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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, umfassend ein Betätigungssystem, ein System aus Kraftsensoren und wenigstens ein Druckelement für eine Steuerinstrumenttafel, sowie auf die damit verknüpfte Steuerinstrumenttafel. Die Anordnung ist angepasst, die Aktivierung von einer oder mehreren Funktionen zu ermöglichen, die wenigstens zum Teil mit der Steuerinstrumenttafel verwaltet werden können.
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Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Begriff „Funktion“ im Allgemeinen auf einen elektrischen Schaltkreis, der eine bestimmte Maßnahme ausführen kann, die im Allgemeinen als eine Funktion definiert ist.
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Es sind Steuerinstrumenttafeln bekannt, die wenigstens eine Anordnung zum Aktivieren einer oder mehrerer Funktionen enthalten, wobei Druckelemente vorliegen, um das Betätigungssystem vorzuspannen, um es dem System aus Kraftsensoren zu ermöglichen, jegliche Kräfte zu erfassen, die auf das Betätigungssystem aufgebracht werden.
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Der durch das Druckelement erzeugte Vorspannungsdruck versucht, das Betätigungssystem von dem System aus Kraftsensoren wegzubewegen. Insbesondere wird die Kraft nach oben hin aufgebracht. Die Druckelemente bestehen aus elastischen Elementen, wie zum Beispiel Silikonmatten, einschließlich, zum Beispiel, Silikonblasen oder Federn.
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In den nach dem Stand der Technik gegenwärtig bekannten Lösungen ist die Ruheposition durch einen mechanischen Anschlag definiert, der verhindert, dass das Betätigungssystem sich noch weiter von dem System aus Kraftsensoren weg bewegt. Demnach muss die Kraft, die ein Benutzer auf das Betätigungssystem aufbringen muss, damit sie von dem System aus Kraftsensoren erfasst werden kann, was zu der Aktivierung einer spezifischen Funktion führt, zunächst die Vorspannungskraft überwinden, um dann an das System aus Kraftsensoren übermittelt und von diesem erfasst zu werden.
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Ferner sind gegenwärtig nur die folgenden Alternativen verfügbar, um das System aus Kraftsensoren aufzubauen:
- • Kaufen von dedizierten, am Markt verfügbaren Komponenten und dann Einführen derselben in eine Anordnung für Steuerinstrumenttafeln, z. B. durch Löten der Komponenten auf Leiterplatten;
- • Integrieren von Verbindungsschienen auf einer Leiterplatte, wobei die Schienen dann an Elemente gekoppelt (z. B. darauf angeordnet) werden können, welche in Abhängigkeit von der darauf aufgebrachten Kraft ihre eigene Impedanz, insbesondere ihren eigenen Widerstand, ändern können.
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Die erste Lösung stellt eine Duktilität der Anordnung nicht sicher, da Anforderungen sich ändern können, da sie den Lösungen entsprechen muss, die am Markt verfügbar sind. Darüber hinaus stellt sich heraus, dass die Potenzialität dieser technischen Lösung häufig die tatsächlichen Anforderungen übersteigt, hierbei besteht die Gefahr für gesteigerte Produktionskosten der Anordnung.
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Die letztere Lösung ermöglicht eine zielgerichtetere Anpassung der Anordnung an die tatsächlichen Anforderungen, gleichzeitig aber erfordert sie einen höheren Gestaltungsaufwand und höhere Kosten, um die Anordnung korrekt zusammenzusetzen.
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Die Marktnachfrage verlangt die Fertigung von Anordnungen für Steuerinstrumenttafeln, die zusätzlich zum Sicherstellen der korrekten Aktivierung der erwünschten Funktion durch Aufbringen einer Kraft auf das Betätigungssystem dem Benutzer, der eine Kraft aufbringt, selbst mit einer einzigen Berührung, auch ein sensorisches Feedback (Gefühl) vermitteln.
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Diese Nachfrage steigt in der Automobilindustrie, wobei Steuerinstrumenttafeln eine Frontplatte umfassen, mit der eine oder mehrere erwünschte Funktionen mit einer einfachen Berührung aktiviert werden können.
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Die vorliegende Erfindung zielt auf das Lösen der zuvor erwähnten technischen Probleme und anderer Probleme hin, indem es eine Anordnung mit einer Vorspannung bereitstellt, die auf das System aus Kraftsensoren wirkt, das angepasst ist, eine auf ein Betätigungssystem aufgebrachte Kraft zu erfassen.
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Ein erfindungsgemäßer Aspekt bezieht sich auf eine Anordnung für Steuerinstrumenttafeln mit den im angehängten unabhängigen Patentanspruch 1 dargelegten Merkmalen.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt bezieht sich auf eine Steuerinstrumenttafel mit den im angehängten Patentanspruch 10 dargelegten Merkmalen.
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Weitere Merkmale sind in entsprechenden abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
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Die Merkmale und Vorzüge der Anordnung und der Steuerinstrumenttafel gehen unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung verschiedener möglicher Ausführungsformen und der angehängten Zeichnungen hervor, hierbei zeigen:
- • 1 eine axonometrische Ansicht einer Steuerinstrumenttafel, umfassend eine erfindungsgemäße Anordnung;
- • 2 eine Explosionsansicht der Steuerinstrumenttafel aus 1, welche die erfindungsgemäße Anordnung in größerem Detailreichtum zeigt;
- • 3 eine Schnittansicht der Steuerinstrumenttafel aus 1;
- • 4 eine Schnittansicht des Details der erfindungsgemäßen Anordnung, extrapoliert aus der Steuerinstrumenttafel aus 1;
- • 5 eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Anordnung;
- • 6 eine perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsform des Systems aus Kraftsensoren;
- • 7 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Kopplung zwischen dem Druckelement und dem Betätigungssystem;
- • 8 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer möglichen Ausführungsform der Kopplung zwischen dem Druckelement und einem Teil der Stützanordnung der Steuerinstrumenttafel.
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Unter Bezugnahme auf die oben aufgelisteten Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Anordnung besonders dafür geeignet, in Steuerinstrumenttafeln 1 eingesetzt zu werden.
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Die Anordnung umfasst ein Betätigungssystem 2. Das Betätigungssystem 2 wiederum umfasst: eine Berührungsoberfläche oder eine Frontplatte 22; und ein Stützelement 24.
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Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst ferner ein System aus Kraftsensoren 4; und wenigstens ein Druckelement 3.
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Das System aus Kraftsensoren 4 kann mit verschiedenen Technologien ausgeführt werden, z. B. mit kapazitiven, resistiven, piezoresistiven oder piezoelektrischen Technologien.
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Das Betätigungssystem 2 ist über dem System aus Kraftsensoren 4 angeordnet. Vorzugsweise ist das Betätigungssystem 2 auf dem System aus Kraftsensoren 4 angeordnet.
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In der erfindungsgemäßen Anordnung ist das wenigstens ein Druckelement 3 auf dem Betätigungssystem 2 angeordnet. Das wenigstens ein Druckelement 3 ist angepasst, eine Kraft, insbesondere eine aktive Kraft mit einem vorgegebenen Wert, auf die Berührungsoberfläche 22 des Betätigungssystems 2 aufzubringen.
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Das wenigstens ein Druckelement 3 ist derart geformt, dass es das Betätigungssystem 2 gegen das System aus Kraftsensoren 4 drückt.
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Demnach drückt das wenigstens eine Druckelement 3 aktiv das Betätigungssystem gegen das System aus Kraftsensoren 4.
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In einer möglichen Ausführungsform ist das wenigstens eine Druckelement 3 angepasst, eine Kraft in einer Richtung parallel zu der Senkrechten des Systems aus Kraftsensoren 4 aufzubringen, um eine gerichtete Kraft hin zum System aus Kraftsensoren 4 aufzubringen.
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Im Allgemeinen erfasst das erfindungsgemäße System aus Kraftsensoren 4 eine Kraft, die der Kraft entspricht, welche von dem wenigstens einen Druckelement 3 aufgebracht wird.
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Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst ein Steuergerät 5, angepasst, das System aus Kraftsensoren 4 zu steuern, um jede von einem Benutzer auf die Berührungsoberfläche 22 des Betätigungssystems 2 aufgebrachte Kraft zu erfassen.
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In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt das Steuergerät 5, dass in einer Ruhekonfiguration der Anordnung das System aus Kraftsensoren 4 einen konstanten Wert von aufgebrachter Kraft erfasst, der einer durch das wenigstens eine Druckelement 3 gesamten auf das Betätigungssystem 2 aufgebrachten Kraft entspricht.
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Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung bezieht sich die Konfiguration der Anordnung auf die Konfiguration, in der durch einen Benutzer keine Kraft auf die Anordnung aufgebracht wird, insbesondere auf das Betätigungssystem 2, noch genauer auf die Berührungsoberfläche 22.
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Der durch das Steuergerät 5 wahrgenommene Versatz, wenn sich die Anordnung in der Ruhekonfiguration befindet, wird durch das Steuergerät 5 selbst automatisch ausgeglichen, welches den durch das System aus Kraftsensoren 4 erfassten Kraftwert mit einer Ruhekonfiguration verknüpft, wobei demnach keine Funktion aktiviert wird. Tatsächlich wird in einem derartigen Zustand keine Kraft tatsächlich durch den Benutzer auf das Betätigungssystem 2, insbesondere auf die Berührungsoberfläche 22, aufgebracht. Erst wenn eine Kraft tatsächlich auf das Betätigungssystem 2, insbesondere auf die Berührungsoberfläche 22, aufgebracht wird, deren Ursprung von dem der Kraft verschieden ist, die durch das wenigstens eine Druckelement 3 aufgebracht wird, bestimmt das Steuergerät 5 das Auftreten eines tatsächlichen Aufbringens einer Kraft, die eine oder mehrere Funktionen aktivieren soll. Tatsächlich ist in einem solchen Fall der gesamte durch das System aus Kraftsensoren 4 erfasste Kraftwert größer oder möglicherweise kleiner als der Versatz, der durch den Druck des wenigstens einen Druckelements 3 erzeugt wird. Auf diese Weise bestimmt das Steuergerät 5 durch Messen einer Schwankung des Versatzes das Vorliegen eines Aufbringens einer Kraft auf das Betätigungssystem 2, insbesondere auf die Berührungsoberfläche 22.
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Vorzugsweise ist die durch den Benutzer auf das Betätigungssystem 2 aufgebrachte Kraft eine auf das System aus Kraftsensoren 4 gerichtete Druckkraft.
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In einer bevorzugten nicht einschränkenden Ausführungsform stehen das Betätigungssystem 2 und das System aus Kraftsensoren 4 direkt miteinander in Berührung, wobei nichts dazwischen angeordnet ist.
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In einer alternativen Ausführungsform kann zwischen dem Betätigungssystem 2 und dem System aus Kraftsensoren 4 ein Element vorliegen, das vorzugsweise ein im Wesentlichen plastisches Verhalten aufweist, um die auf das Betätigungssystem 2 aufgebrachte Kraft auf das System aus Kraftsensoren 4 zu übertragen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist das wenigstens eine Druckelement 3 ein elastisches Element. Insbesondere ist das Druckelement 3 eine Feder, z. B. eine Spiralfeder.
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In einer möglichen alternativen Ausführungsform ist das wenigstens eine Druckelement 3 ein Element, das aus einem Material mit einem höheren spezifischen Gewicht als das Gesamtgewicht des Betätigungssystems 2 gefertigt ist. Somit entspricht die auf die Berührungsoberfläche oder Frontplatte 22 der Gewichtskraft des wenigstens einen Druckelements 3.
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Im Allgemeinen kann das wenigstens eine Druckelement 3 entweder in die Berührungsoberfläche 22 eingebunden oder in einer Stützanordnung 12 der Steuerinstrumenttafel 1 aufgenommen sein, in der die Anordnung eingeschlossen ist. In einer möglichen Ausführungsform ist das wenigstens eine Druckelement 3 in einem geeigneten Gehäuse 122 aufgenommen, das derart in der Stützanordnung 12 aufgenommen ist, dass es auf die Berührungsoberfläche oder Frontplatte 22 wirken kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst das System aus Kraftsensoren 4 Folgendes: eine Leiterplatte 42, die wiederum einen elektronischen Schaltkreis umfasst; und ein Kraftverteilungselement 44, z. B. eine elastische Matte, z. B. eine Silikonmatte.
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In dieser Ausführungsform ist das Steuergerät 5 elektrisch mit der Leiterplatte 42 verbunden.
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In dieser Ausführungsform ruht das Kraftverteilungselement 44 und insbesondere eine elastische Matte, z. B. eine Silikonmatte, auf der Leiterplatte 42 und steht vorzugsweise direkt in Berührung damit.
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In dieser Ausführungsform führt das Kraftverteilungselement 44 eine aktive Funktion in dem System aus Kraftsensoren 4 sowie andere Funktionen aus, wie zum Beispiel Schutzfunktionen gegen z. B. Wasser und/oder Staub.
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Im Allgemeinen enthält das Kraftverteilungselement 44 und/oder die Leiterplatte 42 eine Vorrichtung 6. Die Vorrichtung 6 ist angepasst, einen eigenen elektrischen Parameter in Abhängigkeit der darauf aufgebrachten Druckkraft zu variieren. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung 6 in das Kraftverteilungselement 44 eingebunden.
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Die Vorrichtung 6 ist ein Element mit piezoresistiven und/oder piezoelektrischen Eigenschaften.
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Die Vorrichtung 6 kann demnach ihren eigenen Widerstand und/oder den Spannungswert zwischen ihren Kontakten variieren, während die darauf aufgebrachte Kraft sich ändert. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung 6 vom resistiven oder vom piezoresistiven Typ.
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Demnach kann durch die erfindungsgemäße Anordnung die Vorrichtung 6 z. B. während des Produktionsvorgangs, z. B. in einem Ko-Formvorgang oder Überspritzungsvorgang, in das Kraftverteilungselement 44 und/oder in die Leiterplatte 42 integriert werden, sodass sie darin eingebunden ist.
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In einer möglichen als nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellten Ausführungsform wird die Berührungsoberfläche 22 an dem Stützelement 24 gehalten. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Berührungsoberfläche oder Frontplatte 22 mit Befestigungsmitteln 26 an dem Stützelement 24 gehalten. Die Befestigungsmittel 26 sind zum Beispiel vom Interferenztyp, z. B. Schnappmittel.
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In einer möglichen als nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellten Ausführungsform kann zwischen der Berührungsoberfläche 22 und dem Stützelement 24 eine Matte angeordnet sein, vorzugsweise gefertigt aus elastischem Material, z. B. Silikon, dafür angepasst, komprimiert zu werden. Die Matte kann auf die erfindungsgemäße Anordnung aufgebrachte Kräfte absorbieren, um zu verhindern, dass das System aus Kraftsensoren Beschädigung oder Ausfall erleidet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Berührungsoberfläche 22 mehrere Abschnitte oder Zonen 222. Ein unterscheidbares Zeichen kann mit jedem/jeder der Abschnitte oder Zonen 222 verknüpft sein. Das unterscheidbare Zeichen bietet dem Benutzer eine Angabe zu der Funktion, die durch Drücken auf die Berührungsoberfläche 22 aktiviert oder deaktiviert werden kann. Vorzugsweise entspricht jeder Abschnitt 222 einer spezifischen Funktion. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann ein Benutzer auf einen bestimmten Abschnitt oder eine bestimmte Zone 222 drücken, um eine spezifische Funktion eines elektronischen Schaltkreises einzuschalten, der mit der Steuerinstrumenttafel 1 verbunden ist.
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Das Steuergerät 5 ist angepasst, das System aus Kraftsensoren 4 und insbesondere die Vorrichtungen 6 zu überwachen, um sowohl zu bestimmen, dass eine Kraft von dem Benutzer auf die Berührungsoberfläche 22 aufgebracht worden ist, als auch welcher Abschnitt oder welche Zone 222 gedrückt worden ist.
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Das Steuergerät 5 umfasst zum Beispiel eine Verarbeitungseinheit, angepasst, ein Computerprogramm auszuführen, das mehrere Maschinenanweisungen zum Ausführen eines vorgegebenen Berechnungsalgorithmus umfasst. Der Algorithmus ist angepasst, den spezifischen Abschnitt oder die spezifische Zone 222 zu bestimmen, auf den/die eine Kraft durch den Benutzer aufgebracht worden ist, durch Verarbeiten der durch das System aus Kraftsensoren 4 zurückgegebenen Daten, z. B. durch Überwachen der Variationen der elektrischen Parameter der Vorrichtung 6.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders gut geeignet zum Verknüpfen mit einer Steuerinstrumenttafel 1. Im Allgemeinen umfasst die Steuerinstrumenttafel 1 eine Stützanordnung 12 und eine oder mehrere Tasten 14.
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Die Stützanordnung 12 ist angepasst, die Elemente der Steuerinstrumenttafel 1 zu stützen und eine oder mehrere Tasten 14 aufzunehmen und somit die erfindungsgemäße Anordnung einzubinden.
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Vorzugsweise umfasst die Steuerinstrumenttafel 1 ferner eine Basis 16, die Anschlüsse enthalten kann, um die Steuerinstrumenttafel 1 mit mehreren elektrischen Schaltkreisen zu verbinden.
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1 zeigt eine axonometrische Ansicht einer Steuerinstrumenttafel 1, umfassend eine erfindungsgemäße Anordnung. Die Anordnung ist nur in der Form einer Berührungsoberfläche 22 des Betätigungssystems 2 sichtbar. Der verbleibende Teil der Anordnung ist durch die Stützanordnung 12 der Steuerinstrumenttafel 1 verdeckt. In derselben Figur ist die Basis 16, die an der Stützanordnung 12 gesichert ist, auch zu sehen. Die Figur zeigt eine Steuerinstrumenttafel, die ein Paar Tasten 14 umfasst, z. B. zwei Wipptasten, angepasst zum Steuern eines oder mehrerer Schalter, die mit derselben Anzahl von elektronischen Schaltkreisen verbunden sind.
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1 zeigt ferner, dass die Berührungsoberfläche 22 mehrere Abschnitte oder Zonen 222 umfasst, die durch ein unterscheidbares Zeichen markiert sind, das die Funktion des elektronischen Schaltkreises angibt, der durch Drücken auf den Abschnitt oder die Zone 222 gesteuert werden kann.
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2 zeigt eine Explosionsansicht eines Teils der Steuerinstrumenttafel 1 aus 1. In dieser Figur ist zu sehen, dass vier Druckelemente 3 vorliegen, die in der Form von Spiralfedern bereitgestellt sind, angepasst, auf die Berührungsoberfläche oder Frontplatte 22 zu drücken.
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2 zeigt ferner, dass die Berührungsoberfläche 22 in den vorliegenden Ausführungsformen mit geeigneten Befestigungsmitteln 26 lösbar am Stützelement 24 befestigt werden kann. In derselben 2 ist eine Ausführungsform zu sehen, in der das System aus Kraftsensoren 4 eine Leiterplatte 42 und ein Kraftverteilungselement 44 umfasst, das in der Form einer Matte, z. B. einer Matte vom Silikontyp, bereitgestellt ist. Dasselbe Element 44 umfasst mehrere Vorrichtungen 6, die im selben Element 44 aufgenommen sind.
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3 zeigt eine Schnittansicht der Steuerinstrumenttafel aus 1, in der es möglich ist, die Anordnung der Druckelemente 3 mit Bezug auf die Berührungsoberfläche 22 zu bestimmen. Insbesondere sind die elastischen Elemente 3 in Gehäusen 122 untergebracht, die in der Stützanordnung 12 enthalten sind, um eine Druckkraft auf dieselbe Berührungsoberfläche 22 auszuüben.
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In dieser Figur ist zu sehen, dass das Betätigungssystem 2 und insbesondere das Stützelement 24 in direkter Berührung zu dem System aus Kraftsensoren 4 und insbesondere mit dem Kraftverteilungselement 44 steht. Diese Figur zeigt eindeutig, wie die durch Druckelemente 3 auf die Berührungsoberfläche 22 aufgebrachte Druckkraft durch das Stützelement 24 auf das System aus Kraftsensoren 4 übertragen wird. In einer Ruhekonfiguration der Anordnung erfasst das System aus Kraftsensoren 4 demnach eine konstante Druckkraft, die durch das Steuergerät 5 als ein Versatz erfasst wird, sodass, wie zuvor spezifiziert, keine Funktion aktiviert wird.
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3 zeigt ferner, wie Steuergerät 5 elektrisch mit der Leiterplatte 42 verbunden ist. Diese Figur zeigt mehrere Vorrichtungen 6, z. B. vier, enthalten in dem System aus Kraftsensoren 4.
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4 zeigt eine Schnittansicht eines Details der erfindungsgemäßen Anordnung, extrapoliert aus der Steuerinstrumenttafel 1. Auch in diesem Fall ist ein direkter Kontakt zwischen dem Betätigungssystem 2 und dem System aus Kraftsensoren 4 zu sehen. Das vorliegende Bild zeigt auch, wo Druckelemente 3 die Kraft, gleich ob eine elastische oder eine Gewichtskraft, auf die Berührungsoberfläche 22 aufbringen.
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5 zeigt in Kombination mit 4 eine mögliche Ausführungsform der Anordnung. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung, in der mehrere Abschnitte oder Zonen 222 auch zu sehen sind, die jeweils mit einer spezifischen Funktion assoziiert sind, steuerbar mit der Steuerinstrumenttafel 1.
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5 zeigt ferner, dass in der Nähe jeder Ecke oder jedes Eckpunkts der Berührungsoberfläche 22 ein Druckelement 3 vorliegt, angepasst, eine auf das System aus Kraftsensoren 4 gerichtete Kraft aufzubringen. Diese Konfiguration sichert eine einheitliche Verteilung der Vorspannungskraft, erzeugt durch die mehreren Druckelemente 3.
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Diese Figur zeigt ferner, dass die Gestaltung der Vorrichtungen 6 der Gestaltung der Druckelemente 3 ähnelt, um sicherzustellen, dass jede Vorrichtung 6 gleichermaßen durch die Druckelement 3 beeinflusst wird.
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Um einen korrekten Betrieb des Systems aus Kraftsensoren 4 sicherzustellen, in dem eine möglichst einheitliche aktive Last aufgebracht wird, liegen wenigstens vier Druckelemente 3 vor. Vorzugsweise befinden sich die Druckelemente 3 an den Extrempunkten, d. h. an den Ecken oder den Eckpunkten der Berührungsoberfläche 22.
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6 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Systems aus Kraftsensoren 4, wobei das Kraftverteilungselement 44, bereitgestellt in der Form einer Matte, der Leiterplatte 42 überlagert zu sehen ist.
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In derselben Figur ist zu sehen, dass wenigstens vier Vorrichtungen 6 vorliegen, die angemessen in das Kraftverteilungselement 44 integriert sind.
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7 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Kopplung zwischen dem Druckelement 3 und dem Betätigungssystem 2. Aus dieser Figur geht hervor, dass die Berührungsoberfläche oder Frontplatte 22 entfernbar mit Befestigungsmitteln vom Interferenztyp an dem Stützelement 24 gehalten wird.
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Ferner zeigt diese Figur eindeutig, wie das Druckelement 3 eine Kraft auf die Berührungsoberfläche 22 aufbringt.
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8 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Kopplung zwischen dem Druckelement 3 und einem Teil der Stützanordnung 12 der Steuerinstrumenttafel 1. In dieser Ausführungsform ist das Druckelement 3, bereitgestellt als Spiralfedern, in angemessenen Gehäusen 122 der Stützanordnung 12 angeordnet, sodass sie eine Druckkraft auf die Berührungsoberfläche 22 aufbringen können.
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Die in den angehängten Zeichnungen dargestellte Ausführungsform zeigt eine mögliche Ausführungsform der Steuerinstrumenttafel 1 und der erfindungsgemäßen Anordnung, die je nach Gestaltungsspezifikationen und/oder ästhetischen Anforderungen verändert werden kann, ohne vom Betriebsprinzip der erfindungsgemäßen Anordnung abzuweichen.
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Durch Einführen von elastischen Elementen 3, z. B. vier Spiralfedern, die gegen das Betätigungssystem 2 drücken, wird eine vorgegebene Druckkraft auf das System aus Kraftsensoren 4 ausgeübt, die durch das Steuergerät 5 erfasst wird. Jede von einem Benutzer auf die Berührungsoberfläche oder Frontplatte 22 aufgebrachte Kraft, z. B. um eine Funktion auszuwählen, erhöht den von elastischen Elementen 3 erzeugten vorgegebenen Druck und wird demnach von dem System aus Kraftsensoren 4 als eine Abweichung des Ausgangsdrucks wahrgenommen.
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Die vorliegende Lösung stellt aufgrund der durch die Druckelemente 3 aufgebrachte Vorspannungskraft eine gute Stabilität der Anordnung sicher, ohne die Empfindlichkeit des Systems aus Kraftsensoren 4 zu verringern.
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Das vorliegende System ermöglicht ein Kombinieren eines auf Berührung basierenden Betätigungssystems mit einem System aus Kraftsensoren, während gleichzeitig ein taktiles Feedback an den Benutzer sichergestellt wird. Die vorliegende Erfindung verleiht der Berührungsoberfläche 22 einen Freiheitsgrad mit Bezug auf die umgebenden Elemente, insbesondere auf die Stützanordnung 12. Demnach können das Betätigungssystem 2 und insbesondere die Berührungsoberfläche 22 derart gestaltet werden, dass es dem Benutzer ermöglicht wird, Feedback zu erhalten, wenn er auf die Berührungsoberfläche 22 drückt.
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Mit der vorliegenden Lösung können mehrere Funktionalitäten in die Elemente integriert werden, die das System aus Kraftsensoren 4 ausmachen, um einen korrekten Betrieb dieses Systems aus Kraftsensoren 4 sicherzustellen, wodurch die Anzahl dessen Komponenten verringert wird. Die vorliegende Lösung ermöglicht ein Einbinden von sowohl dem Sensorteil, der die eigentlichen Sensoren enthält, als auch dem Kraftverteilungsteil in eine einzelne Komponente mit mehreren Materialien.
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In einer möglichen Ausfiihrungsform der Vorrichtung 6, deren eigene elektrische Charakteristika abhängig von der darauf aufgebrachten Kraft variiert werden können, ist diese in das Kraftverteilungselement 44 integriert, z. B. durch Überspritzen. Das Kraftverteilungselement 44, z. B. eine Silikonmatte, sichert eine korrekte Verteilung der Kraft auf die Leiterplatte 42, um es dem Steuergerät 5 zu ermöglichen, die auf die Berührungsoberfläche 22 aufgebrachte Kraft korrekt zu erfassen. Dieses Element 44 kann auch andere Funktionen ausführen, wie etwa das Sicherstellen von Wasser- und Staubdichtheit, und es kann eine oder mehrere Funktionen integrieren, die sich auf elektrische/mechanische Steuerelemente beziehen, z. B. in der Steuerinstrumenttafel 1 enthalten.
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Jegliche weiteren Implementierungsvariationen der Anordnung und der Steuerinstrumenttafel, wie in der vorliegenden Beschreibung offenbart, sollten als in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend angesehen werden.
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Bezugszeichenliste
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| Steuerinstrumenttafel |
1 |
| Stützanordnung |
12 |
| Gehäuse |
122 |
| Tasten |
14 |
| Basis |
16 |
| Betätigungssystem |
2 |
| Berührungsoberfläche oder Frontplatte |
22 |
| Abschnitte |
222 |
| Stützelement |
24 |
| Befestigungsmittel |
26 |
| Druckelement |
3 |
| System aus Kraftsensoren |
4 |
| Leiterplatte |
42 |
| Kraftverteilungselement |
44 |
| Steuergerät |
5 |
| Vorrichtung |
6 |
