-
Die Erfindung betrifft ein Bedienelement mit einer Leiterplatte, einem die Leiterplatte umgebenden Gehäuse, einem die Leiterplatte und das Gehäuse abdeckenden Tastelement, das relativ zum Gehäuse beweglich ist. Solche Bedienelemente kommen insbesondere bei Kraftfahrzeugen zum Einsatz.
-
Bei derartigen Bedienelementen kann ein Benutzer das Betätigen des Tastelements aufgrund der durch das Tastelement durchgeführten Bewegung empfinden bzw. haptisch wahrnehmen. Allerdings benötigen herkömmliche Bedienelemente, bei denen das Tastelement relativ zu einem Gehäuse beweglich ist, bisher üblicherweise eine Bauraumtiefe von mehr als 20mm.
-
Aus der
DE 102 31 806 A1 sind ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Bedienung von Funktionsgruppen und/oder Funktionen mit einer Anzahl von Bedienelementen bekannt, wobei die Bedienelemente Anzeigefelder aufweisen, auf denen bediennebenabhängig unterschiedliche Funktionsgruppen und/oder Funktionszuweisungen generiert werden.
-
Die
DE 20 2011 000 114 U1 zeigt eine Kontaktstruktur eines Druckschalters, wobei ein weiches Flachkabel in einem Untersatz mit einer Schaltungsplatte auf einem Gestell verbunden ist. Wenn das Gehäuse von einer Außenkraft gedrückt wird, werden das Gestell und der bewegliche Körper nach unten bewegt, wodurch ein Leiter auf der Unterseite des beweglichen Körpers Kontaktstifte in einem Untersatz kontaktiert, so dass ein Stromkreis einer Schaltungsplatte und eines LED-Bildschirms geschlossen wird.
-
Die
US 2007/0240972 A1 zeigt eine Tastatur mit einer Lichtleitplatte, durch deren Inneres sich Licht ausbreitet. Die Tatstatur weist mindestens eine Taste auf, die auf der Oberseite der Lichtleitplatte positioniert ist; und mindestens ein reflektierendes Muster, das in Bezug auf die Lichtleitplatte fest positioniert ist, um einen Teil des Lichts zu reflektieren, das sich durch das Innere der Lichtleitplatte zur Taste hin ausbreitet.
-
Als Alternativen zu derartigen Bedienelementen ist es bekannt, berührungsempfindliche Oberflächen einzusetzen, die auf eine Annäherung oder einen Kontakt mit einem Finger eines Benutzers reagieren. Beispiele für derartige berührungssensitive Bedienelemente sind zu finden in der
DE 10 2015 013 054 A1 oder der
DE 20 2012 103 075 U1 . Bei diesen bekannten Beispielen ist die Oberfläche des Bedienelements üblicherweise unbeweglich ausgeführt, so dass der Benutzer keinen haptischen Eindruck empfindet, der etwa einem Ausüben von Druck und einem entsprechenden Bewegen eines Bedienelements entspricht. Entsprechend fehlt dem Benutzer eine haptisch wahrnehmbare Empfindung über das Betätigen des Bedienelements.
-
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist es, ein Bedienelement bereitzustellen, das bei reduziertem Bauraumbedarf eine haptische Empfindung bei der Bedienung ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Bedienelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des der Patentansprüche 12 bzw. 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
-
Entsprechend wird ein Bedienelement vorgeschlagen mit einer Leiterplatte, einem die Leiterplatte umgebenden Gehäuse, einem die Leiterplatte und das Gehäuse abdeckenden Tastelement, das relativ zum Gehäuse beweglich ist. wobei weiter vorgeschlagen wird, dass an der Leiterplatte wenigstens eine Licht emittierende Diode (LED) vorgesehen ist, insbesondere eine Side-LED, die dazu eingerichtet ist, Licht im Wesentlichen parallel zur Leiterplatte auszustrahlen, und die Leiterplatte gemeinsam mit dem Tastelement relativ zum Gehäuse beweglich ist, insbesondere mittels einer federvorgespannten Führungseinrichtung.
-
Durch das Bereitstellen von wenigstens einer LED, insbesondere einer sogenannten Side-LED, auf der Leiterplatte kann die Leiterplatte nahe am Tastelement angeordnet werden. Insbesondere wird durch eine Side-LED kein Bauraum beansprucht, der zusätzlich zum Tastelement und der Leiterplatte Bauraumtiefe erfordert. Entsprechend kann die für das Bedienelement benötigte Bauraumtiefe insgesamt reduziert werden.
-
Zwischen dem Tastelement und der Leiterplatte kann wenigstens eine lichtleitende oder/und lichtstreuende Schicht vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, Licht von der Licht emittierenden Diode flächig zu verteilen. Das von der LED bereitgestellte Licht wird dabei insbesondere seitlich in die Schicht eingebracht und durch die Schicht unterhalb des Tastelements verteilt, so dass aus einer oder mehreren punktförmigen LED-Lichtquellen stammendes Licht in Richtung des Tastelements flächig verteilt und abgestrahlt wird.
-
Die lichtleitende Schicht kann unmittelbar auf der Leiterplatte aufgebracht sein und das Tastelement kann mittels einer Klebeschicht mit der lichtleitenden Schicht verbunden sein. Dabei kann die Klebeschicht aus einem transparenten Material hergestellt sein. Hierdurch wird das Tastelement mittels der Klebeschicht und der lichtleitenden bzw. lichtstreuenden Schicht mit der Leiterplatte materialschlüssig verbunden. Die transparente Klebeschicht erlaubt dabei einen im Wesentlichen ungehinderten Durchtritt von Licht, das von der darunterliegenden Schicht abgestrahlt wird.
-
An einer von dem Tastelement abwandten Seite der Leiterplatte kann wenigstens ein elektrisches Schaltelement angeordnet sein. Dabei kann das elektrische Schaltelement als Mikrotaster oder als Schaltmatte ausgebildet sein. Es wird insbesondere an Schaltelemente gedacht, die einen kurzen Hub aufweisen, so dass die zum Betätigen des Schaltelements erforderliche relative Bewegung zwischen Tastelement und Gehäuse gering gehalten werden kann. Vorzugsweise kommen Schaltelemente zum Einsatz, der Hub kleiner als 0,5mm ist, insbesondere etwa 0,2mm bis 0,3mm beträgt.
-
Das Tastelement kann eine lichtleitende oder/und lichtstreuende Schicht aufweisen. Dies ermöglicht eine zur Umgebung hin flächige Abstrahlung von Licht, so dass das Tastelement einfach wahrnehmbar ist.
-
Das Tastelement kann wenigstens abschnittsweise eine lichtundurchlässige Schicht aufweisen. Hierdurch können zur Umgebung hin Bereiche der lichtleitenden bzw. lichtstreuenden Schicht des Tastelements abgedeckt werden, so dass nur ein Teil des Tastelements als leuchtend wahrgenommen wird.
-
An der Leiterplatte kann ferner ein Flachbandkabel vorgesehen sein mit einem Steckverbindungselement zur elektrischen Verbindung mit einem Stromnetz. Hierdurch wird der platzsparende Einbau und die platzsparende Verbindung mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gewährleistet.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Bedienelement, das wenigstens eines der oben beschriebenen Merkmale aufweist, wobei das Bedienelement insbesondere im Bereich eines Bedienpanels, insbesondere einer Mittelkonsole, oder eines Armaturenbretts des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt:
- 1 eine vereinfachte, schematische Schnittdarstellung eines Bedienelements in einer nicht betätigten Stellung;
- 2 das Bedienelement der 1 in einer betätigten Stellung;
- 3 das Bedienelement der 1 mit einer abschnittsweisen lichtundurchlässigen Schicht.
-
1 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung eines Bedienelements 10. Das Bedienelement 10 umfasst ein Gehäuse 12 und ein Tastelement 14. Das Gehäuse 12 kann beispielsweise wannenartig ausgeführt sein und zum Tastelement. 14 hin offen sein. Das Tastelement 14 bildet eine Art Abdeckung des Gehäuses 14. Seitliche Wandabschnitte 16 des Tastelements 14 erstrecken sich über seitliche Gehäusewandungen 18. Es wird darauf hingewiesen, dass die Darstellung nicht maßstabsgetreu ist, sondern so ausgeführt ist, dass die zu beschreibenden Komponenten klar ersichtlich sind und identifiziert werden können.
-
In dem Gehäuse 12 ist eine Leiterplatte 20 aufgenommen. An der Leiterplatte 20 ist wenigstens eine Licht emittierende Diode (LED) 22 angeordnet. Die LED 22 ist bevorzugt als sogenannte Side-LED 22 ausgeführt. Auf der Leiterplatte 20 ist eine lichtdurchlässige bzw. lichtstreuende Schicht 24 angeordnet. Licht 26, das von der LED 22 ausgestrahlt wird, wird mittels der Schicht 24 flächig verteilt. Ferner wird durch die Schicht 24 verteiltes bzw. gestreutes Licht 28 in Richtung des Tastelements 14 abgestrahlt.
-
Auf der lichtdurchlässigen Schicht 24 ist eine Klebeschicht 30 angeordnet. Das Tastelement 14 ist mittels der Klebeschicht 30 mit der Schicht 24 und somit mit der Leiterplatte 20 verbunden. Die Klebeschicht 30 ist aus einem transparenten Material hergestellt, so dass das Licht 28 im Wesentlichen ungestört hindurchtreten kann. Das Tastelement 14 ist im Beispiel der 1 aus einem lichtdurchlässigen bzw. lichtstreuenden Material hergestellt, so dass von der LED 22 erzeugtes Licht 26 nach Verteilung in der Schicht 24 nach außen (zur Umgebung hin) durch das Tastelement 14 hindurch abgestrahlt werden kann.
-
An der Leiterplatte 20 ist auf der von dem Tastelement 14 abgewandten Seite 32 wenigstens ein elektrisches Schaltelement 34 vorgesehen. Die vom Tastelement 14 abgewandte Seite 32 kann in Bezug auf die gewählte Darstellung auch als Unterseite 32 bezeichnet werden.
-
Das Tastelement 14 ist gemeinsam mit der Leiterplatte 20 relativ zum Gehäuse 12 beweglich. Dabei kann eine federvorgespannten Führungseinrichtung vorgesehen sein. Im vorliegenden Beispiel wird die Führungseinrichtung insbesondere gebildet durch Federelemente 36, auf denen die Leiterplatte 20 am Gehäuse 12 abgestützt bzw. gelagert ist, und durch die seitliche Überlappung der Wandabschnitte 16 des Tastelements 14 und der seitlichen Gehäusewandungen 18. Die dargestellte Lagerung der Leiterplatte 20 am Gehäuse 12 ist hier rein exemplarisch und schematisch dargestellt. Ferner kann die Führungseinrichtung auch weitere Bauteile bzw. Elemente aufweisen, die hier nicht explizit dargestellt sind, wie etwa Anschläge, welche die Bewegung des Tastelements 14 in die eine oder andere Richtung beschränken.
-
Während in 1 ein Zustand des Bedienelements 10 dargestellt ist, in dem das Tastelement 14 nicht betätigt ist, zeigt 2 den Zustand, in dem das Tastelement 14 in Richtung des Gehäuses 12 bewegt ist. Das Tastelement 14 kann durch Einwirken einer Druckkraft DK, etwa aufgebracht durch einen Finger eines Benutzers, in Richtung des Gehäuses 12 bewegt werden. Hierdurch wird das elektrische Schaltelement 34 gegen eine Innenseite 38 des Gehäuses 12 gedrückt, so dass ein Schaltvorgang ausgelöst wird, insbesondere ein Einschalten oder ein Ausschalten einer gewünschten Funktion oder Vorrichtung. Nach dem Drücken des Tastelements 14 bewegt sich dieses aufgrund der wirkenden Federkräfte der Federn 36 selbsttätig wieder in die Position gemäß 1.
-
Das elektrische Schaltelement 34 ist beispielsweise als sogenannter Mikrotaster ausgeführt. Alternativ kann das elektrische Schaltelement 34 auch als Schaltmatte ausgeführt sein. Das elektrische Schaltelement 34 ist so gewählt, dass der zum Auslösen des Schaltvorgangs erforderliche Bewegungsweg des Tastelements 14, der auch als Hub bzw. Kurzhub bezeichnet werden kann, weniger als 0,5mm, vorzugsweise etwa 0,2mm bis 0,3mm beträgt.
-
Durch die hier vorgestellte Bauweise eines Bedienelements 10 mit der auf der Leiterplatte 20 angeordneten LED, die Licht seitlich in eine auf der Leiterplatte 20 vorhandene lichtverteilende Schicht 24 einbringt, kann die Bauhöhe BH insgesamt reduziert werden und gering gehalten werden. Die für den Einsatz eines solchen Bedienelements 10 erforderliche Bautiefe, etwa in einer Konsole eines Fahrzeugs, beträgt entsprechend 5mm oder weniger. Die Bauhöhe BH des Bedienelements 10, die insbesondere von einer Oberseite 40 des Tastelements 14 zu einer Unterseite 42 des Gehäuses 12 gemessen wird, beträgt entsprechend weniger als 10mm, insbesondere 5mm oder weniger.
-
3 zeigt das Bedienelement 10 der 1 mit einer abschnittsweisen lichtundurchlässigen Schicht 44, die auf dem Tastelement 14 angeordnet ist. Durch die lichtundurchlässige Schicht 44 können Bereiche 46 festgelegt werden, an denen das Licht 28 hindurchtreten kann. Auf diese Weise kann beispielsweise eine für die Funktion des Bedienelements 10 passende Symbolik beleuchtet dargestellt werden.
-
Wie bereits einleitend erwähnt, kann das Bedienelement 10 Teil eines Armaturenbretts, einer Konsole, einer Armlehne oder anderer geeigneter Bauteile eine Kraftfahrzeugs sein, das hier aber nicht explizit dargestellt ist. Der Anschluss an ein elektrisches Versorgungsnetz, beispielsweise ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs, kann mittels eines Flachkabels 48 erfolgen, das mit der Leiterplatte 20 verbunden ist und das einen Flachstecker 50 aufweist.
