axiale Ausdehnung des Kontaktelements. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch erreicht werden, dass das Kontaktelement in axialer Richtung geführt ist, aber nicht klemmt.
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Ergänzend oder alternativ kann eine kleinste Ausdehnung des Bewegungsbereichs in die radiale Richtung wenigstens um 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 50%, 60%, 100% oder 150% größer sein als eine kleinste Ausdehnung des Kontaktelements. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass sich das Kontaktelement in radialer Richtung innerhalb des Bewegungsbereichs basierend auf der Schwerkraft die auf das Kontaktelement wirkt, frei bewegen kann. Durch den relativ großen Bewegungsbereich für das Kontaktelement muss der Benutzer die Bedieneinrichtung nicht exakt um die Rotationsachse der Kulisse drehen, um ein Steuersignal auszulösen.
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Ergänzend oder alternativ können der Bewegungsbereich und/oder die Kulisse 360° einschließt. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch beispielsweise ermöglicht werden, dass eine Eingabe durch einen Benutzer als Drehbewegung möglich ist. Dazu kann der Benutzer die Bedieneinrichtung beispielsweise in der Hand halten und drehen. Der Bewegungsbereich kann zum Beispiel die Form einer Kreisfläche haben bzw. diese umfassen, die durch die Segmente der Kulisse begrenzt wird. Beispielsweise kann die Kulisse den Bewegungsbereich nach radial außen begrenzen. Unter Umständen kann der Bewegungsbereich auch als Kreisring ausgebildet sind. Beispielsweise kann der Bewegungsbereich nach radial innen durch eine Blende oder andere Bauteile der Bedieneinrichtung begrenzt sein. Der Bewegungsbereich kann in radialer Richtung eine größere Ausdehnung aufweisen als das Kontaktelement.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen sind die Segmente der Kulisse in Umfangsrichtung benachbart auf einem gemeinsamen Radius um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet. Dabei weist jedes der Segmente wenigstens eine nach radial innen gerichtet Erhöhung auf. Zwei direkt benachbarte Segmente sind so angeordnet, dass deren Erhöhungen zeitgleich mit dem Kontaktelement in Kontakt stehen können. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch eine Kulisse bereitgestellt werden, die einem Bediener ein Gefühl von einem Einrasten gibt, wenn das Kontaktelement zwischen die Erhöhungen der Segmente fällt. Unter Umständen können alle Segmente über eine gemeinsame Basis elektrisch leitend miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann die Basis auf einer der Erhöhung in radialer Richtung abgewandten Seite der Kulisse angeordnet sein. Ein Segment kann zum Beispiel jedwedes Element der Kulisse sein, das über das Kontaktelement mit einem benachbarten Segment kurzschließbar ist und/oder zwischen denen das Kontaktelement eine detektierbare Position einnehmen kann. Alle Elemente können dieselbe Form und Größe aufweisen. Jeder Abstand zwischen zwei Erhöhungen benachbarter Segmente kann beispielsweise eine Einstellung oder eine Verstellstufe für eine Anwendung, beispielsweise eine Lautstärke, eine Helligkeit oder dergleichen sein. Das Segment kann alle möglichen Formen aufweisen, solange zwischen zwei Segmenten ein Abstand angeordnet ist, in dem das Kontaktelement eine detektierbare Position einnehmen kann, beispielsweise einen elektrischen und eventuell auch einen mechanischen Kontakt zwischen den Segmenten herstellen kann. In der Draufsicht in axialer Richtung kann ein Segment zum Beispiel als Halbkreis, Kreis, Kreissegment, Dreieck, Trapez oder dergleichen ausgebildet sein. An die Kulisse kann beispielsweise ein Strom oder eine Spannung angelegt sein. Dazu kann die Bedieneinrichtung eine entsprechende Strom- oder Spannungsquelle wie beispielsweise eine Batterie oder einen Akku aufweisen.
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Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Bedieneinrichtung wenigstens einen Verbraucher, wie beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung, einen Touchscreen, eine Lichtquelle, einen Lautsprecher, ein Mikrofon und/oder dergleichen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dann der Verbraucher an der Bedieneinrichtung über die Bedieneinrichtung eingestellt werden. Mit der Bedieneinrichtung bzw. dem von der Bedieneinrichtung erzeugten Steuersignal kann beispielsweise der Lautsprecher oder das Mikrofon angesteuert werden, zum Beispiel dessen Lautstärke verändert werden. Ergänzend oder alternativ kann mit der Bedieneinrichtung bzw. dem von der Bedieneinrichtung erzeugten Steuersignal die Anzeigeeinrichtung oder die Lichtquelle angesteuert werden, etwa deren Helligkeit verändert werden. Unter Umständen kann der Verbraucher in einem Gehäuse der Bedieneinrichtung integriert sein, sodass die Bedieneinrichtung dann ein eigenständiges Gerät wie ein Lautsprecher, eine Lampe oder dergleichen ist. Zur Einstellung des Geräts kann das Gerät mit der Bedieneinrichtung dann von einem Benutzer gedreht werden.
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Ergänzend oder alternativ kann die Bedieneinrichtung einen Sender und/oder einen Empfänger umfassen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann die Bedieneinrichtung dann als Fernbedienung verwendet werden. Die Fernbedienung kann beispielsweise ausgebildet sein, um eine Anwendung oder eine Gerät zu bedienen, das außerhalb der Bedieneinrichtung angeordnet ist. Ein Gerät, das außerhalb der Bedieneinrichtung angeordnet ist, kann beispielsweise beabstandet und kontaktfrei, zumindest ohne mechanischen Kontakt zu der Bedieneinrichtung angeordnet sein. Der Sender und/oder der Empfänger können zum Beispiel ausgebildet sein, um Signale kabellos zu übertragen und/oder zu empfangen. Dazu kann beispielsweise Bluetooth, Infrarot, W-LAN und/oder eine andere Funkübertragung genutzt werden. Um einen Zustand an dem Gerät einzustellen, kann ein Benutzer dann zum Beispiel nur die Bedieneinrichtung drehen, ohne das Gerät anzufassen. Mit der Bedieneinrichtung als Fernbedienung bzw. dem von der Bedieneinrichtung erzeugten Steuersignal kann beispielsweise ein Lautsprecher oder ein Mikrofon angesteuert werden, beispielsweise dessen Lautstärke verändert werden. Ergänzend oder alternativ kann mit der Bedieneinrichtung als Fernbedienung bzw. dem von der Bedieneinrichtung erzeugten Steuersignal, eine Anzeigeeinrichtung oder eine Lichtquelle angesteuert werden, beispielsweise deren Helligkeit verändert werden. Ergänzend oder alternativ kann mit der Bedieneinrichtung als Fernbedienung bzw. dem von der Bedieneinrichtung erzeugten Steuersignal eine Heizung, eine Klimaanlage, ein Rollladen oder jedwede andere Vorrichtung angesteuert werden, bei der sich wenigstens zwei unterschiedliche Zustände oder eine Vielzahl von stufenmäßig einstellbaren Zuständen wählen lassen. Natürlich können bei anderen Ausführungsbeispielen auch noch weitere, nicht genannte Anwendungen mit der Bedieneinrichtung angesteuert werden.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst die Bedieneinrichtung eine weitere Eingabeeinrichtung. Diese weitere Eingabeeinrichtung kann beispielsweise ausgebildet sein, um unabhängig von dem Kontaktelement oder einem basierend auf dem Kontaktelement erzeugten Steuersignal bedient zu werden. Die Eingabeeinrichtung kann ausgebildet sein, um ansprechend auf eine Betätigung durch einen Benutzer ein Eingabesignal zu erzeugen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann dadurch ermöglicht werden, dass der Benutzer, zusätzlich zu der Eingabe durch Drehen der Bedieneinrichtung, noch weitere Eingabemöglichkeiten hat. Beispielsweise kann es sich bei der Eingabeeinrichtung um eine durch Druck oder Berührung bedienbare Einrichtung handeln. Als Eingabeeinrichtung kommen beispielsweise eine Drucktaste, ein Kippschalter, eine berührungsempfindliche Fläche, ein Touchscreen und/oder dergleichen in Frage. Das Eingabesignal kann zum Beispiel eine Information darüber umfassen, dass das Steuersignal erfasst oder berücksichtigt werden soll. Ergänzend oder alternativ kann das Eingabesignal beispielsweise eine Information darüber umfassen, dass das Steuersignal, das basierend auf dem Kontaktelement erzeugt wird, nicht erfasst und nicht berücksichtigt werden soll. Unter Umständen kann basierend auf dem Eingabesignal auch ein Steuersignal für eine andere Anwendung erzeugt werden. Mit anderen Worten kann ein Benutzer unter Umständen durch Betätigen der Eingabeeinrichtung zwischen Anwendungen umschalten, die durch Drehen der Bedieneinrichtung verändert oder eingestellt werden sollen.
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Ergänzend oder alternativ kann die Bedieneinrichtung eine Befestigungsvorrichtung umfassen. Die Befestigungsvorrichtung kann eventuell dazu dienen, um die Bedieneinrichtung an einer Fläche oder einem Bauteil wiederlösbar zu befestigen. Die Bedieneinrichtung kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch bedient werden, wenn sie mit der Befestigungsvorrichtung an einer Fläche befestigt ist. Beispielsweise ist die Befestigungsvorrichtung ausgebildet, um die Bedieneinrichtung drehbar um eine Rotationsachse der Kulisse zu befestigen. Die Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise einen Magnet, einen Saugnapf oder dergleichen umfassen.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist die Bedieneinrichtung freibeweglich. Dadurch kann unter Umständen ermöglicht werden, dass der Benutzer die Bedieneinrichtung in der Hand halten und die Bedieneinrichtung drehen kann, um eine Anwendung zu bedienen oder einzustellen. Wenn die Kugel zwischen zwei Segmente fällt, erhält der Benutzer trotzdem eine mechanische Rückmeldung, dass eine Verstellstufe erreicht bzw. überschritten wurde. Beispielsweise kann die Bedieneinrichtung leicht handhabbar sein und ein Gewicht von 0.5 kg, 1 kg, 2kg oder 3kg nicht überschreiten. Ergänzend oder alternativ kann die Bedieneinrichtung ein rotationssymmetrisches Gehäuse aufweisen. Eine Rotationsachse der Kulisse und des Gehäuses können beispielsweise identisch sein. Dadurch kann die Bedieneinrichtung eventuell für einen Benutzer sehr einfach und intuitiv bedienbar sein. Als Gehäuseform kommt beispielsweise ein Zylinder, insbesondere ein Kreiszylinder, eine Pyramide, insbesondere eine Kreispyramide, eine Kugel oder eine Halbkugel in Frage. Natürlich sind damit nur die Grundformen beschrieben, selbstverständlich können die Formen durch Fasen, Radien oder dergleichen besser handhabbar gemacht sein.
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Ausführungsbeispiele werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Schnittdarstellung einer Bedieneinrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels; und
- 2 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht, der Bedieneinrichtung der 1.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 illustriert ein Ausführungsbeispiel einer Bedieneinrichtung 10. Die Bedieneinrichtung 10 umfasst eine Kulisse 11. Die Kulisse 11 weist eine Mehrzahl von benachbarten Segmenten 12 auf. Ferner umfasst die Bedieneinrichtung 10 ein Kontaktelement 13. Das Kontaktelement 13 ist ausgebildet und angeordnet, um zwischen zwei direkt benachbarten Segmenten 12.1 und 12.2 der Kulisse 11 eine detektierbare Position einzunehmen. Das Kontaktelement 13 nimmt die Position zwischen zwei direkt benachbarten Segmenten 12.1 und 12.2 der Kulisse 11 ein, basierend auf der auf das Kontaktelement 13 wirkenden Schwerkraft.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren handelt es sich bei dem Kontaktelement 13 um eine elektrisch leitende Kugel mit hoher Masse und bei der Kulisse 11 um eine elektrische leitende Kulisse. Wenn die Kugel 13 die Position zwischen den Segmenten 12.1 und 12.2 einnimmt, schließt sie diese kurz. Dadurch ist die Position der Kugel 13 an der Kulisse 11 detektierbar. Basierend auf dem Kurzschluss kann beispielsweise von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung ein Steuersignal, das eine Information über die Position der Kugel umfasst, empfangen werden.
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Die Kulisse 11 mit elektrisch leitenden Rastsegmenten 12 zur Inkrementsensierung ist als in Umfangsrichtung U geschlossener Ring ausgebildet. Die Rastsegmente 12 sind um eine Rotationsachse R der Bedieneinrichtung 10, in Umfangsrichtung U benachbart, auf einem gemeinsamen Radius angeordnet. Die Kulisse 11 umfasst sechzehn Segmente 12. Jedes der Segmente 12 weist in der Draufsicht die Form eines Kreissegments auf. Die Radien der Segmente 12 sind nach radial innen gerichtet. Zwei benachbarte Segmente 12.1 und 12. 2 sind derart angeordnet, dass sie sich in einem Punkt tangieren. Alle Segmente 12 sind radial außen über eine Basis elektrisch leitend miteinander verbunden. In axialer Richtung entlang der Rotationsachse R weist die Kulisse 11 eine Ausdehnung auf, die wenigstens oder genau dem Durchmesser der Kugel 13 entspricht.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Kulisse auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise eine andere Anzahl an Segmenten oder Segmente mit einer anderen Form umfassen. Beispielsweise kann die Ausdehnung der Segmente in die axiale Richtung der Dicke des Kontaktelements entsprechen, kleiner oder größer als diese sein. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Kontaktelement auch eine andere Form aufweisen.
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Radial innerhalb der Kulisse 11 befindet sich ein Bewegungsbereich 14 für das Kontaktelement 13. Nach radial außen ist der Bewegungsbereich 14 durch die Kulisse 11 und nach radial innen durch eine Blende 15 begrenzt. In axialer Richtung entlang der Rotationsachse R ist der Bewegungsbereich beispielsweise durch ein Gehäuse 16 der Bedieneinrichtung begrenzt. Dadurch ergibt sich für das Kontaktelement 13 ein ringförmiger Bewegungsbereich 14 in dem sich das Kontaktelement 13 zumindest in radialer Richtung und in Umfangsrichtung U frei und nicht geführt bewegen kann. In axialer Richtung kann der Bewegungsbereich 14 so toleriert sein, dass das Kontaktelement 13 nicht in axialer Richtung klemmt aber geführt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren weist der Bewegungsbereich 14 in radialer Richtung eine größere Ausdehnung auf als ein Durchmesser der Kugel 13. Der Bewegungsbereich 14 ist in radialer Richtung um mehr als ein Drittel größer als der Durchmesser der Kugel 13.
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Die Blende 15 schließt einen kreisförmigen Bereich 17 ein. In dem Bereich 17 können beispielsweise eine Steuereinrichtung, eine Energiequelle und/oder andere Bauteile der Bedieneinrichtung 10 angeordnet sein. Eventuell kann die Blende 15 mit dem Gehäuse 16 verbunden sein oder sogar einstückig mit diesem hergestellt sein. Natürlich kann die Blende bei anderen Ausführungsbeispielen auch eine andere Form aufweisen.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Bewegungsbereich auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise in radialer oder auch in axialer Richtung eine größere Ausdehnung aufweisen. Unter Umständen kann die Blende 15 in der Mitte auch entfallen, dann kann der Bewegungsbereich eine Kreisfläche umfassen.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht der Bedieneinrichtung 10 der 1. Das Gehäuse 16 ist als Kreiszylinder ausgebildet, der an den Kanten Fasen 18 aufweist. Eine Rotationsachse R des Gehäuses 16 entspricht einer Rotationsachse der Kulisse 11. In axialer Richtung weist das Gehäuse 16 die kleinste Ausdehnung auf. Eine Dicke des Gehäuses 16 beträgt maximal ein Drittel oder ein Viertel eines Durchmessers des Gehäuses 16. Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Gehäuse auch eine andere Dimensionierung aufweisen.
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An einer Seitenfläche 19 des Gehäuses 16, die nicht an einer Mantelfläche 20 des Zylinders liegt, weist das Gehäuse 16 bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren eine Anzeigefläche 21 auf. Die Anzeigefläche 21 zeigt eine Temperatur an. Damit eignet sich die Bedieneinrichtung 10 der Figuren beispielsweise zum Einstellen einer Temperatur, zum Beispiel an einer Heizung oder einer Klimaanlage. Bei der Anzeigefläche 21 kann es sich beispielsweise um eine Anzeigevorrichtung ohne Eingabemöglichkeit oder um einen Touchscreen mit einer berührungsempfindlichen Fläche handeln. Natürlich kann die Anzeigefläche auch andere Werte oder Dinge zeigen oder aber auch entfallen.
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Der Freiraumdrehsteller mit Rasthaptik, wie die Bedieneinrichtung 10 auch genannt werden kann, kann optional mit weiteren Elementen ausgestattet werden. Beispielsweise kann die Bedieneinrichtung 10 einen Haltemagnet aufweisen, zur Befestigung auf einer Oberfläche. Der Haltemagnet oder eine andere Befestigungseinrichtung kann beispielsweise an einer Rückseite 22 der Bedieneinrichtung 21 angeordnet sein. Die Rückseite 22 ist der Anzeigefläche 21 in axialer Richtung gegenüberliegende angeordnet.
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Ergänzend oder alternativ kann die Bedieneinrichtung auch eine weitere Eingabeeinrichtung wie beispielsweise eine berührungsempfindliche Fläche, einen berührungsempfindlichen Bildschirm, eine Drucktaster und/oder einen Taster umfassen, beispielsweise um eine Auswahl zu bestätigen. Diese Eingabeeinrichtung kann beispielsweise auch an der Seitenfläche 19 oder aber auch an der Mantelfläche 22 angeordnet sein. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die Anzeigefläche 21 ein Touchscreen ist, kann die Anzeigefläche 21 als weitere Eingabeeinrichtung dienen.
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Die Bedieneinrichtung 10 ist ein freibewegliches Bauteil. Ein Benutzer kann dieses in der Hand halten und bewegen, zum Beispiel kippen oder drehen. Solche Bewegungen können dann dazu führen, dass das Kontaktelement 13 aus einer ersten Position zwischen den Segmenten 12.1 und 12.2 in eine nächste Position, beispielsweise zwischen den Segmenten 12.1 und 12.3 fällt. Je nachdem wie stark die Bewegung ausfällt, kann die Kugel 13 beispielsweise auch zwischen die Segmente 12.3 und 12.4 oder andere Segmente fallen. Die Position der Kugel 13 zwischen den Segmenten wird dann detektiert und es wird, beispielsweise von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung, ein Steuersignal zum Ansteuern einer Anwendung erzeugt.
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Mit anderen Worten betrifft das Ausführungsbeispiel einen Freiraumdrehsteller, in dem sich eine runde Kulisse 11 mit elektrisch leitenden Kreissegmenten 12 befindet, auf der eine elektrisch leitende Kugel 13 mit hoher Masse von Segmentpaar 12 zu Segmentpaar 12 rollen kann. Diese Kugel 13 verbindet die elektrisch leitenden Kreissegmente 12 elektrisch, was sensiert oder detektiert werden kann und einer Elektronik, beispielsweise der nicht dargestellten Steuereinrichtung, Auskunft über den Drehwinkel der Bedieneinrichtung 10 gibt. Wird die Bedieneinrichtung 10, die auch als Drehsteller bezeichnet werden kann, gedreht, rollt die Kugel 13 von Segmentpaar zu Segmentpaar. Diese Inkremente können elektrisch gemessen werden. Zudem kann der Nutzer die rollende und einrastende Kugelmasse 13 als haptische Inkremente spüren. Mit anderen Worten ist das Kontaktelement 13 innerhalb des Bewegungsbereichs 14 zumindest in Umfangsrichtung und in radialer Richtung freibeweglich angeordnet, sodass es nur basierend auf der Schwerkraft, die auf das Kontaktelement in einer Position in der sich die Bedieneinrichtung gerade befindet, eine Position zwischen zwei Segmenten der Kulisse einnimmt.
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Damit kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine kostengünstige und technisch einfache Umsetzung eines Freiraumdrehstellers mit Rasthaptik bereitgestellt werden.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bedieneinrichtung
- 11
- Kulisse
- 12
- Segment
- 13
- Kontaktelement
- 14
- Bewegungsbereich
- 15
- Blende
- 16
- Gehäuse
- 17
- Bereich
- 18
- Fase
- 19
- Seitenfläche
- 20
- Mantelfläche
- 21
- Anzeigefläche
- 22
- Rückseite
- U
- Umfangsrichtung
- R
- Rotationsachse
