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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bedienelement zur Betätigung einer Fahrzeugfunktion, ein Verkleidungsteil für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug umfassend ein derartiges Bedienelement und ein Verfahren zur Betätigung einer Fahrzeugfunktion.
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Die komplexen Steuerungen heutiger Fahrzeuge bergen die Gefahr Fahrer und Beifahrer kognitiv zu überfordern. Berührungsempfindliche Schaltflächen und Bildschirme bieten im Allgemeinen keine taktile Orientierung und erfordern eine visuelle Aufmerksamkeit des Fahrers während der Bedienung, wodurch die Sicht des Fahrers auf die Straße und den Verkehr gestört wird.
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In der Druckschrift
US 2017/0136918 A1 wird eine Steuervorrichtung mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche zur Steuerung einer Autositzfunktion beschrieben. Die Steuervorrichtung weist eine rillen- oder schlitzförmige Ausnehmung auf, die vorzugsweise einen U-, V- oder L-förmigen Querschnitt aufweist. Der Verlauf der Ausnehmung bildet in etwa ein Rechteck, so dass die Ausnehmung den gegenüber der Ausnehmung erhabenen Mittelabschnitt insbesondere vollständig umschließt. Der Mittelabschnitt kann als Schalter oder Taster ausgebildet sein, um ebenfalls vielfältige Funktionen auszuführen oder zwischen verschiedenen Schaltebenen für die berührungsempfindlichen Flächen umzuschalten. In der Aussparung oder in einem Teil der Aussparung befindet sich eine berührungsempfindliche Fläche, über die Funktionen über die Steuervorrichtung angesprochen werden.
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Die Druckschrift
WO 2020/018426 A1 beschreibt eine Fahrzeugtürinnenverkleidung. Der Innenraum der Fahrzeugtürverkleidung hat eine Armlehne, eine Oberflächenvertiefung, die sich in der Armlehne befindet, wobei die Oberflächenvertiefung mit einer Haut bedeckt ist, und mindestens einen Berührungssensor, der funktionsfähig mit einem Stellglied einer Komponente des Innenraums der Fahrzeugtürverkleidung gekoppelt ist, wobei sich der mindestens eine Berührungssensor unter der Haut befindet, die die Oberflächenvertiefung bedeckt, und wobei der mindestens eine Berührungssensor durch die Haut hindurch nicht visuell wahrnehmbar ist.
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Die beiden oben beschriebenen Steuervorrichtungen sind durch die Anordnung in Vertiefungen so in die Innenausstattung bzw. -verkleidung von Fahrzeugen integriert, dass diese prinzipiell ohne visuelle Wahrnehmung bedient werden können. Jedoch wird durch die Einfügung von Vertiefungen für Steuervorrichtungen in der Innenverkleidung bzw. der Innenausstattung die Optik der Innenverkleidung bzw. Innenausstattung beeinträchtigt. Dies spielt eine umso größere Rolle je mehr Steuervorrichtungen nötig sind, um die Vielzahl von Fahrzeugfunktionen in heutigen Fahrzeugen zu bedienen.
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In der Druckschrift
DE 10 2015 212671 A1 wird ein Einrichtungselement beschrieben, das insbesondere ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteil oder ein Möbelstück sein kann, bei dem eine Bedieneinrichtung zumindest weitgehend unsichtbar unter einer Abdeckung angeordnet ist und dennoch eine vorteilhafte Bedienbarkeit gewährleistet ist. Das Einrichtungselement weist eine Tragstruktur auf, die eine Gestalt des Einrichtungselements bestimmt, mit einem Bezug aus einem flexiblen Flächenmaterial, der die Tragstruktur zumindest bereichsweise bedeckt. Weiter weist das Einrichtungselement eine Bedieneinrichtung auf, die an der Tragstruktur angeordnet und vom Bezug überdeckt ist, wobei die Bedieneinrichtung zur Bereitstellung eines elektrischen Bediensignals bei einer Betätigung durch einen Benutzer ausgebildet ist. Weiter ist vorgesehen, dass die Bedieneinrichtung ein Signalmittel umfasst, das für eine Bereitstellung eines Bereitschaftssignals ausgebildet ist. Das Signalmittel kann LEDs umfassen, welche um die Sensorfläche herum angeordnet sind. In der Abdeckung ist eine Perforation vorgesehen, durch welche das Licht der LEDs sichtbar ist. Alternativ kann die Sensorfläche flexibel sein und durch einen magnetischen Aktor senkrecht zur Abdeckung bewegbar sein. Hierdurch kann eine Deformation des Bezugs im Bereich der Sensorfläche stattfinden, wodurch eine sichtbare Anzeige der Position der Bedieneinrichtung in beispielsweise einer Armlehne bewirkt werden kann. Mit einem alternativen magnetischen Aktor kann die Sensorfläche selbst deformierbar sein und auf diese Weise eine Deformation des Bezugs bewirken. Durch Aufbringen einer Druckkraft auf die Sensorfläche kann ein elektrisches Bediensignal an die Steuereinrichtung bereitgestellt werden, das dort verarbeitet und in geeigneter Weise weitergeleitet wird.
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Die oben beschriebene Bedienvorrichtung, insbesondere mit magnetischen Aktoren zur Sichtbarmachung der Bedienvorrichtung, hat die Nachteile, dass es einen komplexen technischen Aufbau erfordert und lediglich ein oder zwei drucksensitive Sensoren umfasst. Ferner ermöglicht die oben beschriebene Bedienvorrichtung lediglich eine einzige Bedienmöglichkeit, nämlich per Knopfdruck Fensterscheiben herauf oder herunter zu fahren. Mit der oben beschriebenen Bedienvorrichtung sind komplexere Geometrien für das Bedienelement und somit eine Vielzahl verschiedener Bedienmöglichkeiten oder die Bedienung einer Vielzahl von Funktionen eher schwer zu realisieren. Weiterhin wird in der oben genannten Druckschrift auch nicht beschrieben, ob die Bedienvorrichtung eine Bedienung ohne visuelle Wahrnehmung der Bedienvorrichtung ermöglicht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Bedienelement zur Betätigung einer Fahrzeugfunktion bereitzustellen, welches in einem inaktiven Zustand unsichtbar oder fast unsichtbar ist und welches nahtlos in ein Verkleidungsteil eines Fahrzeugs integriert werden kann, ohne eine visuelle Wahrnehmung des Bedienelements bedienbar ist, wobei das Bedienelement jedoch in einem aktiven Zustand haptisch auffindbar ist.
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Die Aufgabe wird durch ein Bedienelement nach Anspruch 1, ein Verkleidungsteil nach Anspruch 8, ein Fahrzeug nach Anspruch 9 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.
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Ein erfindungsgemäßes Bedienelement zur Betätigung einer Fahrzeugfunktion umfasst eine Trägerlage mit einer Vorderseite und einer Rückseite, wobei die Trägerlage auf der Vorderseite eine Vertiefung mit einem Durchgangskanal durch die Trägerlage aufweist, welcher einen Fluidaustausch zwischen der Vorderseite und der Rückseite ermöglicht. Die Vertiefung wird von einem Teil der Trägerlage gebildet, welcher aus einer Hauptebene der Trägerlage, welche nicht die Vertiefung umfasst, herausragt.
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Weiter umfasst das erfindungsgemäße Bedienelement einen an der Vertiefung angeordneten Sensor zur Betätigung der Fahrzeugfunktion, eine flexible Bezugslage, welche auf der Vorderseite der Trägerlage angebracht ist und die Vertiefung überdeckt. Die flexible Bezugslage kann elastisch sein. Die Bezugslage kann lichtdurchlässig oder teilweise lichtdurchlässig sein, damit Licht aus einer an der Rückseite der Bezugslage angeordneten Lichtquelle von einem Fahrzeuginsassen wahrnehmbar ist. Die Bezugslage kann elektrisch isolierend sein, insbesondere kann die Bezugslage dielektrisch sein. Solch eine Bezugslage ist vorteilhaft bei der Verwendung von Berührungssensoren.
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Weiter umfasst das erfindungsgemäße Bedienelement eine Druckänderungsvorrichtung zur Reduzierung und/oder Erhöhung eines Drucks in der Vertiefung, welche mit dem Durchgangskanal auf der Rückseite der Trägerlage fluidisch verbunden ist.
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Vorteilhaft kann Luft, insbesondere komprimierte Luft oder ein anderes Gas als Fluid verwendet werden. Das erfindungsgemäße Bedienelement lässt sich somit unsichtbar und nahtlos in ein Verkleidungsteil, beispielsweise eines Fahrzeugs, mit einer Trägerlage und einer Bezugslage integrieren. Die Vertiefung kann dabei prinzipiell eine beliebige Größe und eine beliebige Form oder Geometrie aufweisen. Dies bietet die Möglichkeit eine Vielzahl von Sensoren oder eine größere Sensorfläche zu verwenden um die Bedienmöglichkeiten des Bedienelements zu erweitern und die Bedienung einer Vielzahl von Funktionen zu ermöglichen. Weiterhin kommt das Bedienelement mit einem unterschiedlichen Platzangebot aus, da die Druckänderungsvorrichtung auch räumlich getrennt von der Vertiefung oder zumindest an verschiedenen Positionen relativ zur Vertiefung angeordnet werden kann. Durch die Verwendung der Druckänderungsvorrichtung zur Deformierung der Bezugslage bleibt die Komplexität des Bedienelements nahezu gleich gering, egal welche Form oder Geometrie die Vertiefung aufweist oder wieviele Sensoren eingebaut sind.
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Vorzugsweise kann die Bezugslage im Wesentlichen fluiddicht sein und im Wesentlichen fluiddicht mit der Vorderseite der Trägerlage verbunden sein. Hierdurch lässt sich der Druck in der Vertiefung ohne viel Aufwand reduzieren und erhöhen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Bedienelement eine Vielzahl von Sensoren und/oder eine Sensorfläche aufweisen, wobei die Sensorfläche eine Gestensteuerung ermöglicht. Im Folgenden soll der Begriff Sensor auch eine Sensorfläche mit einschließen. Der Sensor kann ein kapazitiver, resistiver und/oder optischer Touch-Sensor sein.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Sensor auf der Rückseite der Trägerlage angeordnet oder in die Trägerlage integriert ist. Der Sensor kann alternativ in der Vertiefung auf der Vorderseite der Trägerlage angeordnet sein.
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Insbesondere wenn der Sensor auf der Rückseite der Trägerlage angeordnet ist oder in die Trägerlage integriert ist, ist der Sensor vor Beschädigung geschützt. Ein in der Vertiefung auf der Vorderseite der Trägerlage angeordneter Sensor kann eine höhere Berührungsempfindlichkeit aufweisenund dadurch eine größere Detaillierung der Sensorfläche ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann an der Vertiefung ein Beleuchtungselement, insbesondere eine SMD (Surface Mounted Device)-LED, angeordnet sein zur Beleuchtung des Bedienelements und/oder des Sensors.
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Weiterhin können der Sensor und/oder das Beleuchtungselement in eine flexible und/oder faltbare gedruckte Leiterplatte integriert sein und die Leiterplatte auf der Rückseite oder der Vorderseite der Trägerlage angeordnet sein.
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Die Trägerlage kann ein elektrisch isolierendes Material, insbesondere ein lichtdurchlässiges Material, beispielsweise Glas oder Kunststoff, aufweisen oder daraus bestehen.
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Ein elektrisch isolierender Träger ist vorteilhaft damit darauf angeordnete elektrische Elemente wie beispielsweise strom- oder signalführende Spuren oder Sensoren störungsfrei funktionieren. Bei einem lichtdurchlässigen oder einem bereichsweise lichtdurchlässigen Träger kann eine an der Rückseite des Trägers angeordnete Lichtquelle auf der Vorderseite sichtbar sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Bedienelement weiter eine in der Vertiefung zwischen der Trägerlage und der Bezugslage angeordnete elastische Füllage umfassen, welche die Vertiefung der Trägerlage ausfüllt, sodass die Bezugslage an der Füllage anliegt, wobei die Füllage unter Reduzierung des Drucks in der Vertiefung komprimierbar ist und/oder unter Erhöhung des Drucks in der Vertiefung ausdehnbar ist. Im Falle der Druckreduzierung kann die Fülllage soweit komprimiert werden, dass sich die Geometrie oder Form der Fülllage der Geometrie oder Form der Vertiefung anpasst. Im Falle der Druckerhöhung kann sich die Fülllage soweit ausdehnen, dass sich eine Form oder Geometrie der Bezugslage im Bereich der Fülllage an eine Form oder Geometrie der ausgedehnten Fülllage anpasst. In diesem Fall kann die Fülllage auf einer der Vertiefung gegenüberliegenden Seite aus der Hauptebene, welche nicht die Vertiefung umfasst, der Trägerlage herausragen.
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Die Fülllage kann vorzugsweise einen Schaumstoff, insbesondere einen offenporigen Schaumstoff, aufweisen oder daraus bestehen.
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Die Bezugslage kann vorteilhafterweise ein Textil, beispielsweise ein Gewebe oder ein Kunstleder aufweisen oder daraus bestehen. Vorzugsweise ist die Bezugslage, insbesondere im Bereich der Vertiefung, fluiddicht. Die Bezugslage kann lichtdurchlässig sein oder lichtdurchlässige Bereiche aufweisen, insbesondere im Bereich der Vertiefung der Trägerlage.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Bedienelement weiter eine Ausgabevorrichtung umfassen zum Ausgeben einer künstlich erzeugten taktilen, optischen und/oder akustischen Rückmeldung bei Betätigung des Sensors. Als taktile und akustische Rückmeldung kann beispielsweise ein Vibrieren und künstlich erzeugtes Klackergeräusch wie bei einer Wählscheibe verwendet werden.
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Vorzugsweise kann die Ausgabevorrichtung einen Lautsprecher, einen Vibrationsaktuator und/oder eine Lichtausgabevorrichtung umfassen. Dabei kann die Lichtausgabevorrichtung das oben genannte Beleuchtungselement, insbesondere eine oder mehrere LEDs, umfassen oder ein separates Beleuchtungselement.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Vertiefung kreisringförmig, kreisförmig oder länglich ausgebildet sein. Ein Bedienelement mit einer kreisförmigen Vertiefung, in deren Mitte ein Sensor angeordnet ist, kann eine einzelne Schaltfläche beispielsweise zur Ein- und Ausschaltung einer Fahrzeugfunktion umfassen. Ein Bedienelement mit einer kreisringförmigen Vertiefung, in der eine Vielzahl von Sensoren angeordnet ist oder in der eine Sensorfläche entlang eines Kreisrings angeordnet ist, kann einen Drehschalter oder einer Vielzahl von Schaltflächen zum Betätigen einer Vielzahl von Fahrzeugfunktionen umfassen. Ein Bedienelement mit einer länglichen Vertiefung, in der eine Vielzahl von Senoren oder eine Sensorfläche angeordnet ist, kann einen Schieberegler oder eine Vielzahl von Schaltflächen zum Betätigen einer Vielzahl von Fahrzeugfunktionen umfassen.
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Die vorliegende Erfindung schließt auch ein Verkleidungsteil für einen Fahrzeuginnenraum, welches ein vorstehend beschriebenes Bedienelement umfasst, mit ein.
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Die vorliegende Erfindung schließt auch ein Fahrzeug umfassend ein vorstehend beschriebenes Bedienelement mit ein.
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Die vorliegende Erfindung schließt auch ein Verfahren zur Betätigung einer Fahrzeugfunktion mittels eines vorstehend beschriebenen Bedienelements mit ein, wobei das Verfahren umfasst: Aktivieren des Bedienelements, wobei zur Aufdeckung des Sensors der Druck in der Vertiefung mittels der Druckänderungsvorrichtung reduziert bzw. erhöht wird, Betätigen einer Fahrzeugfunktion durch Berühren oder Annähern des Sensors, Deaktivieren des Bedienelements, wobei zur Verdeckung des Sensors der Druck in der Vertiefung mittels der Druckänderungsvorrichtung erhöht bzw. reduziert wird. Unter Aufdeckung des Sensors soll hier ein Zugänglichmachen des Sensors für einen Bediener des Bedienelements verstanden werden, sodass dieser angesteuert werden kann. Der Sensor muss nicht derart aufgedeckt werden, dass der Sensor selbst optisch sichtbar ist. Dementsprechend wird unter Verdeckung des Sensors ein Unzugänglichmachen des Sensors für einen Bediener des Bedienelements verstanden.
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Im Folgenden werden Beispiele eines erfindungsgemäßen Bedienelements anhand von Figuren detailliert beschrieben. Dabei werden verschiedene erfindungswesentliche oder auch vorteilhafte weiterbildende Elemente im Rahmen dieser Beispiele genannt, wobei auch einzelne dieser Elemente als solche zur Weiterbildung der Erfindung - auch herausgelöst aus dem Kontext des jeweiligen Beispiels und weiterer Merkmale des jeweiligen Beispiels-verwendet werden können. Weiterhin werden in den Figuren für gleiche oder ähnliche Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet und deren Erläuterung daher teilweise weggelassen.
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Es zeigen
- 1 eine Explosionszeichnung eines Bedienelements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 2 a) eine Perspektivansicht des Bedienelements aus 1 in einem inaktiven Zustand, b) eine Schnittansicht des Bedienelements aus 1 im inaktiven Zustand,
- 3 a) eine Perspektivansicht des Bedienelements aus 1 in einem aktiven Zustand, b) eine Schnittansicht des Bedienelements aus 1 im aktiven Zustand.
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1 zeigt eine Explosionszeichnung eines Bedienelements 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Bedienelement 1 weist mehrere Lagen auf. Das Bedienelement 1 weist eine Trägerlage 2 mit einer Vorderseite 2a und einer der Vorderseite 2a gegenüberliegenden Rückseite 2b auf. Auf der Vorderseite 2a der Trägerlage 2 ist eine aus der Rückseite 2b herausragende Vertiefung 3 angeordnet. Die Vertiefung 3 weist die Form eines Kreisrings auf mit einem halbkreisförmigen Querschnitt. In die Vertiefung 3 ist eine kreisringförmige Fülllage 7 mit halbkreisförmigem Querschnitt eingelegt, die formschlüssig die Vertiefung ausfüllt, sodass die Trägerlage 2 mit in die Vertiefung 3 eingelegter Fülllage 7 auf der Vorderseite 2a eine ebene oder gleichmäßige Oberfläche bilden. Auf der Vorderseite 2a der Trägerlage 2 ist eine Bezugslage 6 angeordnet, sodass die Trägerlage 2 und die Bezugslage 6 die Fülllage 7 im Wesentlichen fluiddicht zwischen sich einschließen. Auf der Rückseite 2a der Trägerlage 2 ist eine Leiterplatte 4 angeordnet. Die Leiterplatte 4 kann eine faltbare und/oder flexible gedruckte Leiterplatte 4 sein, die durch Falten, Biegen oder Verformen and der Rückseite 2b der Trägerlage 2 angeordnet ist. Die Leiterplatte 4 ist kreisförmig geformt mit einer mittig liegenden kreisförmigen Aussparung 4a. Innerhalb der Aussparung 4a weist die Leiterplatte 4 innere Flügel 4b auf, die nach oben zur Rückseite 2a der Trägerplatte 2 gefaltet sind. In einem Außenbereich der kreisringförmigen Leiterplatte 4 weist die Leiterplatte 4 äußere Flügel 4c auf, welche ebenfalls nach oben zur Trägerplatte 2 hin gefaltet sind. Zwischen den inneren Flügeln 4b und den äußeren Flügeln 4c sind auf einem parallel zur Trägerplatte 2 verlaufenden kreisringförmigen Teil 4d der Leiterplatte 4 eine Vielzahl an LEDs 5 kreisringförmig auf dem parallel zur Trägerplatte 2 verlaufenden kreisringförmigen Teil 4d verteilt angeordnet. Die LEDs 5 können der Beleuchtung des Bedienelements 1 und/oder zur optischen Rückmeldung bei Betätigung des Bedienelements 1 dienen. Der parallel zur Trägerplatte 2 verlaufende Teil 4d bildet somit ebenfalls eine Vertiefung. Die Leiterplatte 4 ist nun so an der Rückseite 2a der Trägerplatte 2 angeordnet, dass der herausragende Teil der Vertiefung 3 in der Vertiefung der Leiterplatte 4 aufgenommen wird. Dabei liegen die inneren Flügel 4b an einer Innenseite des herausragenden Teils der kreisringförmigen Vertiefung an. Die äußeren Flügel 4c liegen an einer Außenseite des herausragenden Teils der kreisringförmigen Vertiefung an. Der parallel zur Trägerplatte 2 verlaufende kreisringförmige Teil 4d mit den LEDs 5 liegt an dem Teil des auf der Rückseite 2b herausragenden Teils der Vertiefung 3 an, welcher am weitesten aus der Rückseite 2b der Trägerplatte 2 herausragt. An den äußeren Flügeln 4c und den inneren Flügeln 4b sind berührungsempfindlichen Sensoren (hier nicht dargestellt) angeordnet. Weiterhin weist die Vertiefung 3 einen Durchgangskanal durch die Trägerlage 2 auf (hier nicht dargestellt), welcher einen Fluidaustausch zwischen der Vorderseite 2a und der Rückseite 2b ermöglicht. Das Bedienelement 1 umfasst außerdem eine Druckänderungsvorrichtung (hier ebenfalls nicht dargestellt) zur Reduzierung und/oder Erhöhung eines Drucks in der Vertiefung 3, welche mit dem Durchgangskanal auf der Rückseite 2b der Trägerlage 2 fluidisch verbunden ist.
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2 a) zeigt eine Perspektivansicht eines oberen Teils des Bedienelements 1 aus 1 in einem inaktiven Zustand. 2 a) zeigt eine Oberseite der Bezugslage 6. Die Bezugslage 6 ist im inaktiven Zustand des Bedienelements 1 eben.
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2 b) zeigt eine Schnittansicht des Bedienelements 1 aus 1 im inaktiven Zustand mit Schnitt senkrecht zu einer Lagenebene der Bezugslage 6. Die oberste Lage ist die Bezugslage 6. Darunter befindet sich die Trägerlage 2, die die kreisförmige Vertiefung 3 mit halbkreisförmigem Querschnitt aufweist. In der Vertiefung 3 ist die Fülllage 7 angeordnet. Im Bereich der Vertiefung 3 ist auf der Rückseite 2b der Trägerlage 2 die gefaltete Leiterplatte 4 angeordnet. Im tiefsten Bereich der Vertiefung 3 befindet sich ein Durchgangskanal 11, welcher durch die Trägerlage 2 und die Leiterplatte 4 hindurchführt und einen Fluidaustausch zwischen der Vorderseite 2a und der Rückseite 2b der Trägerlage 2 ermöglicht. An diesen Durchgangskanal 11 ist eine Druckänderungsvorrichtung angeschlossen (hier nicht dargestellt) zur Erhöhung oder Verringerung eines Drucks in der Vertiefung 3. Dort, wo der Durchgangskanal 11 nicht angeordnet ist, befinden sich im tiefsten Bereich der Vertiefung 3 die LEDs 5 auf der Leiterplatte 4, welche auf dem kreisringförmigen Teil 4d der Leiterplatte 4 angeordnet sind, wobei auf der Rückseite 2b in die Trägerplatte 2 für die LEDs Aussparungen eingelassen sind. An den inneren Flügeln 4c und den äußeren Flügeln 4b sind berührungsempfindliche Sensoren 12 angeordnet.
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3 a) zeigt eine Perspektivansicht des Bedienelements aus 1 in einem aktiven Zustand. 3 a) zeigt die Oberseite der Bezugslage 6 wie in 2 a), wobei nun im aktiven Zustand die Bezugslage 6 nicht eben ist, sondern eine kreisringförmige Vertiefung 9 gemäß der Form der Vertiefung 3 aufweist. In der Vertiefung 9 sind Beleuchtungsflächen 10 und 8 kreisringförmig angeordnet. Die Beleuchtungsflächen 10 und 11 entsprechen Bereichen der Bezugslage 6, in denen die auf der Rückseite 2b der Trägerlage 2 angeordneten LEDs 5 durch die Bezugslage 6 leuchten. Dabei ist die LED 5 der hell markierten Beleuchtungsfläche 8 eingeschaltet, während die LEDs 5 der dunkel markierten Beleuchtungsfläche 10 ausgeschaltet sind. Die Beleuchtungsflächen sind jedoch hier nur schematisch markiert und bei ausgeschalteter darunter liegender LED 5 nicht sichtbar. Das dargestellte Bedienelement 1 kann so einen Drehschalter repräsentieren, wobei die Beleuchtungsfläche 8 eine Position des Drehschalters anzeigt. Des Weiteren können die Beleuchtungsflächen 10 und 11 der Beleuchtung des Bedienelements 1, beispielsweise durch Einschalten aller LEDs 5 gleichzeitig, dienen z.B. um eine Verwendung des Bedienelements 1 bei Dunkelheit zu vereinfachen.
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3 b) zeigt eine Schnittansicht des Bedienelements 1 aus 1 im aktiven Zustand mit Schnitt senkrecht zu einer Lagenebene der Bezugslage 6 wie in 2 b). Im Unterschied zu 2 b) ist auch hier die Vertiefung 9 in der Bezugslage 6 zuerkennen. Wie aus 2 b) weiter ersichtlich ist, legt sich die Bezugslage 6 in die Vertiefung 3 der Trägerlage 2 ein und bildet so die Vertiefung 9, wobei die zwischen der Bezugslage 6 und der Trägerlage 2 in der Vertiefung 3 angeordnete Fülllage 7 stark komprimiert ist. Die Komprimierung der Fülllage 7 wird durch eine Verringerung des Drucks in der Vertiefung 3 mittels der hier nicht dargestellten Druckänderungsvorrichtung erreicht. Da die Trägerlage 2 und die Bezugslage 6 fluiddicht miteinander verbunden sind, entsteht bei Druckverringerung in der Vertiefung ein Unterdruck, wodurch die Fülllage 7 komprimiert wird und die Bezugslage 6 im Bereich der Vertiefung 3 in die Vertiefung 3 gezogen wird und sich deren Form anpasst. Wird der Druck in der Vertiefung 3 mittels der Druckänderungsvorrichtung wieder erhöht, dehnt sich die Füllage 7 wieder aus, bis die Vertiefung 3 im Wesentlichen wieder vollständig ausgefüllt ist. Die Bezugslage 6 verläuft dann wieder eben an der Vorderseite 2a der Trägerlage 2 und der ausgedehnten Fülllage 7.
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2 a) und b) zeigen den inaktiven Zustand des Bedienelements 1. Bei Aktivierung des Bedienelements 1 wird mittels der Druckänderungsvorrichtung der Druck in der Vertiefung 3 verringert, wodurch sich die Bezugslage 6 in die Vertiefung 3 einlegt und so die Vertiefung 9 bildet. Die Aktivierung kann beispielsweise ausgelöst werden durch einen in der Nähe des Bedienelements oder an der Instrumententafel angeordneten Aktivierungssensor oder -schalter. Alternativ oder zusätzlich kann die Aktivierung automatisch ausgelöst werden, wenn ein Fahrzeuginsasse eine gewisse Fahrzeugfunktion oder -konfiguration auswählt. Die Vertiefung 9 in der Bezugslage 6 bildet dann eine berührungsempfindliche Bedienoberfläche. Alternativ kann bei Aktivierung des Bedienelements 1 auch der Druck in der Vertiefung 3 erhöht werden. Dadurch entsteht ein Überdruck in der Vertiefung 3 und die Fülllage 7 dehnt sich aus, sodass die Fülllage 7 über die Vorderseite 2a der Trägerlage 2 heraussteht. Infolgedessen weist die auf der Trägerlage 2 angeordnete Bezugslage 6 dann eine kreisringförmige Erhöhung auf. Diese Erhöhung kann zum Auffinden des Bedienelements hilfreich sein.
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Durch die spezielle Form dieser Bedienoberfläche können die nahe der Beleuchtungselemente 10 und 11 gelegenen berührungsempfindlichen Sensoren 12 gezielt und ohne visuelle Verbindung des Fahrers oder Beifahrers zum Bedienelement 1 angesteuert werden. Eine mögliche taktile Rückmeldung des Bedienelements 1 kann das Klicken einer gerasterten Wählscheibe imitieren.
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Zur Deaktivierung des aktivierten Bedienelements 1 wird der Druck in der Vertiefung 3 mittels der Druckänderungsvorrichtung wieder erhöht bzw. verringert, sodass die Bezugslage 6 wieder eben auf der Trägerlage 2 verläuft.
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Die LEDs 5 können auch individuell gesteuert werden, insbesondere eine Farbe und Helligkeit der LEDs 5, um beispielsweise einen Status zu visualisieren.
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Weiterhin können die LEDs 5 so angeordnet und gesteuert werden, dass Segmente, Icons oder andere beleuchtete Elemente ein- oder ausgeblendet werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2017/0136918 A1 [0003]
- WO 2020/018426 A1 [0004]
- DE 102015212671 A1 [0006]
