DE10326400A1 - Bedienelement - Google Patents

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Abstract

Bedienelement mit einer Bedienfläche, insbesondere in einem Fahrzeug zum Betätigen einer Stelleinrichtung, die mit einem zu verstellenden Bauteil in einer Wirkverbindung steht, wobei die Bedienfläche als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist, durch die in Abhängigkeit der Position und/oder der Druckintensität eines auf die Bedienfläche ausgeübten Druckes ein Stellsignal erzeugbar ist, durch das das zu verstellende Bauteil über die Stelleinrichtung entsprechend positionierbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bedienelement mit einer Bedienfläche, insbesondere in einem Fahrzeug zum Betätigen einer Stelleinrichtung, die mit einem zu verstellenden Bauteil in einer Wirkverbindung steht.
  • Durch die starke Zunahme von elektronischen Elementen in Kraftfahrzeugen nimmt auch die Anzahl der Bedienelemente drastisch zu. Das Spektrum reicht hierbei von einfachen Schaltern bis hin zu komplexen Bedienelementen. Bedienelemente detektieren eine Aktion bzw. einen Wunsch des Fahrers. Schalter und Taster stellen die am häufigsten im Kraftfahrzeug eingesetzten Bedienelemente dar. Die vom Fahrer gewünschte Aktion wird bereitgestellt, indem elektrische Schaltkreise geschlossen oder unterbrochen werden. Sie können vom Benutzer durch Drücken oder Schieben betätigt werden. Dabei bedürfen insbesondere zu verstellende Bauteile, wie beispielsweise Schiebedächer bzw. Schiebehebedächer und Fenster, die über eine Stelleinrichtung betätigt werden, während der Bedienung eine gewisse Aufmerksamkeit, die den Fahrer unerwünscht ablenken kann.
  • Bedienelemente müssen zudem als Funktionselemente in das Design integriert werden. Das Design muss daher häufig an die Größe der Bedienelemente und das damit verbundene „Package" angepasst werden. Designer benötigen auf dem Weg zum „optimalen" Design mehr Freiheit zur Gestaltung von beliebigen Oberflächen. Hierzu sind Bedienelemente nötig, die sich fast unsichtbar in vorhandene Oberflächen integrieren lassen.
  • Aus der DE 197 56 804 C2 ist ein druckempfindlicher Schalter und insbesondere ein mechanisch betätigter druckempfindlicher Schalter, bei welchem ein elektrischer Kontakt oder eine elektrische Isolation zwischen zwei gegenüberliegenden Elektroden gebildet wird, wenn jeweils eine Kraft auf eine der Elektroden ausgeübt wird oder wenn die Kraft aufgehoben wird, bekannt. Im Einzelnen betrifft die bekannte Erfindung einen flachen oder folienförmigen Schalter, der zur Anzeige mittels eines Binärcodes (EIN oder AUS) ob ein Fahrgast einen Sitz belegt hat, im Sitzpolster angeordnet ist. Damit dient der druckempfindliche Schalter in bekannter Weise le diglich dazu, eine EIN- bzw. AUS-Position festzustellen. Drucksensitive flexible Schalter bzw. Folien sind ganz allgemein beispielsweise aus der WO 02/01586 A1 und aus der US 6,008,718 A bekannt.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Bedienelemente zum einen so zu verbessern, dass sie sich leichter und intuitiv bedienen lassen, ohne dass es bei ihrer Bedienung einer besonderen Aufmerksamkeit des zu verstellenden Bauteiles bedarf. Zum anderen soll es möglich sein, die Bedienelemente leichter und unabhängig vom Oberflächenmaterial und von der Oberflächengeometrie in vorhandene Oberflächen integrieren zu können.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Bedienfläche als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist, durch die in Abhängigkeit der Position und/oder der Druckintensität eines auf die Bedienfläche ausgeübten Druckes ein Stellsignal erzeugbar ist, durch das das zu verstellende Bauteil über die Stelleinrichtung entsprechend positionierbar ist.
  • Dadurch, dass die Bedienfläche als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist, bei der Druck in Abhängigkeit der Position, also ortsaufgelöst, festgestellt werden kann, lässt sich ein Stellsignal erzeugen, durch das das zu verstellende Bauteil über die Stelleinrichtung in seine vorgesehene Position gebracht werden kann. Neue Materialen in Form von sogenannten „smart materials" sind dabei als drucksensitive Oberflächen geeignet. Diese Materialien sind drucksensitiv und erkennen sowohl die Position des Druckes als auch die Druckintensität. Die smart materials können dabei unterschiedlich aufgebaut sein. So ist ein Aufbau mit Kontaktfolien, die sich unter Druck zusammenpressen oder eine Kombination aus Schaumstoff und Glasfasern möglich, wie sie beispielsweise aus der WO 00/73982 A1 bekannt ist. Durch die zusätzliche Auswertung der Bedienstärke können mehr Bedienmöglichkeiten erreicht werden. Beliebige Positionen sind direkt anwählbar. Es ist auch eine Bedienung auf großen Flächen möglich. Druck- und Schiebebewegungen können detektiert und in entsprechende Stellsignale umgewandelt werden. Es entsteht mehr Designfreiheit, da beliebige Formen von drucksensitiven Oberflächen ausgebildet werden können. Diese sind zudem mit beliebigen Materialien kombinierbar. Bei Bedarf können sie sogar unsichtbar gestaltet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bedienfläche als ein längliches Bedienfeld ausgebildet, dessen Längsachse etwa in Verstellrichtung des zu verstellenden Bauteiles angeordnet ist. Das längliche Bedienfeld weist ein erstes Ende auf, das einer ersten Position und ein zweites Ende auf, das einer zweiten Position des zu verstellenden Bauteiles zugeordnet ist. Zwischen den Enden liegende Bereiche des Bedienfeldes sind entsprechenden Zwischenpositionen des zu verstellenden Bauteiles zugeordnet.
  • Dadurch wird eine Bedienung in Analogie der Funktion bzw. Bewegungsrichtung des zu verstellenden Bauteiles ermöglicht. Es kann eine intuitive Bedienung durch eine entsprechende Streichbewegung über die entsprechende Bedienfläche erfolgen. Es ist aber auch möglich, beliebige Situationen mit einer Berührung anzusteuern. So kann beispielsweise die Öffnungsweite eines Schiebedaches oder eines Fensters durch Druck auf eine bestimmte Stelle des längliches Bedienfeldes bestimmt werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verstellgeschwindigkeit es zu verstellenden Bauteiles von dem auf die Bedienfläche bzw. drucksensitive Oberfläche ausgeübten Druck abhängig. So kann beispielsweise das schnelle Öffnen/Schließen eines Schiebedachen oder Fensters durch festen Druck und das langsame Öffnen/Schließen durch geringen Druck auf die Bedienfläche erfolgen.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die drucksensitive Oberfläche bzw. Bedienfläche von einem drucksensitiven Element, das aus einem drucksensitiven Material ausgebildet ist, gebildet. Es ist aber auch möglich, die drucksensitive Oberfläche aus einem flexiblen Material auszubilden, dem auf seiner der Oberfläche abgewandten Innenfläche ein drucksensitives Element aus einem drucksensitiven Material vorgelagert ist. Aus designerischen Gründen kann das eigentliche drucksensitive Element von einem flexiblen Material abgedeckt werden, so dass das flexible Material für den Bediener die drucksensitive Oberfläche bildet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Erzeugung einer Haptik bei Ausübung eines Druckes auf die Bedienfläche, diese in Vibra tionen versetzbar. Diese Vibrationen können bei zunehmender Einwirkung auf die Bedienfläche entsprechend zunehmen. Damit erkennt der Bediener, dass er auch tatsächlich einen Schaltvorgang auslöst. Die Vibrationen können beispielsweise durch Piezo-Elemente erzeugt werden.
  • Als zu verstellendes Bauteil kommt beispielsweise neben einem Schiebedach auch ein Fenster, ein Sitz oder andere Bauteile in Frage.
  • Das Bedienelement kann dem zu verstellenden Bauteil benachbart, an einem Multifunktionslenkrad oder an anderer geeigneter Stelle angeordnet sein.
    •
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1: Eine räumliche Darstellung eines Kraftfahrzeuginnenraumes mit Blick auf in einer Fahrertür angeordnete Bedienelemente zur Verstellung von Fenstern im Ausriss,
  • 2: eine räumliche Darstellung eines Fahrzeuginnenraumes mit Blick auf Bedienelemente im Fahrzeughimmelbereich zur Verstellung eines nicht dargestellten Schiebedaches im Ausriss und
  • 3: ein Blockschaltbild eines Bedienelementes mit nachgeordneter Stelleinrichtung und zu verstellendem Bauteil.
  • Ein Bedienelement 1 ist über eine nachgeordnete Elektronik 2 mit einer Stelleinrichtung 3 verbunden, die ein zu verstellendes Bauteil 4 positioniert.
  • Das Bedienelement 1 weist eine Bedienfläche 5 auf, die als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist. Die Bedienfläche 5 ist aus einem „smart material" ausgebildet, das sowohl die Position des auf ihn ausgeübten Druckes als auch seine Druckintensität detektieren kann. Der auf die Bedienfläche 5 von einem Bediener bzw. Fahrer ausgeübte Druck wird von der Elektronik 2 ausgewertet und als ein entsprechendes Stellsignal an die Stelleinrichtung 3 weitergegeben, die das zu verstellende Bauteil 4 entsprechend positioniert.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel von 1 ist Bedienfläche 5 als ein längliches Bedienfeld 6 ausgebildet, dessen Längsachse 7 etwa in Verstellrichtung 8 des zu verstellenden Bauteiles 4 – im Beispiel einem vorderen linken Fenster 9 – angeordnet ist. Das längliche Bedienfeld 6 weist ein erstes Ende 10 auf, das einer ersten Position, nämlich dem geschlossenen Fenster 9 zugeordnet ist. Das dem ersten Ende 10 abgewandte zweite Ende 11 des länglichen Bedienfeldes 6 ist entsprechend einer zweiten Position des zu verstellenden Bauteiles 4 – nämlich dem völlig geöffneten Fenster 9 – zugeordnet. Zwischen den Enden 10, 11 liegende Bereiche des Bedienfeldes 6 sind entsprechenden Zwischenpositionen des Fensters 9 zugeordnet. Durch Streichen mit dem Finger des nicht dargestellten Bedieners über das längliche Bedienfeld 6 lässt sich so intuitiv das Fenster 9 öffnen bzw. schließen. Die Schnelligkeit des Öffnungs- bzw. Schließvorganges wird dabei von der Stärke des auf das Bedienfeld 6 ausgeübten Druckes bestimmt. Im Beispiel sind den beiden äußeren Enden 10, 11 des Bedienfeldes 6 jeweils ein Schließfeld 12 bzw. ein Öffnungsfeld 13 vorgelagert. Durch Druckausübung auf die Felder 12, 13 wird in bekannter Weise ein kompletter Öffnungs- oder Schließvorgang durchgeführt. Die Zuordnung des Bedienelementes 1 bzw. des Bedienfeldes 6 zu den einzelnen Seitenfenstern erfolgt über Zuordnungsfelder 14, 15, 16, 17. Durch Druckausübung auf das erste Zuordnungsfeld 14 wird die Bedienfläche 5 dem vorderen linken Fenster 9 zugeordnet. Eine Druckausübung auf das zweite Zuordnungsfeld 15 ordnet die Bedienfläche 5 einem nicht dargestellten rechten Seitenfenster und entsprechend auf das dritte Zuordnungsfeld 16 einen nicht dargestellten linken hinteren Seitenfenster und bei Druck auf das vierte Zuordnungsfeld 17 erfolgt eine Zuordnung zu dem ebenfalls nicht dargestellten rechten hinteren Fenster.
  • Grundsätzlich können aber anstelle der Zuordnungsfelder 14, 15, 16, 17 auch drei weitere längliche Bedienfelder 6 angeordnet werden, so dass jedem Fenster ein eigenes Bedienfeld 6 zugeordnet ist.
  • In einem zweiten Beispiel nach 2 ist das Bedienelement 1' an einer Bedienkonsole 18 im Bereich eines Dachhimmels 19 oberhalb eines Innenspiegels 20 angeordnet. Das länglichen Bedienfeld 6' ist in Verstellrichtung eines nicht dargestellten Dachfensters an der Bedienkonsole 18 angeordnet. Seinem ersten Ende 10' und seinem zweiten Ende 11' ist dabei ebenfalls jeweils ein Schließfeld 12' bzw. ein Öffnungsfeld 13' vorgelagert. Ein Bedienelement 21 an der Bedienkonsole 18 ist zur Bedienung der nicht weiter dargestellten Lüftung vorgesehen. Eine Sonnenblende 22, eine Frontscheibe 23 und der Innenspiegel 20 sind zur leichteren Orientierung in 2 dargestellt.

Claims (13)

  1. Bedienelement mit einer Bedienfläche, insbesondere in einem Fahrzeug zum Betätigen einer Stelleinrichtung, die mit einem zu verstellenden Bauteil in einer Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist, durch die in Abhängigkeit der Position und/oder der Druckintensität eines auf die Bedienfläche (5) ausgeübten Druckes ein Stellsignal erzeugbar ist, durch das das zu verstellende Bauteil (4) über die Stelleinrichtung (3) entsprechend positionierbar ist.
  2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) als ein längliches Bedienfeld (6, 6') ausgebildet ist, dessen Längsachse (7) etwa in Verstellrichtung (8) des zu verstellenden Bauteiles (4) angeordnet ist, dass das längliche Bedienfeld (6, 6') ein erstes Ende (10, 10') aufweist, das einer ersten Position und ein zweites Ende (11, 11') aufweist, das einer zweiten Position des zu verstellenden Bauteiles (4) zugeordnet ist, und dass zwischen den Enden (10, 10', 11, 11') liegende Bereiche des Bedienfeldes (6, 6') entsprechenden Zwischenpositionen zugeordnet sind.
  3. Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellgeschwindigkeit (8) es zu verstellenden Bauteiles (4) von dem auf die Bedienfläche (5) ausgeübten Druck abhängig ist.
  4. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) von einem drucksensitiven Element gebildet wird.
  5. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) von einem flexiblen Material gebildet wird, dem auf seiner der Oberfläche abgewandeten Innenfläche ein drucksensitives Element vorgelagert ist.
  6. Bedienelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das drucksensitive Element aus einem drucksensitiven Material ausgebildet ist.
  7. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer Haptik bei Kontaktierung der Bedienfläche (5) diese in Vibrationen versetzbar ist.
  8. Bedienelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationen mit zunehmender Einwirkung auf die Bedienfläche (5) zunehmen.
  9. Bedienelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationen durch Piezoelemente erzeugt werden.
  10. Bedienelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verstellende Bauteil (4) ein Schiebedach und die Bedienfläche (5) Teil eines Schiebehebedachschalters ist.
  11. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verstellende Bauteil (4) ein Fenster (9) und die Bedienfläche (5) Teil eines Fensterheberschalters ist.
  12. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verstellende Bauteil (4) ein Sitz und die Bedienfläche (5) Teil eines Sitzverstellschalters ist.
  13. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) an einem Multifunktionslenkrad angeordnet ist.
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