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Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Bedieneinrichtung eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine Anzeige anzuzeigen, wobei die Bedieneinrichtung weiterhin ein um eine Drehachse drehbares Bedienelement aufweist, und wobei die Bedieneinrichtung dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einer Drehung des Bedienelements eine auf der Anzeigeeinrichtung aktuell angezeigte Anzeige zu ändern. Zur Erfindung gehören auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Bedieneinrichtung und ein Verfahren zum Bedienen einer Anzeigeeinrichtung.
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Aus dem Kraftfahrzeugbereich sind vielzählige verschiedenen Bedieneinrichtungen und Bedienelemente bekannt, mittels welchen sich diverse Funktionen eines Kraftfahrzeugs steuern und bedienen lassen. Darunter sind auch vielzählige Bedieneinrichtungen, die um eine Drehachse drehbare Bedienelemente aufweisen, und welche eine Anzeigeeinrichtung umfassen können, deren Anzeige in Abhängigkeit von einer Drehung eines solchen Bedienelements änderbar ist.
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Beispielsweise beschreibt die
DE 10 2015 110 633 A1 eine haptische Bedieneinrichtung mit einer Dreheinheit und einer Anzeigeeinrichtung, auf welcher auswählbare Menüpunkte angezeigt werden, wobei durch Drehen der Dreheinheit ein Menüpunkt selektiert wird. Die Anzeigeeinheit ist dabei auf der Dreheinheit selbst angeordnet und dabei senkrecht zur Drehachse ausgerichtet. Die Drehachse steht dabei zu dem auch senkrecht zu einer Referenzebene, welche die Einbauebene darstellen kann.
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Bedienelemente und Bedieneinrichtungen, auf welchen eine Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, haben den Vorteil, dass die mittels der Bedieneinrichtung bedienbaren Funktionen direkt auf dem Bedienelement angezeigt werden können, was eine sehr bauraumsparende Anordnung von Anzeigeeinrichtung und Bedienelement erlaubt. Nachteiliger Weise gestalten sich solche Bedieneinrichtungen, gerade wenn diese drehbare Bedienelemente aufweisen, jedoch sehr aufwändig, wenn auf solchen drehbaren Bedienelementen eine Anzeigeeinrichtung angeordnet werden soll, gerade dann, wenn Drehungen durch dieses Bedienelement breitgestellt werden sollen, die nicht auf sehr kleine Drehwinkel begrenzt sind, sondern die sich beispielsweise auch in einem Vollwinkel, oder auch beliebig oft um ihre eigene Achse zum Bedienen von Funktionen drehen lassen sollen. Denn dann gestaltet sich gerade die Stromversorgung und die Ansteuerung bzw. im Allgemeinen die Kontaktierung der auf einem solchen drehbaren Bedienelement befindlichen Anzeigeeinrichtung sehr aufwändig.
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Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die Anzeigeeinrichtung separat von dem Bedienelement auszubilden und dann statisch anzuordnen. Dies erfordert jedoch nachteiligerweise mehr Bauraum in Richtung einer Bedien- und/oder Anzeigeebene insgesamt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bedieneinrichtung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Bedienen einer Anzeigeeinrichtung bereitzustellen, die eine möglichst einfache und kompakte Ausbildung einer Bedieneinrichtung mit einem Bedienelement, welches um eine Drehachse drehbar ist, sowie mit einer Anzeigeeinrichtung erlauben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bedieneinrichtung, durch ein Kraftfahrzeug und durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug weist eine Anzeigeeinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, eine Anzeige anzuzeigen, und ein um eine Drehachse drehbares Bedienelement. Dabei ist die Bedieneinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von einer Drehung des Bedienelements eine auf der Anzeigeeinrichtung aktuelle angezeigte Anzeige zu ändern. Darüber hinaus weist das Bedienelement einen um die Drehachse drehbaren zumindest zum Teil transparenten Hohlzylinder auf, wobei die Anzeigeeinrichtung nicht drehbar um die Drehachse und innerhalb des Hohlzylinders angeordnet ist, so dass eine auf der Anzeigeeinrichtung bereitgestellte Anzeige durch zumindest einen Teil einer Mantelfläche des Hohlzylinders hindurch sichtbar ist.
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Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung hat den enormen Vorteil, dass die Anzeigeeinrichtung statisch angeordnet werden kann, zumindest was Drehungen um die Drehachse betrifft, andererseits zur Bereitstellung der Anzeigeeinrichtung in Kombination mit einem drehbaren Bedienelement kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist, da die Anzeigeeinrichtung auf besonders kompakte und Bauraum sparende Weise im Hohlraum, der durch den zumindest zum Teil transparenten Hohlzylinder des Bedienelements bereitgestellt wird, angeordnet ist. Damit lässt sich optisch ein drehbares Bedienelement mit einer Anzeigeeinrichtung kombinieren, zum Bedienen der Anzeigeeinrichtung wird aber lediglich der Hohlzylinder bewegt, das heißt gedreht, während die Anzeigeeinrichtung währenddessen statisch angeordnet bleibt. Die Stromversorgung und Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung lässt sich somit auf besonders einfache Weise umsetzen, da die Anzeigeeinrichtung selbst nicht drehbar ist. Somit lässt sich auf besonders einfache und kompakte Weise eine mit einem drehbaren Bedienelement kombinierte Anzeigeeinrichtung bereitstellen.
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Zum Beispiel kann die Verkabelung für die Anzeigeeinrichtung durch eine zumindest zum Teil entlang der Rotationsachse beziehungsweise Drehachse geführte Hohlachse geführt sein. An dieser Hohlachse kann gleichzeitig auch die Anzeigeeinrichtung befestigt sein. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn der Hohlzylinder an zumindest einer seiner beiden sich gegenüberliegenden Stirnseiten zumindest zum Teil geöffnet ist. Durch diese Öffnung kann dann vorteilhafterweise die Hohlachse zur Kontaktierung der Anzeigeeinrichtung und zur Halterung der Anzeigeeinrichtung verlaufen.
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Der Hohlzylinder kann beispielsweise aus Kunststoff und/oder Glas gebildet sein. Vorzugsweise ist der Hohlzylinder so ausgebildet, dass dieser auf seiner gesamten Mantelfläche transparent ist. Somit ist das innerhalb des Hohlzylinders angeordnete Display, beziehungsweise im Allgemeinen die innerhalb des Hohlzylinders angeordnete Anzeigeeinrichtung, bei beliebiger Drehung des Hohlzylinders immer sichtbar.
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Die Anzeigeeinrichtung kann auf beliebige Art und Weise bereitgestellt sein, und insbesondere ein Display aufweisen, welches zum Beispiel als OLED-Display oder LED-Display oder LCD-Display ausgebildet sein kann. Besonders vorteilhaft ist dabei jedoch eine Ausbildung mit einem OLED-Display oder als ein Display mit Micro-LEDs. Dies erlaubt auf besonders einfache und kostengünstige Weise eine gekrümmte Ausbildung des Displays, wie diese später näher erläutert wird.
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Der Hohlzylinder selbst kann auf der Drehachse drehbar gelagert sein und benötigt selbst jedoch keinerlei Stromversorgung oder Ansteuerungsmöglichkeit. Die Drehachse des Hohlzylinders ist dabei vorzugsweise so orientiert, dass diese parallel zu einer Referenzebene verläuft, die die Einbauebene im Kraftfahrzeug darstellen kann. Hierdurch lässt sich das Bedienelement sozusagen in Form einer Walze bereitstellen. Weiterhin kann das Bedienelement, insbesondere mit der darin angeordneten Anzeigeeinrichtung derart in einem Blendenteil angeordnet sein, welches beispielsweise parallel zur oben genannten Referenzebene verlaufen kann, sodass immer nur ein Teil der Mantelfläche des Hohlzylinders von außen sichtbar ist und der übrige Teil des Hohlzylinders unterhalb dieser Blendenebene liegt und für einen Benutzer bzw. Betrachter nicht sichtbar ist.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzeigeeinrichtung dazu ausgelegt, eine aktuell dargestellte Anzeige in Abhängigkeit von einer Drehung des Bedienelements in eine bestimmte Drehrichtung in eine zur Drehrichtung korrespondierende Richtung zu verschieben. Durch eine derart korrespondierende Verschiebung der Anzeige kann der Eindruck erweckt werden, als würde sich die Anzeigeeinrichtung selbst bei Drehung des Bedienelements mit bewegen.
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Um diesen Eindruck zusätzlich noch verstärken zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Anzeigeeinrichtung, sowie dies gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, um die Drehachse gekrümmt ausgebildet ist. Die durch die Anzeigeeinrichtung bereitgestellte Anzeige kann sich dann entsprechend bei Drehung der Walze korrespondierend bewegen, insbesondere so als ob bei Drehung des Bedienelements auch die Anzeigeeinrichtung korrespondierend mit bewegt beziehungsweise mit gedreht werden würde. Dabei kann zum Beispiel auch die Drehgeschwindigkeit des Bedienelements zur Bewegungsgeschwindigkeit der auf der Anzeigeeinrichtung dargestellten Anzeige korrespondieren, beziehungsweise zu dieser identisch sein. Denkbar ist jedoch auch ein Vorauseilen oder Nachziehen beziehungsweise Einrasten einer dargestellten Anzeige bei einer Drehung des Bedienelements beziehungsweise bei einer Beendigung der Drehung des Bedienelements.
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Eine Drehung des Bedienelements kann dabei insbesondere durch eine Benutzerbedienhandlung hervorgerufen werden. Weiterhin kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise, insbesondere so lange sich das Bedienelement aktuell nicht dreht, eine zu einer ersten Funktion korrespondierende Anzeige, wie zum Beispiel eine Grafik, ein Symbol, ein Schriftzug oder ähnliches, anzeigen. Wird das Bedienelement dann anschließend in eine erste Richtung gedreht, so kann sich die dargestellte und dieser ersten Funktion zugeordnete Anzeige ebenfalls in diese erste Richtung bewegen, bis sie letztendlich an einem Ende der Anzeigeeinrichtung verschwindet, während zum Beispiel am gegenüberliegenden anderen Ende der Anzeigeeinrichtung eine neue, zweite Anzeige erscheint, welche einer zweiten Funktion zugeordnet ist, und welche zum Beispiel ebenfalls in Form eines Symbols, einer Grafik, eines Schriftzugs oder ähnliches bereitgestellt werden kann. Diese zweite Anzeige kann dann entsprechend weiterhin in Drehrichtung bewegt werden, insbesondere so lange die Drehbewegung des Bedienelements weiter ausgeführt wird, insbesondere durch den Benutzer. Beendet der Benutzer die Drehung des Bedienelement, zum Beispiel durch Loslassen des Bedienelement, so kann die aktuell angezeigte Anzeige, welche einer betreffenden Funktion zugeordnet ist, auch weiterhin auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt bleiben und zum Beispiel in einem zentralen Bereich der Anzeigeeinrichtung bezogen auf eine radiale Richtung der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden oder, sofern sich die aktuelle Anzeige nicht in ihrer zentralen Position befindet, beim Beenden der Drehbewegung des Bedienelements an diese zentrale Position verschoben werden. Es können aber auch mehrere Anzeigen auf der Anzeigeeinrichtung gleichzeitig angezeigt werden, wobei die jeweiligen Anzeigen unterschiedlichen Funktionen zugeordnet sein können, wobei beim Beenden der Drehrichtung des Bedienelements dann diejenige der Anzeigen an die zentrale Position verschoben wird, sofern sie sich an dieser nicht bereits befindet, welche dieser zentralen Position am nächsten ist. Auf diese Weise kann ein optisches Einrasten des korrespondierenden Funktionssymbols bewerkstelligt werden.
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Durch dieses Bedienelement lassen sich prinzipiell beliebig viele Funktionen bedienen. Mit anderen Worten können auch auf der Anzeigeeinrichtung, insbesondere bei Drehung des Bedienelements, beliebig viele den jeweiligen Funktionen zugeordnete Anzeigen angezeigt werden, insbesondere zeitlich sequentiell. Dadurch lassen sich beispielsweise deutlich mehr Funktionen durch ein drehbares Bedienelement umsetzen und Anzeigen als dies zum Beispiel bei herkömmlichen drehbaren Bedieneinrichtungen der Fall ist, bei welchen anzeigbare Funktionen eine feste Position bezüglich eines drehbaren Elements besitzen. Gemäß der jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird diese Positionskorrelation mit der Bewegung des Bedienelements lediglich simuliert, sodass zum Beispiel bei einer 360-Grad-Drehung des Bedienelements nicht notwendigerweise wieder das gleiche Symbol erscheinen muss, welches genau vor der Drehung des Bedienelements um die 360 Grad angezeigt wurde. Dadurch lässt sich durch die Erfindung und ihre Ausführungsformen mehr Flexibilität hinsichtlich der Bereitstellung von Funktionen und deren korrespondierenden Anzeigen bereitstellen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzeigeeinrichtung derart um die Drehachse gekrümmt ausgebildet, dass ein Abstand einer Anzeigefläche zum Bereitstellen der Anzeige zur Drehachse für jeden Bereich der Anzeigefläche gleich ist. Mit anderen Worten kann auch die Anzeigeeinrichtung um eine Achse gekrümmt ausgebildet sein, die mit der Drehachse des drehbaren Bedienelements zusammen fällt. Die Anzeigeeinrichtung kann sozusagen als ein zum Hohlzylinder koaxial angeordneter Teilzylinder mit kleinerem Radius beziehungsweise Durchmesser als der Hohlzylinder ausgebildet sein. Durch eine derart korrespondierende Ausbildung zum Hohlzylinder kann der Eindruck, dass die Anzeigeeinrichtung fest mit dem Bedienelement beziehungsweise dem Hohlzylinder verbunden ist, zusätzlich noch verstärkt werden. Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein Abstand der Anzeigefläche zur Drehachse deutlich größer ist, als ein Abstand der Anzeigefläche zum Hohlzylinder. Hierdurch lässt sich die zur Anzeige nutzbare Anzeigefläche maximieren. Insbesondere kann sich zum Beispiel nur ein minimaler Spalt zwischen der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung und der inneren Mantelfläche des Hohlzylinders befinden, insbesondere ein Spalt der sich im einstelligen Millimeterbereich, vorzugsweise kleiner als maximal zwei oder maximal ein Millimeter, bewegt.
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Die Breite des Hohlzylinders in Richtung seiner Drehachse liegt vorzugsweise zwischen einschließlich 15 Millimeter und 70 Millimeter, zum Beispiel bei 50 Millimeter. Auch der Außendurchmesser des Hohlzylinders kann zwischen einschließlich 15 Millimeter und 70 Millimeter, zum Beispiel bei 50 Millimeter, liegen. Die Wand des Hohlzylinders ist vorzugsweise möglichst dünn, zum Beispiel kann diese eine Wandstärke von maximal 5 Millimeter aufweise, vorzugsweise maximal 2 Millimeter oder auch kleiner 1 Millimeter.
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Wie oben beschrieben ist es bevorzugt, dass die Bedieneinrichtung, insbesondere das Bedienelement; zum Teil in eine Blende eingebettet ist, sodass nur ein Teil des Hohlzylinders aus dieser Blende hinaus ragt. Entsprechend stellt es eine besonders vorteilhaft Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Anzeigeeinrichtung sich nur über einen von einem Vollwinkel verschiedenen Winkel um die Drehachse erstreckt. Mit anderen Worten muss die Anzeigeeinrichtung selbst nicht als vollständiger Zylinder beziehungsweise Hohlzylinder ausgebildet sein, sondern diese kann sich auch nur über einen Teil des Umfangs eines solchen Zylinders erstrecken, da, wenn die Bedienelement ohnehin in eine solche Blende zum Teil eingebettet ist, ohnehin nur der über diese Blende hinausstehende Teil der Anzeigeeinrichtung sichtbar wäre. Entsprechend ist es vorteilhaft, die Ausbildung der Anzeigeeinrichtung auf diesen sichtbaren Bereich einzuschränken. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung sich über einen Winkel um die Drehachse erstrecken, der maximal 270 Grad beträgt, oder zum Beispiel auch nur maximal 180 Grad.
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Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Bedieneinrichtung dazu ausgelegt, bei erfasster Drehung des Bedienelements in eine bestimmte Drehposition eine optische und/oder akustische und/oder haptische Rückmeldung auszugeben. So können dem Benutzer vorteilhafter Weise bestimmte, zum Beispiel vorab festgelegte oder auch dynamisch änderbare Drehpositionen, die zum Beispiel bestimmten Funktionen zugeordnet sein können, durch die Ausgabe eines korrespondierenden Feedbacks vermittelt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei eine haptische Rückmeldung, die vom Bedienelement selbst ausgegeben werden kann. Besonders einfach, kostengünstig und vorteilhaft ist es dabei, eine solche haptische Rückmeldung zum Beispiel durch eine mechanische Rastung zu realisieren. Das Bedienelement, insbesondere der drehbare Hohlzylinder, kann an bestimmten Drehpositionen in diese Positionen durch mechanische Rastelemente einrasten, wodurch für den Benutzer ein haptisches Feedback erzeugt wird, wenn dieser das Bedienelement beziehungsweise den Hohlzylinder in diese bestimmten Drehpositionen dreht. Diese Drehpositionen können so definiert sein, dass sich dann auch entsprechend die einer bestimmten Funktion zugeordnete Anzeige zentral auf der Anzeigeeinrichtung bezüglich der Erstreckung der Anzeigeeinrichtung in Relationsrichtung befindet. Mit anderen Worten ist die dann die dieser Funktion zugeordneten Anzeige zentral und mittig auf dem Hohlzylinder sichtbar. Eine solche Rastposition kann dann einem jeweiligen gleichen Drehwinkel zugeordnet sein. Beispielsweise kann bei Drehung der Walze beziehungsweise des Hohlzylinders um je 30 Grad ein solches haptisches Feedback durch Einrasten in eine Rastposition erzeugt werden. Ein haptisches Feedback kann aber auch auf beliebig andere Weise erzeugt werden, zum Beispiel durch elektromagnetische Aktoren, die das Bedienelement, insbesondere den Hohlzylinder temporär in Vibration versetzen an den bestimmten Drehpositionen, sodass auch hierdurch bestimmte Drehpositionen einfach für einen Benutzer erfüllbar sind.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn auch ein akustisches Feedback bei entsprechenden Drehpositionen ausgegeben werden kann. Ein solches akustisches Feedback kann dabei wiederum mechanisch erzeugt werden, zum Beispiel durch eine oder mehrere Federn. Am einfachsten kann dies zum Beispiel durch die oben beschriebene mechanische Rastung selbst erzeugt werden, die aufgrund ihrer Mechanik ohnehin ein entsprechendes Geräusch an den entsprechenden Rastpositionen ausgibt. Ein akustisches Feedback kann jedoch auch künstlich erzeugt werden und zum Beispiel als korrespondierendes Geräusch aus einem Lautsprecher ausgegeben werden. Ein solcher Lautsprecher kann zum Beispiel ebenfalls Teil der Bedieneinrichtung sein und zum Beispiel in der Nähe des Bedienelements beziehungsweise des Hohlzylinders angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich das ausgegebene Feedback besonders einfach für den Benutzer der Bedieneinrichtung zuordnen. Ein solches akustisches Feedback kann aber auch durch beliebige andere Lautsprecher, insbesondere im Kraftfahrzeug bereits verbaute Lautsprecher, ausgegeben werden, die sich dann auch an ganz anderen Positionen im Kraftfahrzeug als die Bedieneinrichtung befinden können.
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Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Auswahl der der zumindest einen durch die Anzeigeeinrichtung bereitstellbaren Anzeige zugeordneten Funktion das Bedienelement durch Ausüben einer Kraft auf das Bedienelement in einer zur Drehachse nicht parallelen Richtung, insbesondere in einer zur Drehachse senkrechten Richtung, mindestens das Bedienelement zumindest zum Teil in Richtung der ausgeübten Kraft und senkrecht zur Drehachse um einen vorbestimmten Drückweg reversibel räumlich versetzbar. Somit kann der Hohlzylinder, insbesondere zumindest das Bedienelement auch mechanisch gedrückt werden, wodurch dann zum Beispiel entsprechend die aktuell angezeigte Funktion ausgelöst werden kann. Der reversible räumliche Versatz, der durch den maximalen Drückweg definiert ist, kann dabei ebenfalls im einstelligen Millimeterbereich liegen und ist vorzugsweise kleiner als 5 Millimeter, insbesondere kleiner als 1 Millimeter, zum Beispiel 0,5 Millimeter. Beim Drücken des Bedienelements kann aber nicht nur das Bedienelement an sich räumlich reversibel versetzt werden, sondern dieser Versatz kann sich zudem auch auf die Drehachse mit der Halterung beziehungsweise Befestigung der Anzeigeeinrichtung, und somit auch die Anzeigeeinrichtung, sowie auf die Lagerung des Bedienelements beziehungsweise des drehbaren Hohlzylinders, beziehen. Mit anderen Worten kann das Bedienelement optional mitsamt allen oder nur manchen der im Hohlzylinder angeordneten Elemente und der Lagerung des Bedienelements räumlich versetzt werden. Die Rückstellung kann auf einfache Weise, zum Beispiel durch eine Feder erfolgen. Unterhalb des Hohlzylinders kann zum Beispiel ein herkömmlicher Schalter angeordnet sein, der beim Drücken des Bedienelements durch den räumlichen Versatz des Bedienelements senkrecht zur Drehachse betätigt wird, wodurch die betreffende Funktion ausgelöst werden kann, deren Anzeige aktuell zentral durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Das Auslösen der Funktion kann dabei zum Beispiel das Aktivieren einer Kraftfahrzeugfunktion darstellen, oder auch das Wechseln in ein dieser Funktion zugeordnetes Untermenü, sodass dann entsprechend durch Drehen des Bedienelements die zur Funktion korrespondierenden Untermenüpunkte ausgewählt werden können, insbesondere ganz analog wie bereits beschrieben. Mittels der Drehbewegung des Bedienelements können jedoch nicht nur einzelne Funktionen ausgelöst beziehungsweise ausgewählt werden, beispielsweise kann hierdurch auch ein Funktionsparameter einer Funktion eingestellt werden, der zum Beispiel die Lautstärke einer Lautstärkeregelung oder die Kraftfahrzeuginnenraumtemperatur oder die Gebläsestärke oder ähnliche Funktionsparameter, die mehr als nur zwei Werte, wie „Ein“ und „Aus“ aufweisen, sondern auch zahlreiche einstellbare Zwischenwerte.
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Eine Auswahl einer bestimmten Funktion oder eine Einstellung eines Parameters muss aber nicht notwendigerweise durch aktives Drücken des Bedienelements aktiviert werden, eine solche Funktion kann bereits aktiviert oder eingestellt werden, sobald das Bedienelement in die entsprechende dieser Funktion zugeordnete Drehposition bewegt wird.
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Auch ist es denkbar, zum Beispiel die Anzeigeeinrichtung mit einer Art Berührungssensorik auszubilden, mittels welcher Berührungen des Bedienelements erfassbar sind. Dies ließe sich prinzipiell über eine kapazitive Erkennung bewerkstelligen. Nichtsdestoweniger ist es bevorzugt, eine Aktivierungsmöglichkeit von Funktionen durch Drücken des Bedienelements bereitzustellen, welches in Folge des Drückens reversibel räumlich versetzt wird. Dies liefert deutlich zuverlässigere Auswahlmöglichkeiten und gleichzeitig ein haptisches Feedback bei der Auswahl einer Funktion.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Bedienelement ein Erfassungsmittel zur Erfassung einer Drehung des Bedienelements auf, wobei die Bedieneinrichtung dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einer mittels des Erfassungsmittels erfassten Drehung die Anzeigeeinrichtung zu steuern und/oder ein Rückmeldungsausgabemittel zur Ausgabe einer optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Rückmeldung zu steuern.
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Ein solches Erfassungsmittel ist vorzugsweise als ein optisches Erfassungsmittel zur optischen Erfassung der Drehbewegung des Bedienelements ausgebildet. Das Bedienelement kann zum Beispiel mit entsprechenden optischen Markierungen, wie zum Beispiel einem Strichcode oder ähnliches, versehen sein, der mittels der Erfassungseinrichtung auf einfache Weise erfasst und dabei nicht nur eine Drehung des Bedienelements als solches erfasst werden kann, sondern auch der Drehwinkel ermittelt werden kann, insbesondere einer Referenzposition. In Abhängigkeit von der Drehung des Bedienelements, insbesondere dessen Drehwinkel und damit auch in Abhängigkeit von dessen Drehgeschwindigkeit kann dann entsprechend die Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung, wie oben bereits beschrieben, gesteuert werden, sodass zum Beispiel Grafiken und Symbole oder ähnliches bei Drehung des Bedienelements, insbesondere des Hohlzylinders korrespondierend mit bewegt werden können. Darüber hinaus können so auch die oben beschriebenen Drehpositionen mittels des Erfassungsmittels erfasst werden und dann zum Beispiel entsprechend die beschriebenen Rückmeldungssignale, zum Beispiel eine akustische Rückmeldung über einen Lautsprecher ausgegeben werden. Wird dagegen eine haptische Rückmeldung ausgegeben, die mechanisch umgesetzt ist, zum Beispiel durch die oben beschriebenen Rastungen, so ist kein Steuersignal zur Ausgabe dieses haptischen Feedbacks erforderlich, denn dieses wird automatisch erzeugt, sobald das Bedienelement in die entsprechende Drehposition gedreht wird.
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Das Erfassungsmittel zur Erfassung der Drehung, und insbesondere auch der Drehpositionen wie zum Beispiel Drehwinkel oder Drehgeschwindigkeit kann aber auch beliebig anders ausgebildet sein, zum Beispiel als Hallsensor, induktiver Sensor oder ähnliches. Auch dieses Erfassungsmittel ist vorzugsweise ortsfest angeordnet und nicht drehbar um die Drehachse ausgebildet. Dadurch lässt sich wiederum die Ausgestaltung der Bedieneinrichtung deutlich vereinfachen.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung oder einer ihrer Ausgestaltungen.
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Die für die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung und ihre Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten damit in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Die Bedieneinrichtung kann im Innenraum des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel in der Mittelkonsole, an einem oder mehreren Sitzen für Fahrer und/oder Beifahrer und/oder im Bereich der Rücksitze angeordnet sein.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Bedienen einer Anzeigeeinrichtung mittels einer Bedieneinrichtung, welche ein um eine Drehachse drehbares Bedienelement aufweist. Dabei weist das Bedienelement einen um die Drehachse drehbaren zumindest zum Teil transparenten Hohlzylinder auf, wobei die Anzeigeeinrichtung nicht drehbar bezüglich der Drehachse und innerhalb des Hohlzylinders angeordnet ist, so dass eine auf der Anzeigeeinrichtung bereitgestellte Anzeige durch zumindest einen Teil einer Mantelfläche des Hohlzylinders hindurch sichtbar ist, und wobei die auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte Anzeige in Abhängigkeit von einer Drehung des Bedienelements um die Anzeigeeinrichtung geändert wird.
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Auch hier gelten die in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung und ihren Ausgestaltungen genannten Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Darüber hinaus ermöglichen die in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung und ihren Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere korrespondierende Verfahrensschritte.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bedieneinrichtung mit einem rotierbaren Bedienelement und einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Hohlzylinders mit der im Hohlzylinder angeordneten Anzeigeeinrichtung für eine Bedieneinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 3 eine schematische und perspektivische Darstellung einer von einem Blendenelement umgebenen Bedieneinrichtung in ihrer bestimmungsgemäßen Einbaulage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bedieneinrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Bedieneinrichtung 10 weist dabei ein um eine Drehachse A drehbares Bedienelement 12 auf, welches eine als Hohlzylinder ausgebildete Walze 14 umfasst, sowie eine innerhalb des Hohlzylinders, welcher durch die Walze 14 bereitgestellt ist, angeordnete Anzeigeeinrichtung 16 die als Display, insbesondere OLED oder Mikro-LED-Display ausgebildet sein kann. Das Bedienelement 12 weist zudem Seitenwände 18 auf, welches sich senkrecht zur Mantelfläche des Walze 14 erstrecken, und welche eine Öffnung 20 umfassen, die einen Bereich um die Drehachse A umgibt. Diese Öffnung 20 kann sich an diese Seitenwände 18, insbesondere auf einer Seite der Walze 14 oder auch auf beiden Seiten der Walze 14, wie hier dargestellt, ein weiterer Hohlzylinder 22 anschließen, welcher einen kleineren Durchmesser als die Walze 14 aufweist. Über diese kleineren Hohlzylinder 22 kann das Bedienelement 12 vorteilhafterweise drehbar gelagert werden, zu welchem Zweck die Bedieneinrichtung 10 entsprechenden Lagerstellen 24 aufweist. Diese Lagerstellen 24 können prinzipiell beliebig zur Lagerung des Bedienelements 12 ausgebildet sein, zum Beispiel als Gleitlager oder Wälzlager. Durch die in den Seitenwänden 18 vorgesehenen Öffnungen 20 ist es weiterhin vorteilhafterweise möglich, die Kontaktierung für die Anzeigeeinrichtung 16 von außen in das Innere der Walze 14, zum Beispiel entlang der Rotationsachse A, zu führen, zum Beispiel innerhalb einer entlang der Drehachse A verlaufenden Hohlachse 26. Weiterhin weist die Bedieneinrichtung 10 auch einen Rotationssensor 28 auf, welcher dazu ausgelegt ist, eine Rotation der Walze 14, zum Beispiel ein Folge einer manuellen Betätigung der Walze 14 durch einen Benutzer, zu erfassen, sowie insbesondere auch eine aktuelle Drehposition, zum Beispiel gegenüber eine Referenzposition.
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Die Anzeigeeinrichtung 16 selbst ist nun vorteilhafterweise statisch bezüglich der Drehachse A gelagert, das heißt dass sich die Anzeigeeinrichtung 16 selbst nicht um die Drehachse A drehen kann. Optional kann die Anzeigeeinrichtung 16 jedoch transversal beweglich ausgebildet sein, insbesondere mit den übrigen Bauteilen der Bedieneinrichtung 10, um das Bedienelement 12 zusätzlich entgegen der dargestellten Z-Richtung drückbar auszugestalten, wie dies später näher erläutert ist.
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Dadurch, dass die Anzeigeeinrichtung 16 selbst nicht rotierbar ausgebildet ist, kann die Kontaktierung der Anzeigeeinrichtung 16 über die bereits beschriebenen Hohlachse 26 auf besonders einfache und kostengünstige Weise erfolgen. Nichtsdestoweniger kann durch die Bedieneinrichtung 10 für einen Benutzer der Eindruck erweckt werden, als würde sich bei einer Drehung der Walze 14 auch die Anzeigeeinrichtung 16 mitbewegen. Dies kann vorteilhafterweise dadurch bewerkstelligt werden, indem eine aktuell auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte Anzeige 16a, 16b (vergleiche 3) bei einer Drehung der Walze 14 korrespondierend mit gedreht werden. Die auf der Anzeigeeinrichtung 16 dargestellte Grafik kann sich also parallel zur Drehung der Walze 14 bewegen. Um den Eindruck dieses Mitbewegens der Anzeigeeinrichtung 16 zusätzlich zu verstärken, ist die Anzeigeeinrichtung 16, wie hier dargestellt, mit einem gebogenen Anzeigebereich 30 ausgebildet. Diese gebogene Anzeigefläche 30 ist in 2, welche eine perspektivische und schematische Darstellung der Walze 14 mit der innerhalb der Walze 14 angeordneten Anzeigeeinrichtung 16 illustriert, noch deutlicher zu erkennen.
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Zudem ist zumindest die Walze 14 aus einem transparenten Material gebildet, zum Beispiel aus Kunststoff oder Glas. Dadurch kann vorteilhafterweise die aktuell auf der Anzeigeeinrichtung 16 bereitgestellte Anzeige 16a, 16b zumindest zum Teil durch die transparente Walze 14 hindurch von einem Benutzer gesehen werden. Auch die übrigen Teile des Bedienelements 12, das heißt zum Beispiel die Seitenwände 18 sowie auch die kleineren Hohlzylinder 22 können transparent und aus dem gleichen Material wie die Walze 14 gebildet sein. Insgesamt kann das Bedienelement 12 als Ganzes aus Kunststoff gefertigt sein oder auch aus Glas gefertigt sein. Dies Vereinfacht die Herstellung und reduziert die Herstellungskosten. Ist das Bedienelement 12 beispielsweise aus Kunststoff gefertigt, so kann zusätzlich auch enorm Gewicht eingespart werden. Eine Walze 14 aus Glas erlaubt dagegen die Bereitstellung einer höheren Kratzfestigkeit. Denkbar ist es jedoch auch, dass die von der Walze 14 verschiedenen Bauteile des Bedienelements 12, das heißt also zum Beispiel die Seitenwände 18, sowie die kleineren Hohlzylinder 22, aus einem andere Material oder aus dem gleichen Material aber nicht transparent ausgebildet sind. Entsprechend ist es auch denkbar, Teile des Bedienelements 12 aus Glas und Teile des Bedienelements aus Kunststoff zu fertigen. Auch andere Materialien, wie Metall oder ähnliches, können zum Einsatz kommen.
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Um die auf der Anzeigeeinrichtung 16 aktuell bereitgestellte Anzeige 16a, 16b korrespondierend zu einer Bewegung der Walze 14 mit zu bewegen, kann die Bewegung der Walze 14 mittels des Rotationssensors 28 erfasst werden und die erfasste Rotationsposition an die Anzeigeeinrichtung 16 übermittelt werden, was durch den Pfeil 32 in 1 veranschaulicht ist. Entsprechend kann die Anzeigeeinrichtung 16 die dargestellten Anzeigeelemente 16a, 16b entsprechend in ihrer Position variieren, zum Beispiel so, dass diese mit einer Rotationsgeschwindigkeit ebenfalls um die Drehachse A bewegt werden, die zur Rotationsgeschwindigkeit, insbesondere der aktuell erfassten Rotationsgeschwindigkeit der Walze 14 korrespondiert. Diese Rotationsgeschwindigkeit der Bewegung der Anzeigeelemente 16a, 16b muss aber nicht notwendigerweise während der gesamten Rotation der Walze 14 mit der Rotationsgeschwindigkeit der Walze 14 übereinstimmen, denkbar wäre auch ein Vorauseilen oder Nachziehen beziehungsweise optisches Einrasten der Grafiken 16a, 16b. Die Bewegung der jeweiligen Anzeigen 16a, 16b beziehungsweise der einzelnen angezeigten Elemente 16a, 16b erfolgt dabei weiterhin vorzugsweise der Gestalt, dass diese einzelnen angezeigten Anzeigeelemente 16a, 16b bei einer Bewegung der Walze 14 sich ausschließlich hinsichtlich ihrer Position auf der Anzeigefläche 30 ändern, jedoch nicht in ihrem Aussehen, insbesondere nicht hinsichtlich ihrer Formgebung und/oder Größe. Weiterhin kann auch eine Elektronikeinheit vorgesehen sein, die die vom Rotationssensor 28 erfassten Sensordaten auswertet und in Abhängigkeit von dieser Auswertung das Display, das heißt im Allgemeinen die Anzeigeeinrichtung 16, ansteuert. Diese Elektronikeinheit ist hier jedoch nicht explizit dargestellt und kann beispielsweise Teil des Rotationssensor 28 selbst oder auch des Displays beziehungsweise der Anzeigeeinrichtung 16 selbst sein. So können also vorteilhafterweise auf dem Display 16 je nach Anwendung Grafiken oder Symbole 16a, 16b angezeigt werden und entsprechend der Rotation der Walze 14 auf dem Display 16 verschoben wird. Damit folgen die dargestellten Grafiken 16a, 16b der Rotation der Walze 14. Wenn ein Benutzer die Walze 14 dreht, hat dieser die Empfindung beziehungsweise den Eindruck, als ob die Walze 14 inklusive der Grafikelemente 16a, 16b bewegt wird. Damit wird der Eindruck erweckt, als ob man eine mechanische Walze mit aufgedruckten Symbolen betätigen würde.
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Weiterhin ist es auch vorteilhaft, für bestimmte Drehpositionen ein Feedback an den Benutzer auszugeben. Beispielsweise kann die Walze 14 beziehungsweise im Allgemeinen das Bedienelement 12 eine mechanische Rasterung bezüglich der Drehbewegung umfassen. Mit anderen Worten kann ein Einrasten der Walzenposition bei bestimmten Drehpositionen durch eine solche Rasterung erzeugt werden. Ein Überdrehen einer solchen eingerasteten Drehposition erfordert vom Benutzer dann eine erhöhte Kraft in Rotationsrichtung. Dies verstärkt vorteilhafterweise den Eindruck einer mechanischen Bedienung und kann zugleich auf besonders einfache Weise umgesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann für eine jeweilige solche Drehposition, für welche ein entsprechendes Feedback ausgegeben werden soll, auch ein Geräusch, wie zum Beispiel ein Klick-Geräusch, erzeugt werden. Dieser Klick beziehungsweise im Allgemeinen das Geräusch kann dabei mechanisch erzeugt werden, zum Beispiel mit einer Feder, oder künstlich und über einen Lautsprecher ausgegeben werden. Ein solcher Lautsprecher kann dann beispielsweise in der Nähe des Bedienelements 12 angeordnet sein oder zur Ausgabe eines solchen akustischen Feedbacks können auch die sonstigen im Kraftfahrzeug verbauten Lautsprecher verwendet werden.
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Weiterhin ist es denkbar, dass eine Auswahl einer mit den jeweiligen Anzeigen 16a, 16b assoziierten Funktion direkt durch Drehen erfolgen kann. Beispielsweise kann die Stufe der Sitzheizung durch Drehen der Walze 14 eingestellt werden, zum Beispiel erhöht oder erniedrigt werden, je nach Drehrichtung, wobei die entsprechende Stufe auch durch eine korrespondierende Anzeige 16a, 16b auf der Anzeigeeinrichtung 16 dem Benutzer visualisiert werden kann. auch kann beispielsweise die Lautstärke von Lautsprechern, die Innenraumtemperatur, ein Sitzverstellmechanismus, oder ähnliches ganz analog durch Drehen der Walze 14 in die korrespondierende Drehrichtung eingestellt werden. Im Allgemeinen kann es vorgesehen sein, dass die Walze 14 nur in eine vorbestimmte Drehrichtung rotierbar ist, bevorzugt ist es jedoch, dass sich die Walze 14 in beide Richtungen um die Drehachse A drehen lässt. Eine zusätzliche oder alternative Auswahlmöglichkeit einer Funktion kann aber auch dadurch bereitgestellt werden, dass das Bedienelement 12 drückbar ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann die Walze 14, sowie auch weitere Komponenten, wie zum Beispiel auch die Anzeigeeinrichtung, deren Halterung, die ebenfalls durch die Hohlachse 26 bereitgestellt werden kann, sowie auch die Lagerstellen 24 und optional auch der Rotationssensor 28, reversibel räumlich versetzbar ausgebildet sind. Somit kann diese Einheit beispielsweise um einen bestimmten Drückweg entgegen der dargestellten z-Richtung bewegt werden, wodurch zum Beispiel ein Schalter 34 (vergleiche 1), welcher unterhalb der Walze 14, das heißt in z-Richtung unterhalb, positioniert ist, betätigt werden kann, um eine entsprechende Funktion auszulösen. Insbesondere wird dabei diejenige Funktion ausgelöst, deren korrespondierende Anzeige 16a, 16b sich aktuell im zentralsten Bereich der Anzeigefläche 30 befindet, also mittig auf der Anzeigefläche 30 und bezüglich der z-Achse am höchsten Punkt der Anzeigefläche 30 positioniert ist. Ein solcher räumlich reversibler Versatz lässt sich auf besonders einfache Weise realisieren, da zudem bevorzugt ist, dass der Drückweg maximal einen Millimeter, zum Beispiel auch nur 0,5 Millimeter, beträgt. Zu diesem Zweck können beispielsweise Federelemente oder ähnliche weitere Lagerelemente vorgesehen sein, die einen solchen reversiblen räumlichen Versatz ermöglichen und gleichzeitig eine Rückstellkraft auf das Bedienelement 12 und/oder der übrigen räumlich zu versetzenden Komponenten bereitstellen. Denkbar wäre es zudem auch, dass beim Drücken der Walze 14 die Anzeigeeinrichtung 16 nicht mit bewegt wird. Dies kann sich bei geringem Drückweg auf einfache Weise dadurch bewerkstelligen lassen, indem ein Abstand zwischen der Anzeigefläche 30, insbesondere deren Außenmantelfläche, und der Innenmantelfläche des Hohlzylinders, welcher durch die Walze 14 bereitgestellt ist, mindestens so groß ist wie der maximale Drückweg. Dies erlaubt eine besonders einfache Ausgestaltung dieses Drückmechanismus, da die räumlich zu versetzenden Komponenten auf ein Minimum reduziert werden können.
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3 zeigt weiterhin ein weiteres Beispiel einer Bedieneinrichtung 10 in ihrer bestimmungsgemäßen Einbaulage, in welcher die Bedieneinrichtung 10 von einer Blende 36 als Teil eines Kraftfahrzeugs umgeben ist. Wie zu sehen ist, ist nur ein Teil der Walze 14 für einen Benutzer überhaupt sichtbar. Dies ermöglicht es in entsprechender Weise, dass auch die Anzeigeeinrichtung 16 mit ihrer Anzeigefläche 30 nicht vollkommen geschlossen ausgebildet sein muss, sondern sich in ihrer Ausdehnung um die Rotationsachse A nur zum Teil erstreckt, wie dies ebenfalls gut in 2 zu erkennen ist.
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Weiterhin sind in 3 auch die beiden Bewegungsfreiheitsgrade der Bedieneinrichtung 10, insbesondere des Bedienelements 12 veranschaulicht, nämlich das Drehen 40 der Walze 14, sowie das Drücken 42 der Walze. Durch diese Drückmöglichkeit 42 kann also vorteilhafterweise auch eine Auswahl einer gewünschten aktuell durch die Anzeige 16a, 16b repräsentierten Funktion bereitgestellt werden, zum Beispiel durch Drücken 42 der ganzen Walze 14 senkrecht zur Rotationsachse A entgegen der dargestellten z-Richtung. Hier kann zum Beispiel dann ein entsprechend aktuell angezeigter Menüpunkt 16a, 16b ausgewählt werden.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Bedieneinrichtung bereitgestellt werden kann, bei welcher die Grafik auf der Anzeigeeinrichtung der Drehbewegung der Walze folgt. Somit kann vorteilhafterweise ein walzenartiges Bedienteil für unterschiedlichste Anwendungsfälle eingesetzt werden. Die angezeigten Symbole können funktions- und use-caseabhängig, d.h. Anwendungsabhängig, variiert werden. Zugleich bleibt der gewohnte Bedienkomfort einer mechanischen Walze erhalten. Denkbar ist der Einsatz zum Beispiel als Menü-Bedieneinheit, ähnlich dem heutigen MMI(Multi-Media-Interface)-Drehdrücksteller, für Klimafunktionen, Sitzfunktionen, Lichtfunktionen, und so weiter.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015110633 A1 [0003]
