WO2008119424A1 - Bedienelement für kraftfahrzeuge - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an operating element for motor vehicles, with a touch-sensitive operating surface, which is divisible to operate various functions in different operating sections, and wherein the operating sections haptically perceptible structures are assigned.
  • Such a Bedxenelement is also known as a touch screen or as a touchpad and can be used in motor vehicles to control a variety of functions, such as a navigation system, air conditioning or audio features.
  • Such an operating element is known, for example, from DE 197 31 285 A1, from DE 101 28 908 A1 and from DE 10 2004 037 644 A1.
  • the present invention has for its object to provide a versatile as possible control for motor vehicles.
  • Claim 1 are formed in a separate from the control element additional element or according to the features of claim 11 by integrating a formveranderlichen material in the operating surface of the control itself.
  • additional element it is possible to create haptic perceptible structures, without sacrificing the structure of conventional controls To change, for example, touchscreens.
  • These can thus be equipped in a conventional manner with a flat operating surface, so that the control itself can be made comparatively inexpensive.
  • a plurality of additional elements are provided. These may for example be arranged so that they each cover a part of Bedxenflache, and it is also possible that a part of the control surface is not covered by an additional element.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the additional element is releasably fastened to the operating element. This makes it possible to operate the operating element with the aid of the haptic-perceptible structures when the additional element is fastened to the operating element. This is particularly advantageous when driving the motor vehicle, since the driver of the motor vehicle can feel the structures and thus can control the respectively assigned functions without being distracted from the traffic situation. Due to the solubility of the additional element, it is also possible to expose the operating surface of the operating element, so that it has no haptic perceptible structures.
  • the touchpad can also be produced as a screen, for example for viewing videos, or that a very high-resolution user interface can be produced on which a multiplicity of operating sections can be displayed, for example a so-called QWERTY keyboard.
  • Such finely structured operating sections are less suitable for haptic detection.
  • Such operating surfaces can therefore be best represented in a conventional manner on a flat operating surface, wherein the operation is preferably carried out in the state of the motor vehicle, for example, to make a destination input for a navigation system can.
  • the additional element may be held on or in a bearing, so that the relative position of the additional element is adjustable relative to the operating element.
  • Such relative positions may include layers in which the additional element completely covers the operating surface of the operating element or only partially. However, such relative positions may also include layers in which the operating surface of the operating element is fully flattened.
  • the bearings may include a pivot bearing or a sliding bearing.
  • the additional element may be guided in a direction normal to the control surface extending gate and be led out of this to fold the additional element on the operating surface of the control element.
  • the additional element may be formed as a flat mask of a rigid material and having at least one recess which is associated with an operating portion of the operating surface of the operating element.
  • the rigid material surrounds the recess and prevents it from being able to make contact with the operating surface in this area.
  • an operating section of the operating area is accessible, so that an assigned function can be controlled.
  • the additional element may also be formed flat and made of elastic material using a formveranderlichen material, wherein the mask structure is generated in the form veranderlichen material by an auxiliary power.
  • an elastic material is meant that it can be deformed by gentle pressure with a finger, so that exne transmission of the finger pressure through the formeele ⁇ ment is possible on an operating portion of the operating surface.
  • formveranderliche materials come materials with shape memory in question, for example, Formgedachtnis- alloys, which have two states, which are überbowbar by warming or cooling each other. In one state raised markings are generated for the mask structure, in the other state there is a haptically unstructured surface.
  • a further embodiment of the additional element is the use of electrorheological fluids, which can be hardened by applying an electrical voltage.
  • the electrorheological fluid can be welded between two layers of a film, wherein the voltage is applied via the control panel located below the additional element, so that markings are produced in the form of solidified raised areas.
  • the mask or mask structure has at least one locally raised area and / or at least one locally lowered area which is assigned to an operating section of the operating area of the operating element.
  • the pressure sensitive control surface can be actuated in the region of the associated operating portion.
  • a mask formed from an elastic material that it has recesses through which an operating section can be directly actuated.
  • the operating surface of the operating element preferably has variable operating sections in different operating modes with respect to its position, configuration, distribution and / or assignment to a function. This means that the assignment of a section of the operating area to a function is dependent on different operating modes.
  • a plurality of additional elements can be provided, which are each assigned to an operating mode.
  • an additional element of the design of the operating surface of the operating element can be adapted when controlling a navigation system, while another additional element is adapted to the control of audio functions.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für Kraftfahrzeuge, mit einer beruhrungsempfindlichen Bedienfläche, die verschiedene Bedienabschnitte aufweist, die verschiedenen Funktionen zugeordnet sind, wobei den Bedienabschnitten haptisch wahrnehmbare Strukturen zugeordnet sind, wobei die haptisch wahrnehmbaren Strukturen in einem von dem Bedienelement separaten Zusatzelement ausgebildet sind.

Description

Bedienelement für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für Kraftfahrzeuge, mit einer beruhrungsempfindlichen Bedienflache, welche zur Bedienung verschiedener Funktionen in verschiedene Bedienabschnitte aufteilbar ist, und wobei den Bedienabschnitten hap- tisch wahrnehmbare Strukturen zugeordnet sind.
Ein solches Bedxenelement ist auch als Touchscreen oder als Touchpad bekannt und kann in Kraftfahrzeugen verwendet werden, um eine Vielzahl von Funktionen anzusteuern, beispielsweise ein Navigationssystem, eine Klimaanlage oder Audiofunktionen.
Um die intuitive Bedienbarkeit eines solchen Bedienelements zu verbessern, wurde im Stand der Technik vorgeschlagen, den unterschiedlichen Bedienabschnitten haptisch wahrnehmbare Strukturen zuzuordnen. Ein solches Bedienelement ist beispielsweise aus der DE 197 31 285 Al, aus der DE 101 28 908 Al und aus der DE 10 2004 037 644 Al bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst vielseitig einsetzbares Bedienelement für Kraftfahrzeuge zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, dass die haptisch wahrnehmbaren Strukturen gemäß den Merkmalen des An- spruchs 1 in einem von dem Bedienelement separaten Zusatzelement ausgebildet sind oder gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 durch Integration eines formveranderlichen Materials in der Bedienflache des Bedienelements selbst. Mit Hilfe des Zusatzelements ist es möglich, haptisch wahrnehmbare Strukturen zu schaffen, ohne dabei die Struktur herkömmlicher Bedienelemente, beispielsweise von Touchscreens verandern zu müssen. Diese können also in herkömmlicher Weise mit einer ebenen Bedienflache ausgestattet sein, so dass das Bedienelement selbst vergleichsweise kostengünstig ausgeführt sein kann.
Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung sind mehrere Zusatzelemente vorgesehen. Diese können beispielsweise so angeordnet sein, dass sie jeweils einen Teil der Bedxenflache überdecken, wobei es auch möglich ist, dass ein Teil der Bedienflache nicht von einem Zusatzelement abgedeckt ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung sieht vor, dass das Zusatzelement losbar an dem Bedienelement befestigbar ist. Dies ermöglicht es, das Bedienelement mit Hilfe der haptisch wahrnehmbaren Strukturen zu bedienen, wenn das Zusatzelement an dem Bedienelement befestigt ist. Dies ist insbesondere bei einem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs vorteilhaft, da der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Strukturen ertasten kann und somit die jeweils zugeordneten Funktionen ansteuern kann, ohne vom Verkehrsgeschehen abgelenkt zu werden. Durch die Lösbarkeit des Zusatzelements ist es aber auch möglich, die Bedienflache des Bedienelements freizulegen, so dass diese keine haptisch wahrnehmbaren Strukturen aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das Touchpad auch als Bildschirm, beispielsweise zur Betrachtung von Videos - verfugbar ist o- der eine sehr hochauflosende Bedienflache erzeugt werden kann, auf der eine Vielzahl von Bedienabschnitten dargestellt werden kann, beispielsweise eine sogenannte QWERTZ-Tastatur . Derart fein in Bedienabschnitte gegliederte Bedienflachen eignen sich weniger gut für eine haptische Erfassung. Solche Bedienflachen können daher am besten in herkömmlicher Weise auf einer flachigen Bedienflache dargestellt werden, wobei die Bedienung vorzugsweise im Stand des Kraftfahrzeugs erfolgt, beispielsweise um für ein Navigationssystem eine Zieleingabe vornehmen zu können.
Das Zusatzelement kann an oder in einer Lagerung gehalten sein, so dass die Relativlage des Zusatzelements relativ zu dem Bedienelement einstellbar ist. Solche Relativlagen können Lagen umfassen, in denen das Zusatzelement die Bedienflache des Bedienelements vollflachig oder auch nur abschnittsweise überdeckt. Solche Relativlagen können aber auch Lagen umfassen, in denen die Bedienflache des Bedienelements vollflachig freigegeben ist.
Die Lagerungen können ein Schwenklager oder ein Schiebelager umfassen. Beispielsweise kann das Zusatzelement in einer in Normalrichtung zur Bedienflache sich erstreckenden Kulisse gefuhrt sein und aus dieser herausgeführt werden, um das Zusatzelement über die Bedienflache des Bedienelements zu klappen .
Das Zusatzelement kann als flachige Maske aus einem starren Material ausgebildet sein und mindestens eine Aussparung aufweisen, die einem Bedienabschnitt der Bedienflache des Bedienelements zugeordnet ist. Hierbei umgibt das starre Material die Aussparung und verhindert, dass in diesem Bereich ein Beruhrkontakt mit der Bedienflache hergestellt werden kann. In dem ausgesparten Bereich ist ein Bedienabschnitt der Bedienflache zuganglich, so dass eine zugeordnete Funktion angesteuert werden kann. Alternativ kann das Zusatzelement auch flachig und aus elastischem Material unter Verwendung eines formveranderlichen Materials ausgebildet sein, wobei die Maskenstruktur in dem formveranderlichen Material durch eine Hilfsenergie erzeugt wird. Mit einem elastischem Material ist gemeint, dass es sich durch sanften Druck mit einem Finger verformen lasst, so dass exne Übertragung des Fingerdrucks durch das Zusatzele¬ ment hindurch auf einen Bedienabschnitt der Bedienflache möglich ist.
Als formveranderliche Materialien kommen Materialien mit Formgedachtnis in Frage, beispielsweise Formgedachtnis- Legierungen, die zwei Zustande aufweisen, welche durch Warme bzw. Abkühlung ineinander uberfuhrbar sind. In einem Zustand werden erhabene Markierungen für die Maskenstruktur erzeugt, im anderen Zustand liegt eine haptisch unstrukturierte Flache vor .
Eine weitere Ausfuhrungsform für das Zusatzelement besteht in der Verwendung elektrorheologischer Flüssigkeiten, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung verhärtet werden können. Die elektrorheologische Flüssigkeit kann dazu zwischen zwei Lagen einer Folie eingeschweißt sein, wobei und die Spannung über das unter dem Zusatzelement liegenden Bedienfeld angelegt wird, so das Markierungen in Form verfestigter erhabener Bereiche entstehen. Des Weiteren ist es möglich erhabene Bereiche - also Markierungen - zu erzeugen, indem zwei elastische Folien unter Vorsehung entsprechender Hohlräume so aufeinander geklebt oder geschweißt sind, dass beim Einblasen von Luft in die Hohlräume eine Maskenstruktur entsteht.
Vorzugsweise weist die Maske oder Maskenstruktur mindestens einen lokal erhabenen Bereich und/oder mindestens einen lokal abgesenkten Bereich auf, der einem Bedienabschnitt der Bedienflache des Bedienelements zugeordnet ist. Durch sanften Druck auf einen solchen Bereich und durch die hieraus resul¬ tierende Verformung des elastischen Materials kann die druckempfindliche Bedienflache im Bereich des zugeordneten Bedienabschnitts betätigt werden. Selbstverständlich ist es auch bei einer aus einem elastischen Material gebildeten Maske möglich, dass diese Aussparungen aufweist, durch die hindurch ein Bedienabschnitt unmittelbar betatigbar ist.
Vorzugsweise weist die Bedienflache des Bedienelements in unterschiedlichen Betriebsmodi hinsichtlich xhrer Lage, Ausgestaltung, Verteilung und/oder Zuordnung zu einer Funktion variable Bedienabschnitte auf. Dies bedeutet, dass die Zuordnung eines Abschnitts der Bedienflache zu einer Funktion abhangig von verschiedenen Betriebsmodi ist. Für ein solches Bedienelement können mehrere Zusatzelemente vorgesehen sein, die jeweils einem Betriebsmodus zugeordnet sind. Beispielsweise kann ein Zusatzelement der Gestaltung der Bedienflache des Bedienelements bei Ansteuerung eines Navigationssystems angepasst sein, wahrend ein anderes Zusatzelement der Ansteuerung von Audiofunktionen angepasst ist.

Claims

Daimler AGPatentansprüche
1. Bedienelement für Kraftfahrzeuge, mit einer berührungsempfindlichen Bedienfläche, die verschiedene Bedienabschnitte aufweist, die verschiedenen Funktionen zugeordnet sind, wobei den Bedienabschnitten haptisch wahrnehmbare Strukturen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die haptisch wahrnehmbaren Strukturen in einem von dem Bedienelement separaten Zusatzelement ausgebildet sind.
2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement lösbar an dem Bedienelement befestigbar ist.
3. Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement an oder in einer Lagerung gehalten ist, so dass die Relativlage des Zusatzelements relativ zu dem Bedienelement einstellbar ist.
4. Bedienelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung ein Schwenklager umfasst.
5. Bedienelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung ein Schiebelager umfasst.
6. Bedienelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement als flächige Maske aus einem starren Material ausgebildet ist und mindestens eine Aussparung aufweist, die einem Bedienabschnitt der Bedienfläche des Bedienelements zugeordnet ist.
7. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement flächig und aus elastischem Material unter Verwendung eines formveränderlichen Materials ausgebildet ist, in welchem durch eine Hilfsenergie eine Maskenstruktur erzeugbar ist.
8. Bedienelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das formveränderliche Material ein Material mit Formgedächtnis ist oder eine elektrorheologische Flüssigkeit oder durch luftbefüllbare Hohlräume gebildet ist.
9. Bedienelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche des Bedienelements in unterschiedlichen Betriebsmodi hinsichtlich ihrer Lage, Ausgestaltung, Verteilung und/oder Zuordnung zu einer Funktion variable Bedienabschnitte aufweist.
10. Bedienelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zusatzelemente vorgesehen sind, die jeweils mindestens einem Betriebsmodus zugeordnet sind.
11. Bedienelement für Kraftfahrzeuge, mit einer berührungsempfindlichen Bedienfläche, die verschiedene Bedienabschnitte aufweist, die verschiedenen Funktionen zugeordnet sind, wobei den Bedienabschnitten haptisch wahrnehmbare Strukturen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bedienfläche ein Material mit Formgedächtnis integriert ist, mit welchem durch eine Hilfsenergie die haptisch wahrnehmbaren Strukturen erzeugbar sind.
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