DE102018122501A1

DE102018122501A1 - Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Messeinrichtung und einem flexiblen Abstandshalteelement

Info

Publication number: DE102018122501A1
Application number: DE102018122501.6A
Authority: DE
Inventors: Ralf Schmidt; Peter Bauer; Jose Martinez-Gottschalk; Martin Schmitt
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2020-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Bedienelement (4a, 4b, 4c) zum Auswählen und/oder Einstellen einer Betriebsfunktion zumindest einer Funktionseinheit (5) des Kraftfahrzeugs (1), und mit einer Messeinrichtung (6a, 6b, 6c, 6d), welche ein erstes Messelement (7) und ein zweites Messelement (8) aufweist, und mit einem flexiblen Abstandshalteelement (10), welches zumindest zwischen dem Bedienelement (4a, 4b, 4c) und dem Trägerelement angeordnet ist, wobei die Bedienvorrichtung (3) dazu ausgebildet ist, das Auswählen und/oder Einstellen durch Bewegung (B) des Bedienelements (4a, 4b, 4c) in Abhängigkeit einer Kraft (K) auf das Bedienelement aus einer Ruhestellung (11) in eine Bedienstellung (12) durchzuführen, wobei das flexible Abstandshalteelement (10) einen ersten Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) aufweist, welcher das Bedienelement (4a, 4b, 4c) zumindest bereichsweise berührt, und der erste Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) als erstes Messelement (7) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (1) und ein Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Bedienvorrichtung weist ein Bedienelement zum Auswählen und/oder Einstellen einer Betriebsfunktion zumindest einer Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs und eine Messeinrichtung auf, welche ein erstes Messelement und ein gegenüber dem ersten Messelement, an einem Trägerelement der Bedienvorrichtung angeordnetes zweites Messelement aufweist. Ferner weist die Bedienvorrichtung ein flexibles Abstandshalteelement auf, welches zumindest zwischen dem Bedienelement und dem Trägerelement angeordnet ist. Die Bedienvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Auswählen und/oder Einstellen durch Bewegung des Bedienelements in Abhängigkeit einer Kraft auf das Bedienelement aus einer Ruhestellung mit einem ersten Abstand zwischen den beiden Messelementen in eine Bedienstellung mit einem zum ersten Abstand geringeren zweiten Abstand zwischen den beiden Messelementen durchzuführen. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Bedienvorrichtung.
Die heutigen Fahrzeugbedienungen werden insbesondere über berührungssensitive Bildschirme, welche auch als Touchpads bezeichnet werden, und entsprechende Bedienelemente aller Art durchgeführt. In den Bedienelementen werden mechanische Schalter mit passiven Schaltelementen eingesetzt. Diese Elemente können dann beispielsweise die Schaltkraft, den Schaltweg und auch das Schaltgefühl definieren. Insbesondere sind die aktuell angefragten Bedienkonzepte an eine Innenraumgestaltung angepasst. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass derzeit geschlossenen Oberflächen im Kraftfahrzeug als Bedienoberflächen genutzt werden können. Diese benötigen keine oder nur sehr geringe Schaltwege und sind somit für die Verwendung von mechanischen Schaltern ungeeignet.
Beispielsweise offenbart die DE 10 2011 121 897 A1 einen kapazitiven Berührungsschalter. Der kapazitive Berührungsschalter weist eine Trägerplatte mit einer Sensorfläche und ein elastisches Tastenelement auf einer Benutzerseite der Trägerplatte auf. Das elastische Tastenelement ist zumindest teilweise in einer Ruhestellung des Berührungsschalter von der Sensorfläche der Trägerplatte beabstandet und bei einer Druckbeaufschlagung des Berührungsschalters in Richtung der Sensorfläche der Trägerplatte bewegbar. Dabei weist dieses elastische Tastenelement zumindest teilweise eine nicht streng monotone Kraft-Weg-Kennlinie, durch welche dem Benutzer beim Betätigen des Berührungsschalters eine taktile Rückmeldung gegeben wird, auf.
Die US 2002/0092356 offenbart einen kapazitiven Drucksensor mit einem flexiblen Element aus bor-dortiertem Silizium und einer Borkonzentration an der Oberfläche des flexiblen Elements.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bedienvorrichtung zu schaffen, mittels welcher bauteilreduziert eine zuverlässige Bedienung der Bedienvorrichtung ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bedienvorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Bedienvorrichtung weist ein Bedienelement zum Auswählen und/oder Einstellen einer Betriebsfunktion zumindest einer Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs auf. Ferner weist die Bedienvorrichtung eine Messeinrichtung auf, welche ein erstes Messelement und ein gegenüber dem ersten Messelement, an einem Trägerelement der Bedienvorrichtung angeordnetes zweites Messelement aufweist, und ein flexibles Abstandshalteelement, welches zumindest zwischen dem Bedienelement und dem Trägerelement angeordnet ist. Die Bedienvorrichtung ist dazu ausgebildet, das Auswählen und/oder Einstellen durch Bewegung des Bedienelements in Abhängigkeit einer Kraft auf das Bedienelement aus einer Ruhestellung mit einem ersten Abstand zwischen den beiden Messelementen in eine Bedienstellung mit einem zum ersten Abstand geringeren zweiten Abstand zwischen den beiden Messelementen durchzuführen.
Es ist vorgesehen, dass das flexible Abstandshalteelement einen ersten Kontaktbereich aufweist, welcher das Bedienelement zumindest bereichsweise berührt, und der erste Kontaktbereich als erstes Messelement ausgebildet ist.
Durch den Einsatz des flexiblen Abstandshalteelements mit dem ersten Kontaktbereich ist es ermöglicht, dass die Bedienvorrichtung mit wenigen Einzelteilen dennoch zuverlässig betrieben werden kann. Es kann insbesondere eine Kombination aus Dämpfung in Verbindung mit einer variablen Elektrode bereitgestellt werden. Ferner ist die Bedienvorrichtung einfach herzustellen und einfach zu montieren. Außerdem kann das flexible Abstandshalteelement sehr einfach eine Kontaktierung durchführen. Ferner ist ein hochfunktioneller Einsatz der Bedienvorrichtung dadurch ermöglicht. Somit kann bauteilreduziert und dennoch zuverlässig die Bedienvorrichtung bereitgestellt werden.
Als Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise eine Multimediaeinrichtung oder eine Klimaeinrichtung des Kraftfahrzeugs angesehen werden. Insbesondere kann dann mittels der Bedienvorrichtung eine Betriebsfunktion der Multimediaeinrichtung oder der Klimaeirichtung ausgewählt und/oder eingestellt werden. Ferner ist es auch möglich, dass beispielsweise weitere Einstellmöglichkeiten und/oder weitere Einrichtungen des Kraftfahrzeugs ebenfalls mittels der Bedienvorrichtung ausgewählt und/oder eingestellt werden können.
Bei dem flexiblen Abstandshalteelement handelt es sich insbesondere um ein reversibles und/oder verformbares Abstandshalteelement. Das flexible Abstandshalteelement ist insbesondere zum Bedienelement und zum Trägerelement separat ausgebildet.
Bei der Ruhestellung ist insbesondere keine Kraft auf das Bedienelement ausgeübt. Mit anderen Worten kann die Ruhestellung auch als Nullstellung bezeichnet werden. Insbesondere ist es ebenfalls ermöglicht, dass durch die flexible Ausgestaltungsform des Abstandshalteelements das Bedienelement nach einer Betätigung wieder automatisch in die Ruhestellung zurück gebracht wird.
Bei der Bedienstellung handelt es sich insbesondere um eine Stellung, in welcher auf das Bedienelement die Kraft ausgewirkt wurde. Insbesondere kann innerhalb der Bedienstellung eine vorbestimmte Kraft ausgeübt worden sein. Mit anderen Worten wird das Auswählen und/oder Einstellen der Betriebsfunktion erst dann durchgeführt, wenn durch einen Nutzer der Bedienvorrichtung ein vorgegebener Kraftschwellwert überschritten worden ist. Insbesondere kann dann in der Bedienstellung ermöglicht sein, dass eine haptische Rückmeldung zum Auswählen und/oder Einstellen an den Nutzer zurückgegeben wird.
Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das flexible Abstandshalteelement insbesondere einstückig ausgebildet ist. Der erste Kontaktbereich kann dann insbesondere als integrierter Teilbereich des einstückig ausgebildeten flexiblen Abstandshalteelements angesehen werden.
Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass mittels der Bedienvorrichtung ein haptisches Erlebnis beziehungsweise eine haptische Interaktion, gemäß dem Stand der Technik, dennoch zuverlässig übernommen werden kann. Insbesondere kann es durch eine geschlossene Oberfläche des Bedienelements ermöglicht werden, dass keine mechanischen Schaltelemente verwendet werden. Mit anderen Worten ist eine Kombination vom haptischen Feedback mit Krafterkennung ermöglicht.
Dazu kann vorgesehen sein, dass die Messeinrichtung, welches insbesondere den Sensor und einen Aktuator aufweisen kann, zur Erzeugung der Krafterkennung und es aktiven haptischen Rückmeldeprozesses ausgebildet ist. Die Messeinrichtung weist dazu ein feststehendes, zweites Messelement auf. Das flexible Abstandshalteelement weist ein vorgeschriebenes Potential auf. Beispielsweise kann das flexible Abstandshalteelement als Gummielement bezeichnet werden. Das flexible Abstandshalteelement dient dann insbesondere zur Kraftaufnahme und zur Dämpfung.
Insbesondere ist die Messeinrichtung dazu ausgebildet, mittels einer kapazitiven Erfassung einen kapazitiven Messwert zwischen dem ersten Messelement und dem zweiten Messelement zu erfassen. Alternativ kann auch eine induktive Messung durchgeführt werden.
Insbesondere findet eine Kraftdetektion mittels der Bedienvorrichtung statt, bei welcher es zu keiner Durchbiegung des Bedienelements kommt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der erste Kontaktbereich zumindest bereichsweise metallisch ausgebildet. Mit anderen Worten weist der erste Kontaktbereich zumindest bereichsweise eine metallische Struktur auf, sodass das erste Messelement durch den ersten Kontaktbereich gebildet werden kann. Insbesondere kann dazu der erste Kontaktbereich vollflächig zumindest bereichsweise metallisch ausgebildet sein. Unter „vollflächig“ ist in diesem Fall insbesondere die Berührungsfläche zwischen dem Bedienelement und dem Kontaktbereich zu verstehen. Bei dem Kontaktbereich handelt es sich insbesondere um ein integriertes Bauteil des flexiblen Abstandshalteelements und/oder um einen Bereich des flexiblen Abstandselements selbst. Das flexible Abstandshalteelement ist mit dem Kontaktbereich somit einstückig. Insbesondere durch die zumindest bereichsweise metallische Ausgestaltungsform des ersten Kontaktbereichs kann dadurch zuverlässig das erste Messelement bereitgestellt werden, sodass zuverlässig und bauteilreduziert die Bedienvorrichtung die entsprechende Kraft erfassen kann und ein Auswählen und/oder Einstellen der Betriebsfunktion durchführen kann.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn der erste Kontaktbereich mit einem elektrischen Massepotential der Bedienvorrichtung elektrisch verbunden ist. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, dass eine zuverlässige Kapazitätsänderung zwischen dem ersten Messelement und dem zweiten Messelement bei Bewegung des ersten Messelements erfasst werden kann. Insbesondere handelt es sich somit um eine direkte Kapazitätsmessung zwischen den beiden Messelementen. Insbesondere wird somit keine Selbstkapazität mittels der Messelemente gemessen. Insbesondere kann dadurch ein zuverlässiges elektrisches Feld zwischen den beiden Messelementen gemessen werden. Dadurch können bereits kleine Veränderungen, welche auf Basis der Krafteinwirkung auf das Bedienelement auftreten, zuverlässig erkannt werden. Dadurch ist eine frühzeitige und schnelle Erfassung der Bedienung der Bedienvorrichtung ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Bedienelement plattenartig ausgebildet und dadurch ist eine geschlossene Oberfläche des Bedienelements gebildet. Insbesondere kann dadurch eine optische Verbesserung der Bedienvorrichtung realisiert werden. Des Weiteren ist es dadurch ermöglicht, dass beispielsweise die Bedienvorrichtung vor Schmutz geschützt ist, da keine Schlitze vorhanden sind, in welche Schmutz eindringen kann. Somit ist eine zuverlässige Bedienung auch auf lange Zeit betrachtet ermöglicht, da die Bedienvorrichtung vor äußeren Umwelteinflüssen zuverlässig geschützt werden kann. Durch die plattenartige Ausgestaltungsform kann es ebenfalls ermöglicht werden, dass die Bedienvorrichtung bauraumsparend ausgebildet werden kann. Dadurch kann platzsparend die Bedienvorrichtung innerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Die geschlossene Oberfläche bildet weiterhin eine vorteilhafte haptische Rückmeldung für den Nutzer der Bedienvorrichtung.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das flexible Abstandshalteelement einen zweiten Kontaktbereich aufweist, welcher das Trägerelement zumindest bereichsweise berührt. Insbesondere ist der zweite Teilbereich als Teilbereich des flexiblen Abstandshalteelements ausgebildet. Insbesondere ist das flexible Abstandshalteelement sowohl mit dem ersten Kontaktbereich als auch mit dem zweiten Kontaktbereich einstückig ausgebildet. Insbesondere sind die beiden Kontaktbereiche dennoch örtlich separiert am flexiblen Abstandshalteelement ausgebildet. Beide Kontaktbereiche können dabei insbesondere im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Ferner sind die zwei Kontaktbereiche im Wesentlichen parallel, insbesondere im Querschnitt betrachtet, zum Trägerelement und/oder zum Bedienelement. Insbesondere sind die beiden Kontaktbereiche zumindest im unbetätigten Zustand, mit anderen Worten in der Ruhestellung und/oder im betätigten Zustand, mit anderen Worten in der Bedienstellung, parallel zum Trägerelement und/oder zum Bedienelement ausgebildet. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die beiden Kontaktbereiche voneinander beabstandet ausgebildet sind. Insbesondere weisen die beiden Kontaktbereiche sowohl in der Ruhestellung als auch in der Bedienstellung einen Abstand von größer als 0 zueinander auf. Durch die Ausgestaltungsform mit dem zweiten Kontaktbereich ist es insbesondere ermöglicht, dass das flexible Abstandshalteelement einen festen Sitz innerhalb der Bedienvorrichtung hat. Insbesondere wird somit das flexible Abstandshalteelement sowohl durch das Bedienelement im ersten Kontaktbereich und durch das Trägerelement im zweiten Kontaktbereich zuverlässig fixiert, sodass eine feste Kontaktierung ermöglicht ist.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das flexible Abstandshalteelement wannenartig ausgebildet ist und der erste Kontaktbereich als Wannenboden ausgebildet ist und der zweite Kontaktbereich als Wannenrand ausgebildet ist. Insbesondere ist der Wannenrand flanschartig ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich der Wannenrand dann beispielsweise entlang des Trägerelements als zweiter Kontaktbereich. Insbesondere erstreckt sich der Wannenboden entlang des Bedienelements als erster Kontaktbereich. Dadurch ist eine bauraumreduzierte Ausgestaltungsform der Bedienvorrichtung ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Bedienvorrichtung zusätzlich zumindest ein Dämpfungselement auf, welches zwischen dem Bedienelement und dem Trägerelement angeordnet ist oder welches zwischen dem Bedienelement und dem flexiblen Abstandshalteelement angeordnet ist. Das Dämpfungselement hat insbesondere den Vorteil, dass eine Kraftbeaufschlagung des Bedienelements auf die Bedienvorrichtung gedämpft werden kann. Insbesondere kann mittels des Dämpfungselements ein so genanntes Überdrücken des Bedienelements verhindert werden. Des Weiteren können dadurch Schwingungen, beispielsweise aufgrund von Fahrbewegungen des Kraftfahrzeugs zuverlässig von der Bedienvorrichtung gedämpft werden. Insbesondere kann dadurch auch eine Fehlbedienung der Bedienvorrichtung trotz nicht-Bedienung durch einen Nutzer verhindert werden. Dadurch ist ein zuverlässiger Betrieb der Bedienvorrichtung ermöglicht. Ferner kann mittels des zumindest einen Dämpfungselements realisiert werden, dass eine Parallelverschiebung des Bedienelements relativ zum Trägerelement verbessert durchgeführt werden kann.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bedienvorrichtung zusätzlich zumindest zwei Dämpfungselemente aufweist, wobei ein erstes Dämpfungselement der zwei Dämpfungselemente gegenüberliegend von einem zweiten Dämpfungselement der zwei Dämpfungselemente angeordnet ist und zwischen den beiden Dämpfungselementen das flexible Abstandshalteelement angeordnet ist. Dadurch können zuverlässig Schwingungen des Kraftfahrzeugs abgefangen werden, sodass zuverlässig eine Fehlbedienung der Bedienvorrichtung aufgrund einer Nichtbenutzung durch einen Nutzer verhindert werden kann. Des Weiteren ist es durch die Ausgestaltungsform ermöglicht, dass zuverlässig eine Parallelverschiebung zwischen dem Bedienelement und dem Trägerelement durchgeführt werden kann. Insbesondere ist es dann vorgesehen, dass das Bedienelement zumindest drei Auflagepunkte aufweist. Ein erster Auflagepunkt kann am ersten Dämpfungselement sein, ein zweiter Auflagepunkt kann am flexiblen Abstandshalteelement sein und ein dritter Auflagepunkt kann am zweiten Dämpfungselement sein. Dadurch sind ein zuverlässiger Halt und eine zuverlässige Parallelverschiebung des Bedienelements gegenüber dem Trägerelement ermöglicht. Dies ermöglicht wiederum eine zuverlässige und hochpräzise Bedienung der Bedienvorrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Trägerelement als Leiterplatte der Bedienvorrichtung ausgebildet. Die Leiterplatte kann hierzu insbesondere entsprechende elektrische Bauelemente und elektrische Leitungen aufweisen, die beispielsweise zur Erfassung der Kraft mittels der Messeinrichtung ausgebildet sind. Insbesondere kann das zweite Messelement dazu beispielsweise direkt auf der Leiterplatte angeordnet sein, sodass sowohl bauraumreduziert als auch gewichtsreduziert bereits eine Kontaktierung des zweiten Messelements mit der Leiterplatte durchgeführt werden kann. Des Weiteren ist es ermöglicht, dass beispielsweise auf der Leiterplatte entsprechende Leuchtelemente hinterlegt sind, die dann wiederum zumindest einen Teilbereich des Bedienelements entsprechend beleuchten können. Es kann beispielsweise dann ein Piktogramm auf dem Bedienelement hinterleuchtet werden. Dadurch kann beispielsweise einem Nutzer der Bedienvorrichtung angezeigt werden, welche Betriebsfunktion er durch ein Betätigen der Bedienvorrichtung auswählt. Es können auch noch weitere Bauelemente, welche nicht zur Bedienvorrichtung beziehungsweise zur Bedienung direkt benötigt werden, ebenfalls auf der Leiterplatte mit angeordnet werden. Dadurch kann bauraumreduziert und gewichtsreduziert die Bedienvorrichtung bereitgestellt werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das zweite Messelement auf der Oberseite der Leiterplatte ausgebildet ist, wobei die Oberseite dem Bedienelement zugewandt ist. Dadurch ist verbessert ein Aufbau eines elektrischen Feldes zwischen dem ersten Messelement und dem zweiten Messelement ermöglicht. Insbesondere sind dazu keine weiteren Bauteile innerhalb der Messeinrichtung angeordnet, da sich die beiden Messelemente direkt gegenüber befinden. Dadurch kann hochpräzise die Messeinrichtung die Bewegung, beispielsweise mittels einer kapazitiven Messung, erfassen. des Weiteren kann dadurch die Bedienvorrichtung bauraumsparend bereitgestellt werden, da die Messeinrichtung bereits kleine Bewegungsänderungen zuverlässig erfassen kann.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Bedienvorrichtung zumindest ein weiteres Bedienelement aufweist, welches zum Auswählen und/oder Einstellen zumindest einer weiteren Betriebsfunktion der zumindest einen Funktionseinheit ausgebildet ist. Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung zumindest ein nochmals weiteres Bedienelement, insbesondere eine Vielzahl von weiteren Bedienelementen aufweist, mittels welchen eine Vielzahl von Betriebsfunktionen der zumindest einen Funktionseinheit und/oder einer Vielzahl von Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs ausgewählt und/oder eingestellt werden kann. Dadurch ist es ermöglicht, dass mittels einer einzigen Bedienvorrichtung eine Vielzahl von Betriebsfunktionen und/oder eine Vielzahl von unterschiedlichen Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs ausgewählt und/oder eingestellt werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das weitere Bedienelement parallel beziehungsweise benachbart zum Bedienelement angeordnet ist. Dadurch ist die Bedienvorrichtung bauraumsparend und dennoch hochfunktionell für eine Vielzahl von unterschiedlichen möglichen Betriebsfunktionen und/oder unterschiedlichen Funktionseinheiten bereitgestellt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung einen Annäherungssensor aufweist und der Annäherungssensor dazu ausgebildet ist, eine Position eines Fingers eines Nutzers der Bedienvorrichtung zu detektieren und in Abhängigkeit der detektierten Position des Fingers die Betriebsfunktion oder die weitere Betriebsfunktion auszuwählen. Beispielsweise kann dazu vorgesehen sein, dass auf dem Bedienelement eine Vielzahl von unterschiedlichen Piktogrammen angeordnet ist, welche für eine unterschiedliche Betriebsfunktion stehen. Sollte dann der Nutzer sich mit dem Finger an ein jeweiliges Bedienelement annähern, so kann auf Basis des Annäherungssensors entschieden werden, welche Betriebsfunktion von dem Nutzer ausgewählt ist. Mit lediglich einer Messeinrichtung und dem Annäherungssensor kann somit eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsfunktionen und/oder Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs ausgewählt werden. Mit anderen Worten benötigt die Bedienvorrichtung lediglich ein Bedienelement um dennoch eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsfunktionen und/oder Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs bedienen zu können. Somit kann hochfunktionell die Bedienvorrichtung bereitgestellt werden und eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsfunktionen und/oder Funktionseinheiten des Kraftfahrzeugs bedienen.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn zwischen dem ersten Messelement und dem zweiten Messelement ein Luftraum ausgebildet ist. Der Luftraum kann auch als Luftspalt bezeichnet werden. Insbesondere kann dazu beispielsweise dann in einer elektronischen Recheneinrichtung der Bedienvorrichtung eine Dielektrizitätskonstante von Luft hinterlegt sein, sodass zuverlässig der Messwert bei einer Bewegung des Bedienelements erfasst werden kann. Der Luftspalt wiederum ist derart ausgebildet, dass dieser eine Bewegung des Bedienelements relativ zum Trägerelement ermöglicht. Dadurch kann einfach und dennoch zuverlässig die Bewegung des Bedienelements relativ zum Trägerelement realisiert werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das flexible Abstandshalteelement aus einem Elastomermaterial mit zumindest im ersten Kontaktbereich metallischen Partikeln und/oder aus einem zumindest abschnittsweise leitfähigem Elastomer ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann es sich bei dem flexiblen Abstandshalteelement um ein gummiartiges Material handeln. Insbesondere im ersten Kontaktbereich können dann entsprechende metallische Partikel mit bei der Herstellung eingebracht werden. Mit anderen Worten wird das flexible Abstandshalteelement beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt wobei bereits während der Herstellung die metallischen Partikel mit in das flexible Abstandshalteelement eingebracht werden. Auf Basis der metallischen Partikel kann dann wiederum das erste Messelement bereitgestellt werden. Dadurch kann einfach und dennoch zuverlässig das erste Messelement bereitgestellt werden. Dadurch ist ein zuverlässiger Betrieb der Bedienvorrichtung ermöglicht
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das flexible Abstandshalteelement zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung an einen Nutzer der Bedienvorrichtung ausgebildet ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass der Nutzer eine haptische Rückmeldung erhält, ob er eine Bedienung, mit anderen Worten ein Auswählen und/oder ein Einstellen, der Betriebsfunktion durchgeführt hat. Des Weiteren kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine haptische Rückmeldung erst dann erzeugt wird, wenn ein vorgeschriebener Kraftschwellwert durch die Kraft des Nutzers überschritten wird, sodass erst ab dann eine Bedienung der Bedienvorrichtung durchgeführt wird. Insbesondere verhindert dies beispielsweise eine Fehlbedienung durch lediglich zufälliges Berühren durch den Nutzer. Ferner erhält der Nutzer eine zuverlässige Rückmeldung über eine entsprechende Durchführung der Bedienung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das flexible Abstandshalteelement derart ausgebildet, dass die Bewegung des Bedienelements parallel zum Trägerelement durchgeführt ist. Mit anderen Worten wird das Bedienelement parallel verschoben zum Trägerelement. Ein Durchbiegen des Bedienelements wird im Wesentlichen verhindert. Das Bedienelement ist somit im Wesentlichen starr ausgebildet. Durch die Parallelverschiebung des Bedienelements zum Trägerelement kann zuverlässig der Messwert der Messeinrichtung erfasst werden. Dies führt zu einer präzisen Bedienung der Bedienvorrichtung. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass bauraumreduziert bereits zuverlässig geringe Änderungen der Messwerte erfasst werden können und dennoch zuverlässig die Bedienung durchgeführt werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Funktionseinheit und mit einer Bedienvorrichtung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Es wird ein Bedienelement zum Auswählen und/oder Einstellen einer Betriebsfunktion zumindest einer Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs und eine Messeinrichtung bereitgestellt. Bei der Messeinrichtung wird ein erstes Messelement gegenüber von einem zweiten Messelement angeordnet, wobei das zweite Messelement an einem Trägerelement angeordnet wird. Durch Bewegung des Bedienelements in Abhängigkeit einer Kraft auf das Bedienelement aus einer Ruhestellung mit einem ersten Abstand zwischen den beiden Messelementen wird das Bedienelement in eine Bedienstellung mit einem zum ersten Abstand geringeren zweiten Abstand zwischen den beiden Messelementen bewegt und ein Messwert erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Messwerts wird die Betriebsfunktion ausgewählt und/oder eingestellt.
Es ist vorgesehen, dass ein flexibles Abstandshalteelement zwischen dem ersten Messelement und dem zweiten Messelement angeordnet wird, wobei das flexible Abstandshalteelement mit einem einen ersten Kontaktbereich bereitgestellt wird, welcher am Bedienelement zumindest bereichsweise angeordnet wird, und der erste Kontaktbereich als erstes Messelement bereitgestellt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform des Verfahrens wird das flexible Abstandshalteelement derart hergestellt, dass das Bedienelement parallel zu dem Trägerelement, welches das zweite Messelement aufweist, beim Bewegen verschoben wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Bedienvorrichtung sind als vorteilhaften Ausgestaltungsformen des Kraftfahrzeugs sowie der Verfahrens anzusehen. Die Bedienvorrichtung sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder einer vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch aus den separierten Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungsformen als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen erläutert.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs;
2 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Bedienvorrichtung;
3 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Bedienvorrichtung;
4 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Bedienvorrichtung;
5 eine schematische Perspektivteilansicht einer Ausführungsform einer Bedienvorrichtung; und
6 eine weitere schematische Perspektivteilansicht einer Ausführungsform einer Bedienvorrichtung.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst einen Innenraum 2, in welchem eine Bedienvorrichtung 3 angeordnet ist. Die Bedienvorrichtung 3, welche vorliegend schematisch dargestellt ist, umfasst zumindest ein Bedienelement 4, welches von einem Insassen des Kraftfahrzeugs 1 bedient werden kann. Die Bedienvorrichtung 3 kann derart im Innenraum 2 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein, dass das Bedienelement 4 dem Insassen des Kraftfahrzeugs 1 zugewandt ist.
Mit der Bedienvorrichtung 3 kann eine Bedienhandlung in Form der Betätigung des Bedienelements 4 erfasst werden. Durch eine Kraftaufbringung auf das Bedienelement 4 durch einen Nutzer beziehungsweise durch einen Bediener, beispielsweise einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1, kann ein entsprechendes Steuersignal ausgegeben werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels der Bedienvorrichtung 3 zumindest eine Funktionseinheit 5 des Kraftfahrzeugs 1 bedient werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass mit der Bedienvorrichtung 3 mehrere Funktionen der Funktionseinheit 5 bedient werden können beziehungsweise mehrere Funktionseinheiten 5 mit der Bedienvorrichtung 3 bedient werden können.
Beispielsweise kann als Funktionseinheit 5 eine Multimediaeinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Klimaeinrichtung des Kraftfahrzeugs mittels der Bedienvorrichtung 3 bedient werden.
2 zeigt in einer schematischen Querschnittansicht eine Ausführungsform der Bedienvorrichtung 3. Die Bedienvorrichtung 3 weist vorliegend das Bedienelement 4 auf. Das Bedienelement 4 ist zum Auswählen und/oder Einstellen einer Betriebsfunktion der zumindest einen Funktionseinheit 5 des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet. Die Bedienvorrichtung 3 weist eine Messeinrichtung 6 auf, welche ein erstes Messelement 7 und ein gegenüber vom ersten Messelement 7 angeordnetes zweites Messelement 8 aufweist. Das zweite Messelement 8 ist insbesondere an einem als Leiterplatte 9 ausgebildeten Trägerelement angeordnet. Ferner weist die Bedienvorrichtung 3 ein flexibles Abstandshalteelement 10 auf. Das flexible Abstandshalteelement 10 ist insbesondere zwischen dem Bedienelement 4 und dem Trägerelement angeordnet. Die Bedienvorrichtung 3 ist dazu ausgebildet, das Auswählen und/oder Einstellen durch eine Bewegung B des Bedienelements 4 in Abhängigkeit einer Kraft K auf das Bedienelement 4 aus einer Ruhestellung 11 mit einem ersten Abstand A1 zwischen den beiden Messelementen 7, 8 in eine Bedienstellung 12, welche vorliegend rein beispielhaft dargestellt ist, mit einem zum ersten Abstand A1 geringeren zweiten Abstand A2 zwischen den beiden Messelementen 7, 8 durchzuführen.
Das flexible Abstandshalteelement 10 weist einen ersten Kontaktbereich 13 auf, welcher das Bedienelement 4 zumindest bereichsweise berührt, und der erste Kontaktbereich 13 ist als erstes Messelement 7 ausgebildet.
Durch den Einsatz des flexiblen Abstandshalteelements 10 mit dem ersten Kontaktbereich 13 ist es ermöglicht, dass die Bedienvorrichtung 3 mit wenigen Einzelteilen dennoch zuverlässig betrieben werden kann. Es kann insbesondere eine Kombination aus Dämpfung in Verbindung mit einer variablen Elektrode bereitgestellt werden. Ferner ist die Bedienvorrichtung 3 einfach herzustellen und einfach zu montieren. Außerdem kann das flexible Abstandshalteelement 10 sehr einfach eine Kontaktierung durchführen. Ferner ist ein hochfunktioneller Einsatz der Bedienvorrichtung 3 dadurch ermöglicht. Somit kann bauteilreduziert und dennoch zuverlässig die Bedienvorrichtung 3 bereitgestellt werden.
Bei dem flexiblen Abstandshalteelement 10 handelt es sich insbesondere um ein reversibles und/oder verformbares Abstandshalteelement 10. Das flexible Abstandshalteelement 10 ist insbesondere zum Bedienelement 4 und zum Trägerelement separat ausgebildet.
Bei der Ruhestellung 11 ist insbesondere keine Kraft auf das Bedienelement 4 ausgeübt. Mit anderen Worten kann die Ruhestellung 11 auch als Nullstellung bezeichnet werden. Insbesondere ist es ebenfalls ermöglicht, dass durch die flexible Ausgestaltungsform des Abstandshalteelements 10 das Bedienelement 4 nach einer Betätigung wieder automatisch in die Ruhestellung 11 zurück gebracht wird.
Bei der Bedienstellung 12 handelt es sich insbesondere um eine Stellung, in welcher auf das Bedienelement 4 die Kraft K ausgewirkt wurde. Insbesondere kann innerhalb der Bedienstellung 12 eine vorbestimmte Kraft K ausgeübt worden sein. Mit anderen Worten wird das Auswählen und/oder Einstellen der Betriebsfunktion erst dann durchgeführt, wenn durch einen Nutzer der Bedienvorrichtung 3 ein vorgegebener Kraftschwellwert überschritten worden ist. Insbesondere kann dann in der Bedienstellung 12 ermöglicht sein, dass eine haptische Rückmeldung zum Auswählen und/oder Einstellen an den Nutzer zurückgegeben wird.
Insbesondere ist die Messeinrichtung 6 dazu ausgebildet, mittels einer kapazitiven Erfassung einen kapazitiven Messwert zwischen dem ersten Messelement 7 und dem zweiten Messelement 8 zu erfassen. Alternativ kann auch eine induktive Messung durchgeführt werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Kontaktbereich 13 zumindest bereichsweise metallisch ausgebildet ist. Insbesondere kann durch die metallische Ausgestaltungsform des ersten Kontaktbereichs 13 das erste Messelement 7 bereitgestellt werden. Dadurch ist es ermöglicht, dass bauteilreduziert bereits durch den ersten Kontaktbereich 13 das erste Messelement 7 bereitgestellt werden kann. Somit kann bauteilreduziert und dennoch zuverlässig die Bedienung der Bedienvorrichtung 3 durchgeführt werden.
Ferner kann insbesondere noch vorgesehen sein, dass der erste Kontaktbereich 13 mit einem elektrischen Massepotential 14 der Bedienvorrichtung 3 elektrisch verbunden ist.
Insbesondere ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel das elektrische Massepotential 14 auf der Leiterplatte 9 ausgebildet.
Ferner zeigt die 2, dass das Bedienelement 4 plattenartig ausgebildet ist und dadurch eine geschlossene Oberfläche 15 des Bedienelements 4 gebildet ist. Insbesondere kann dadurch eine optische Verbesserung der Bedienvorrichtung 3 realisiert werden. Des Weiteren ist es dadurch ermöglicht, dass beispielsweise die Bedienvorrichtung 3 vor Schmutz geschützt ist, da keine Schlitze vorhanden sind, in welche Schmutz eindringen kann. Somit ist eine zuverlässige Bedienung auch auf lange Zeit betrachtet ermöglicht, da die Bedienvorrichtung 3 vor äußeren Umwelteinflüssen zuverlässig geschützt werden kann. Durch die plattenartige Ausgestaltungsform kann es ebenfalls ermöglicht werden, dass die Bedienvorrichtung 3 bauraumsparend ausgebildet werden kann. Dadurch kann platzsparend die Bedienvorrichtung 3 innerhalb des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet werden. Die geschlossene Oberfläche bildet weiterhin eine vorteilhafte haptische Rückmeldung für den Nutzer der Bedienvorrichtung 3.
Ferner zeigt 2, dass das flexible Abstandshalteelement 10 einen zweiten Kontaktbereich 16 aufweist, welcher das Trägerelement zumindest bereichsweise berührt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das flexible Abstandshalteelement 10 insbesondere zwei zweite Kontaktbereiche 16 auf. Insbesondere ist der zweite Kontaktbereich 16 als Teilbereich des flexiblen Abstandshalteelements 10 ausgebildet. Insbesondere ist das flexible Abstandshalteelement 10 sowohl mit dem ersten Kontaktbereich 13 als auch mit dem zweiten Kontaktbereich 16 einstückig ausgebildet. Insbesondere sind die beiden Kontaktbereiche 13, 16 dennoch örtlich separiert am flexiblen Abstandshalteelement 10 ausgebildet. Beide Kontaktbereiche 13, 16 können dabei insbesondere im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein. Ferner sind die zwei Kontaktbereiche 13, 16 im Wesentlichen parallel, insbesondere im Querschnitt betrachtet, zum Trägerelement und/oder zum Bedienelement 4. Insbesondere sind die beiden Kontaktbereiche 13, 16 zumindest im unbetätigten Zustand, mit anderen Worten in der Ruhestellung 11 und/oder im betätigten Zustand, mit anderen Worten in der Bedienstellung 12, parallel zum Trägerelement und/oder zum Bedienelement 4 ausgebildet. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die beiden Kontaktbereiche 13, 16 auf unterschiedlichen Höhenlagen ausgebildet sind. Insbesondere weisen die beiden Kontaktbereiche 13, 16 sowohl in der Ruhestellung 11 als auch in der Bedienstellung 12 einen Abstand A1, A2 von größer als 0 zueinander auf. Durch die Ausgestaltungsform mit dem zweiten Kontaktbereich 13, 16 ist es insbesondere ermöglicht, dass das flexible Abstandshalteelement 10 einen satten Sitz innerhalb der Bedienvorrichtung 3 hat.
Insbesondere wird somit das flexible Abstandshalteelement 10 sowohl durch das Bedienelement 4 im ersten Kontaktbereich 13 und durch das Trägerelement im zweiten Kontaktbereich 16 zuverlässig fixiert, sodass eine feste Kontaktierung ermöglicht ist.
Des Weiteren zeigt die 2, dass das flexible Abstandshalteelement 10 wannenartig ausgebildet ist und der erste Kontaktbereich 13 als Wannenboden ausgebildet ist und der zweite Kontaktbereich als Wannenrand ausgebildet ist. Insbesondere ist der zweite Kontaktbereich 16 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Wannenflansch ausgebildet.
In der 2 ist weiterhin zu sehen, dass die Bedienvorrichtung 4 zusätzlich zumindest ein Dämpfungselement 17, 18 aufweist, welches zwischen dem Bedienelement 4 und dem Trägerelement angeordnet ist oder welches zwischen dem Bedienelement 4 und dem flexiblen Abstandshalteelement 10 angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere das Dämpfungselement 17, 18 am zweiten Kontaktbereich 16 des flexiblen Abstandshalteelements 10 und zwischen dem Bedienelement 4 angeordnet.
Ferner zeigt 2, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bedienvorrichtung 3 zusätzlich zumindest zwei Dämpfungselemente 17, 18 aufweisen kann, wobei ein erstes Dämpfungselement 17 der zwei Dämpfungselemente 17, 18 gegenüberliegend von einem zweiten Dämpfungselement 18 der zwei Dämpfungselemente 17, 18 angeordnet ist und zwischen den beiden Dämpfungselementen 17, 18 das flexible Abstandshalteelement 10 angeordnet ist. Dadurch können zuverlässig Schwingungen des Kraftfahrzeugs 1 abgefangen werden, sodass zuverlässig eine Fehlbedienung der Bedienvorrichtung 3 aufgrund einer Nichtbenutzung durch einen Nutzer verhindert werden kann. Des Weiteren ist es durch die Ausgestaltungsform ermöglicht, dass zuverlässig eine Parallelverschiebung zwischen dem Bedienelement 4 und dem Trägerelement durchgeführt werden kann. Insbesondere ist es dann vorgesehen, dass das Bedienelement 4 zumindest drei Auflagepunkte aufweist. Ein erster Auflagepunkt kann am ersten Dämpfungselement 17 sein, ein zweiter Auflagepunkt kann am flexiblen Abstandshalteelement 10 sein und ein dritter Auflagepunkt kann am zweiten Dämpfungselement 18 sein. Dadurch sind ein zuverlässiger Halt und eine zuverlässige Parallelverschiebung des Bedienelements 4 gegenüber dem Trägerelement ermöglicht. Dies ermöglicht wiederum eine zuverlässige und hochpräzise Bedienung der Bedienvorrichtung 3.
In der 2 ist weiterhin gezeigt, dass das zweite Messelement 8 insbesondere auf einer Oberseite 19 der Leiterplatte 9 ausgebildet ist, wobei die Oberseite 19 dem Bedienelement 4 zugewandt ist. Dadurch ist verbessert ein Aufbau eines elektrischen Feldes E zwischen dem ersten Messelement 7 und dem zweiten Messelement 8 ermöglicht. Insbesondere sind dazu keine weiteren Bauteile innerhalb der Messeinrichtung 6 angeordnet, da sich die beiden Messelemente 7 direkt gegenüber befinden. Dadurch kann hochpräzise die Messeinrichtung 6 die Bewegung B, beispielsweise mittels einer kapazitiven Messung, erfassen. des Weiteren kann dadurch die Bedienvorrichtung 3 bauraumsparend bereitgestellt werden, da die Messeinrichtung 6 bereits kleine Bewegungsänderungen zuverlässig erfassen kann.
Ferner ist gezeigt, dass zwischen dem ersten Messelement 7 und dem zweiten Messelement 8 ein Luftraum 20 ausgebildet ist. Insbesondere kann dadurch zuverlässig eine Bewegung B zwischen dem Bedienelement 4 und der Leiterplatte 9 realisiert werden. Des Weiteren kann dadurch zuverlässig das elektrische Feld E innerhalb des Luftraums 20 erzeugt werden, wodurch durch die Bewegung B wiederum eine Änderung des elektrischen Felds E durch die Messeinrichtung 6 erfasst werden kann.
Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass das flexible Abstandshalteelement 10 aus einem Elastomermaterial mit zumindest im ersten Kontaktbereich 13 metallischen Partikeln ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann es sich bei dem flexiblen Abstandshalteelement 10 um ein gummiartiges Material handeln. Insbesondere im ersten Kontaktbereich 13 können dann entsprechende metallische Partikel mit bei der Herstellung eingebracht werden. Mit anderen Worten wird das flexible Abstandshalteelement 10 beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt wobei bereits während der Herstellung die metallischen Partikel mit in das flexible Abstandshalteelement 10 eingebracht werden. Auf Basis der metallischen Partikel kann dann wiederum das erste Messelement 7 bereitgestellt werden. Dadurch kann einfach und dennoch zuverlässig das erste Messelement 7 bereitgestellt werden. Dadurch ist ein zuverlässiger Betrieb der Bedienvorrichtung 3 ermöglicht
Ferner kann vorgesehen sein, dass das flexible Abstandshalteelement 10 zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung zum haptischen Wahrnehmen eines Nutzers der Bedienvorrichtung 3 ausgebildet ist. Dadurch ist es ermöglicht, dass der Nutzer eine haptische Rückmeldung erhält, ob er eine Bedienung, mit anderen Worten ein Auswählen und/oder ein Einstellen, der Betriebsfunktion durchgeführt hat. Des Weiteren kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine haptische Rückmeldung erst dann erzeugt wird, wenn ein vorgeschriebener Kraftschwellwert durch die Kraft K des Nutzers überschritten wird, sodass erst ab dann eine Bedienung der Bedienvorrichtung 3 durchgeführt wird. Insbesondere verhindert dies beispielsweise eine Fehlbedienung durch lediglich zufälliges Berühren durch den Nutzer. Ferner erhält der Nutzer eine zuverlässige Rückmeldung über eine entsprechende Durchführung der Bedienung.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das flexible Abstandshalteelement 10 derart starr ausgebildet ist, dass die Bewegung B des Bedienelements 4 parallel zum Trägerelement durchgeführt ist. Mit anderen Worten wird das Bedienelement 4 parallel verschoben zum Trägerelement. Ein Durchbiegen des Bedienelements 4 wird im Wesentlichen verhindert. Das Bedienelement 4 ist somit im Wesentlichen biegelos ausgebildet. Dazu kann das flexible Abstandshalteelement 10 entsprechende Materialien aufweisen, um die Starrheit realisieren zu können. Durch die Parallelverschiebung des Bedienelements 4 zum Trägerelement kann zuverlässig der Messwert der Messeinrichtung 6 erfasst werden. Dies führt zu einer präzisen Bedienung der Bedienvorrichtung 3. Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass bauraumreduziert bereits zuverlässig geringe Änderungen der Messwerte erfasst werden können und dennoch zuverlässig die Bedienung durchgeführt werden kann.
3 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsform der Bedienvorrichtung 4. In dem in 3 gezeigten Beispiel weist die Bedienvorrichtung 3 drei Bedienelemente 4a, 4b, 4c auf. Ein erstes Bedienelement 4a ist im oberen Bereich der Bedienvorrichtung 3 angeordnet. Ein zweites Bedienelement 4b ist im mittleren Bereich der Bedienvorrichtung 3 angeordnet und ein drittes Bedienelement 4c ist im unteren Bereich der Bedienvorrichtung 3 gemäß der 3 angeordnet. Des Weiteren ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bedienvorrichtung 3 mit drei Messeinrichtungen 6a, 6b, 6c ausgebildet.
3 zeigt somit, dass die Bedienvorrichtung 3 zumindest ein weiteres Bedienelement 4a, 4b, 4c aufweisen kann, welches zum Ausführen und/oder Einstellen zumindest einer weiteren Betriebsfunktion der zumindest einen Funktionseinheit 4 ausgebildet ist. Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung 3 zumindest ein nochmals weiteres Bedienelement 4a, 4b, 4c, insbesondere eine Vielzahl von weiteren Bedienelementen 4a, 4b, 4c aufweist, mittels welchen eine Vielzahl von Betriebsfunktionen der zumindest einen Funktionseinheit 5 und/oder einer Vielzahl von Funktionseinheiten 5 des Kraftfahrzeugs 1 ausgewählt und/oder eingestellt werden kann. Dadurch ist es ermöglicht, dass mittels einer einzigen Bedienvorrichtung 3 eine Vielzahl von Betriebsfunktionen und/oder eine Vielzahl von unterschiedlichen Funktionseinheiten 5 des Kraftfahrzeugs 1 ausgewählt und/oder eingestellt werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das weitere Bedienelement 4a, 4b, 4c parallel beziehungsweise benachbart zum Bedienelement 4a, 4b, 4c angeordnet ist. Dadurch ist die Bedienvorrichtung 3 bauraumsparend und dennoch hochfunktionell für eine Vielzahl von unterschiedlichen möglichen Betriebsfunktionen und/oder unterschiedlichen Funktionseinheiten 5 bereitgestellt.
Ferner zeigt die 3, dass die Bedienvorrichtung 3 einen Annäherungssensor 21 aufweisen kann, und der Annäherungssensor 21 dazu ausgebildet ist, eine Position eines Fingers eines Nutzers der Bedienvorrichtung 3 zu detektieren und in Abhängigkeit der detektierten Position des Fingers die Betriebsfunktion oder die weitere Betriebsfunktion auszuwählen. Beispielsweise kann dazu vorgesehen sein, dass auf dem Bedienelement 4a, 4b, 4c eine Vielzahl von unterschiedlichen Piktogrammen angeordnet ist, welche für eine unterschiedliche Betriebsfunktion stehen. Sollte dann der Nutzer sich mit dem Finger an ein jeweiliges Bedienelement 4a, 4b, 4c annähern, so kann auf Basis des Annäherungssensors 21 entschieden werden, welche Betriebsfunktion von dem Nutzer ausgewählt ist. Mit lediglich einer Messeinrichtung 6a, 6b, 6c und dem Annäherungssensor 21 kann somit eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsfunktionen und/oder Funktionseinheiten 5 des Kraftfahrzeugs 1 ausgewählt werden. Mit anderen Worten benötigt die Bedienvorrichtung 3 lediglich ein Bedienelement 4a, 4b, 4c um dennoch eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsfunktionen und/oder Funktionseinheiten 5 des Kraftfahrzeugs 1 bedienen zu können. Somit kann hochfunktionell die Bedienvorrichtung 3 bereitgestellt werden und eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsfunktionen und/oder Funktionseinheiten 5 des Kraftfahrzeugs 1 bedienen.
Insbesondere zeigt die 3 weiter, dass die Dämpfungselemente 17, 18 auch bei einer Vielzahl von Bedienelementen 4a, 4b, 4c geteilt werden können, sodass es insbesondere ermöglicht ist, dass ein jeweiliges Bedienelement 4a, 4b, 4c parallel zur Leiterplatte 9 verschoben werden kann.
4 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Ausführungsform einer Bedienvorrichtung 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bedienvorrichtung 3 beispielsweise als Klimaeinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet. Die vorliegende Ausführungsform der Bedienvorrichtung 3 weist drei Bedienelemente 4a, 4b, 4c auf. Die jeweiligen Bedienelemente 4a, 4b, 4c weisen hierzu unterschiedliche Piktogramme auf, sodass ein Nutzer der Bedienvorrichtung 3 erkennen kann, welche Betriebsfunktion und/oder Funktionseinheit 5 er bedienen möchte. Beispielsweise kann dann vorgesehen sein, dass in diesem Ausführungsbeispiel ein Annäherungssensor 21 vorgesehen ist, welcher dann wiederum die jeweilige Bedienung erfassen kann. Insbesondere zeigt die 4 weiterhin, dass die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung 3 jeweilige plattenartige, mit geschlossener Oberfläche breitgestellte Bedienelemente 4a, 4b, 4c aufweisen kann.
5 zeigt in einer perspektivischen Teilansicht die Ausführungsform der Bedienvorrichtung 3 gemäß 4. In dieser Teilansicht sind die Bedienelemente 4a, 4b, 4c entfernt. Insbesondere zeigt die 5 einen Kraftübertrager 22, welcher beispielsweise einstückig ausgebildet sein kann. Der Kraftübertrager 22 ist zum Kraftübertragen der Bedienelemente 4a, 4b, 4c auf den Kontaktbereich 13 ausgebildet. Mit anderen Worten ist insbesondere vorgesehen, dass der Kraftübertrager als Teil des Bedienelements 4a, 4b, 4c angesehen werden kann und zählt somit erfindungsgemäß zum Bedienelement 4. Beispielsweise kann in diesem Beispiel vorgesehen sein, dass an den jeweiligen Ecken, wie in 6 gezeigt, jeweilige Messeinrichtungen 6a, 6b, 6c, 6d angeordnet sind. Die auf die jeweiligen Bedienelemente 4a, 4b, 4c übertragene Kraft K wird dann von dem Kraftübertrager 22 auf eine jeweilige erste Kontaktfläche 13a, 13b, 13c, 13d (6) übertragen.
6 zeigt eine weitere perspektivische Teilansicht der Bedienvorrichtung 3 gemäß 4 und 5. Der Kraftübertrager 22 sowie die Bedienelemente 4a, 4b, 4c sind in dieser Fig. nicht dargestellt. Die 6 zeigt, dass in den Eckbereichen der Bedienvorrichtung 3 jeweils die Messeinrichtungen 6a, 6b, 6c, 6d ausgebildet sind. Die jeweiligen Messeinrichtungen 6a, 6b, 6c, 6d weisen wiederum jeweilige Kontaktbereiche 13a, 13b, 13c, 13d auf. Die Kraft K wird von dem Kraftübertrager 22 dann wiederum auf die jeweiligen Kontaktbereiche 13a, 13b, 13c, 13d übertragen. Insbesondere findet hierzu eine Parallelverschiebung der Bedienelemente 4a, 4b, 4c statt. Insbesondere durch den Annäherungssensor 21 ist es dann ermöglicht, dass dennoch zuverlässig die Bedienung der jeweilig gewünschten Funktionseinheit 5 bereitgestellt werden kann.
Ferner zeigt die 6, dass die Bedienvorrichtung 3 eine Vielzahl von Dämpfungselementen 17, 18 aufweisen kann. Die Dämpfungselemente 17, 18 wiederum sind ebenfalls mit dem Kraftübertrager 22 im vorherigen Ausführungsbeispiel gekoppelt, und können dadurch entsprechend ungewünschte Bewegungen abdämpfen.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen der Bedienvorrichtung 3 für das Kraftfahrzeug 1. Es wird das Bedienelement 4a, 4b, 4c zum Auswählen und/oder Einstellen einer Betriebsfunktion der zumindest einen Funktionseinheit 5 des Kraftfahrzeugs 1 und eine Messeinrichtung 6a, 6b, 6c, 6d bereitgestellt. Bei der Messeinrichtung 6a, 6b, 6c, 6d wird ein erstes Messelement 7 gegenüber von einem zweiten Messelement 8 angeordnet, wobei das zweite Messelement 7 an einem Trägerelement angeordnet wird. Durch Bewegung B des Bedienelements 4a, 4b, 4c in Abhängigkeit der Kraft K auf das Bedienelement 4a, 4b, 4c aus der Ruhestellung 11 mit dem ersten Abstand A1 zwischen den beiden Messelementen 7, 8 wird das Bedienelement 4a, 4b, 4c in eine Bedienstellung 12 mit einem zum ersten Abstand A1 geringeren zweiten Abstand A2 zwischen den beiden Messelementen 7, 8 bewegt und ein Messwert erfasst und in Abhängigkeit des erfassten Messwerts wird die Betriebsfunktion ausgewählt und/oder eingestellt.
Es ist vorgesehen, dass das flexible Abstandshalteelement 10 zwischen dem ersten Messelement 7 und dem zweiten Messelement 8 angeordnet wird, wobei das flexible Abstandshalteelement 10 mit dem ersten Kontaktbereich 13a, 13b, 13c, 13d bereitgestellt wird, welcher am Bedienelement 4a, 4b, 4c zumindest bereichsweise angeordnet wird und der ersten Kontaktbereich 13a, 13b, 13c, 13d als erstes Messelement 7 bereitgestellt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Abstandshalteelement 10 derart hergestellt wird, dass das Bedienelement 4a, 4b, 4c parallel zu dem Trägerelement, welches das zweite Messelement 8 aufweist, beim Bewegen B verschoben wird.
Insgesamt zeigt die Erfindung oberflächenintegrierte Controls mit haptischer Rückmeldung und Folienlichtleiter.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011121897 A1 [0003]
US 2002/0092356 [0004]

Claims

Bedienvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Bedienelement (4a, 4b, 4c) zum Auswählen und/oder Einstellen einer Betriebsfunktion zumindest einer Funktionseinheit (5) des Kraftfahrzeugs (1), und mit einer Messeinrichtung (6a, 6b, 6c, 6d), welche ein erstes Messelement (7) und ein gegenüber dem ersten Messelement (7), an einem Trägerelement der Bedienvorrichtung (3) angeordnetes zweites Messelement (8) aufweist, und mit einem flexiblen Abstandshalteelement (10), welches zumindest zwischen dem Bedienelement (4a, 4b, 4c) und dem Trägerelement angeordnet ist, wobei die Bedienvorrichtung (3) dazu ausgebildet ist, das Auswählen und/oder Einstellen durch Bewegung (B) des Bedienelements (4a, 4b, 4c) in Abhängigkeit einer Kraft (K) auf das Bedienelement (4a, 4b, 4c) aus einer Ruhestellung (11) mit einem ersten Abstand (A1) zwischen den beiden Messelementen (7, 8) in eine Bedienstellung (12) mit einem zum ersten Abstand (A1) geringeren zweiten Abstand (A2) zwischen den beiden Messelementen (7, 8) durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Abstandshalteelement (10) einen ersten Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) aufweist, welcher das Bedienelement (4a, 4b, 4c) zumindest bereichsweise berührt, und der erste Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) als erstes Messelement (7) ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) zumindest bereichsweise metallisch ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) mit einem elektrischen Massepotential (14) der Bedienvorrichtung (3) elektrisch verbunden ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (4) plattenartig ausgebildet ist und dadurch eine geschlossene Oberfläche des Bedienelements (4) gebildet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Abstandshalteelement (10) einen zweiten Kontaktbereich (16) aufweist, welcher das Trägerelement zumindest bereichsweise berührt.
Bedienvorrichtung (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Abstandshalteelement (10) wannenartig ausgebildet ist und der erste Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) als Wannenboden ausgebildet ist und der zweite Kontaktbereich (16) als Wannenrand ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (3) zusätzlich zumindest ein Dämpfungselement (17, 18) aufweist, welches zwischen dem Bedienelement (4) und dem Trägerelement angeordnet ist oder welches zwischen dem Bedienelement (4) und dem flexiblen Abstandshalteelement (10) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (3) zusätzlich zumindest zwei Dämpfungselemente (17, 18) aufweist, wobei ein erstes Dämpfungselement (17) der zwei Dämpfungselemente (17, 18) gegenüberliegend von einem zweiten Dämpfungselement (18) der zwei Dämpfungselemente (17, 18) angeordnet ist und zwischen den beiden Dämpfungselementen (17, 18) das flexible Abstandshalteelement (10) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement als Leiterplatte (9) der Bedienvorrichtung (3) ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Messelement (8) auf der Oberseite (19) der Leiterplatte (9) ausgebildet ist, wobei die Oberseite (19) dem Bedienelement (4) zugewandt ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (3) zumindest ein weiteres Bedienelement (4a, 4b, 4c) aufweist, welches zum Auswählen und/oder Einstellen zumindest einer weiteren Betriebsfunktion der zumindest einen Funktionseinheit (5) ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (3) einen Annäherungssensor (21) aufweist und der Annäherungssensor (21) dazu ausgebildet ist, eine Position eines Fingers eines Nutzers der Bedienvorrichtung (3) zu detektieren und in Abhängigkeit der detektierten Position des Fingers die Betriebsfunktion oder die weitere Betriebsfunktion auszuwählen.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Messelement (7) und dem zweiten Messelement (8) ein Luftraum (20) ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Abstandshalteelement (10) aus einem Elastomermaterial mit zumindest im ersten Kontaktbereich (13a, 13b, 13c, 13d) metallischen Partikeln ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Abstandshalteelement (10) zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung an einen Nutzer der Bedienvorrichtung (3) ausgebildet ist.