WO2018234362A1 - Kraftfahrzeugbedienvorrichtung - Google Patents

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WO2018234362A1
WO2018234362A1 PCT/EP2018/066373 EP2018066373W WO2018234362A1 WO 2018234362 A1 WO2018234362 A1 WO 2018234362A1 EP 2018066373 W EP2018066373 W EP 2018066373W WO 2018234362 A1 WO2018234362 A1 WO 2018234362A1
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WO
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motor vehicle
operating
operating device
vehicle operating
capacitive
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PCT/EP2018/066373
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Nelson Carvalho
Pawel Borowczyk
Steffen SORNBERGER
Helmut Sowig
Viktor BELIUZHENKO
Leandro CONDE
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Trw Automotive Electronics & Components Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle operating device.
  • Motor vehicle operating devices are known from the prior art, which are designed, for example, as a window lift module.
  • motor vehicle operating devices comprise a control element which is designed as a rocker switch.
  • the corresponding control element is adjusted by a vehicle occupant to a desired position to initiate a function such as "open window” or "close window”.
  • the controls used are usually designed in a mechanical manner, so that the lever movement is mechanically transmitted to mechanically actuate associated switching elements, which is assigned the corresponding function.
  • capacitive controls are used for other applications, such as on or off an air conditioner or other modules.
  • the capacitive controls have less wear than mechanical controls, since no mechanical movement is required.
  • the capacitive operating elements are also designed such that they detect a contact or, in certain embodiments, an approach of an operating object to the corresponding operating element and execute a corresponding function.
  • the capacitive control elements are typically designed as self-capacitive sensors ("seif capacitive") or as mutually capacitive sensors (“mutual capacitive”).
  • Such capacitive sensors comprise two capacitor plates, between which an electric field is formed, wherein an operation results in a change in distance, whereby the electric field changes, which is detected accordingly.
  • These capacitive controls are particularly suitable for safety-related functions.
  • the controls should be additionally movable, as is the case for example with rocker or toggle switch, which are used in window regulator modules. This is because the contacting of the two acting as capacitor plates operating sections is difficult, provided that the control element consists of a moving part.
  • the object of the invention is to provide a simple trained motor vehicle operating device having a movable, capacitive control element.
  • the object is achieved by a motor vehicle operating device with an operating unit having a movable control element, and an electrode support comprising at least two electrodes associated with the control element, which are electrically contacted and form together with the control unit a common capacitor.
  • the basic idea of the invention is that the motor vehicle operating device comprises a capacitor whose electrical potentials are provided via the electrodes, which are arranged on the common electrode carrier. This avoids that the movable control element itself must be contacted electrically, which would complicate the construction and installation of the control unit accordingly.
  • a movable control which is operated according to switching, as is common, for example, in a window regulator module.
  • a switching symbol on an operating portion of the operating element can be backlit in that light strikes the rear side of the actuating portion, which is formed at least partially transparent.
  • the movable control is part of a common capacitor and at the same time has a switching symbol which is backlit.
  • the two electrodes and the operating unit form an unfolded capacitor. Consequently, the two are on one lying different potential capacitor plates formed by the two electrically contacted electrodes, so that an electric field between the two electrodes is formed, which is passed over the at least partially electrically conductive control element. In this respect, it is an unfolded capacitor, since the electrodes lie in a common plane. The electric field formed between the different potentials of the electrodes is correspondingly deflected only via the operating unit.
  • the operating unit and the electrode carrier form a capacitive sensor, in particular a capacitive sensor, which is designed as a pressure sensor or distance sensor. Accordingly, a change in the distance of the operating unit to the electrodes is detected to close a switching position. A mechanical change in position of the operating element thus results in a change in the capacitor formed. Consequently, the electric field built up by the electrodes is correspondingly changed due to the change in position of the operating unit to the electrodes, which can be detected in order to detect the operation of the operating unit by a vehicle occupant, ie the operating element of the operating unit.
  • the sensitivity of the capacitive sensor due to the unfolded capacitor can be correspondingly increased, since a change in the distance of the operating unit to the electrodes has a double effect on the change in the electric field. This is because both the distance from the first electrode to the operating unit and the distance from the operating unit to the second electrode are changed accordingly.
  • the operating element comprises electrically conductive material.
  • the operating element as part of the operating unit can thus interact with the electrodes in order to form the unfolded capacitor.
  • an approach of an operating object to the operating element can be detected thereby since this results in a corresponding change in the electrical field formed by the capacitor.
  • the operating element is formed in a two-component injection molding process.
  • the operating unit comprises a return means, which resets the operating element in its neutral position.
  • the return means thus ensures that the operated control element returns to its initial or neutral position.
  • the return means is arranged between the electrode carrier and the operating element.
  • the return means is accordingly compressed by the operating element, which is mechanically movable, as long as an operator, for example a vehicle occupant, operates the operating element accordingly.
  • the return means protects the electrode carrier, since the operating element does not directly contact the electrode carrier in case of excessive actuation.
  • the return means is elastic and / or electrically conductive. The control element can thus be reset several times in its neutral position, since the return means is not plastically deformed. If no force is exerted on the operating element by an operator of the motor vehicle operating device, which is transmitted to the return means, the return means returns to its initial state, wherein it also returns the operating element to its initial position.
  • the return means is correspondingly more compressed, whereby the electrode carrier is protected accordingly.
  • the electrical conductivity of the return means ensures that it can form together with the electrodes, the common, unfolded capacitor. If a force is exerted on the electrically conductive return means via the operating element, this changes its position or bends through, whereby the electric field of the common, unfolded capacitor changes, which is detected accordingly.
  • a potential applied to the operating element for example due to an operating object such as a finger, can reach the point of contact Return means are transmitted or forwarded, provided that the control element is also (at least partially) electrically conductive. Consequently, an approach to the operating element can be detected accordingly, which results in a characteristic change of the electric field, so that it can be recognized.
  • the electrode carrier is a printed circuit board. Accordingly, further components can be arranged on the electrode carrier, for example light sources or further electrodes, which are provided for other operating areas.
  • the operating element is a rocker switch or a toggle switch. Consequently, the motor vehicle operating device is a window lift module which is provided for opening or closing one or more windows.
  • the operating element embodied as rocker switch or toggle switch can be adjusted by a vehicle occupant in a simple manner, as known from mechanical rocker switches or toggle switches, in order to achieve the desired functions. Here, however, no electrical contacts are contacted in a mechanical manner, since only the capacity of a common capacitor is changed. The contacts are therefore not mechanically worn.
  • one control element is assigned four electrodes, so that two common, unfolded capacitors can be formed, which are each part of a corresponding capacitive sensor.
  • the movable control element can be pivoted due to a pivot axis in two different directions, so that it can take two switching positions, which are assigned to different functions, which are detected accordingly. For example, these are the functions "open window” and "close window”.
  • the operating element has a pivot axis which is displaced relative to the center axis of the operating element, so that they do not intersect. If the operating element is designed, for example, as a rocker switch or toggle switch, it can be pivoted about a corresponding pivot axis. Because the pivot axis with respect to the axis of gravity the operating element is moved, so the focus of the control is not on the pivot axis, it is ensured that an unintentional adjustment of the control element in one of the two positions is difficult.
  • This position can be assigned to the more safety-related "close window” function so that it can be inadvertently closed, for example if the hand or another object presses on the control element the other position applied, which is less relevant to safety, ie the function "window open” assigned position.
  • the motor vehicle operating device comprises at least one further operating area.
  • the further operating area can be a capacitive operating area to which at least one function is assigned, which can be activated on the basis of a touch or approach.
  • the further function can be the Eintial. Unfolding the side mirrors, heating the side mirrors and generally affect the mirror adjustment.
  • the further operating area is designed as a capacitive sliding area.
  • the further operating area is accordingly set up to detect a sliding movement of a control object, for example a finger, on the corresponding capacitive sliding area and to convert it into an assigned function.
  • the capacitive gliding area may be provided to activate a "window-open" function The vehicle occupant slides his finger over the gliding area, which is detected accordingly, in which case the occupant does not have to touch the gliding area, as approaching the corresponding control object and a (spaced) sliding movement can also be detected.
  • the further operating area is a capacitive function display operating area comprising a display area, the function display operating area being associated with a basic module.
  • the function display area in particular its display area, selected functions can be visually displayed. It is also possible to use functions via the capacitively designed function display operating area to select or operate by the display area via an operating object, such as a finger, is operated accordingly.
  • the capacitive function display operating area may be formed as a diaphragm which is placed on a base module designed as a basic module.
  • the base module comprises at least one electrically conductive section which extends through the base module, wherein the electrically conductive section has a sensor surface assigned to the display surface, which forms at least part of a capacitive sensor.
  • the capacitive sensor formed over the basic module and the function display operating area may be a proximity sensor.
  • the capacitive sensor is designed such that when approaching a first function and a touch a second function are performed.
  • the approach to the capacitive sensor may turn on search illumination, whereas touching the capacitive sensor results in turning on or off a corresponding function.
  • the at least one electrically conductive portion may be formed circumferentially closed in a plane and surround a light well, which extends as the at least one electrically conductive portion perpendicular through the base module.
  • the circumferentially closed electrically conductive portion may be formed by the sensor surface. This ensures that a switching symbol formed on the display surface can be assigned to a light source which backlights the corresponding switching symbol provided on the display surface through the base module so that a vehicle occupant can easily find this in the case of search lighting. This creates a compact design that can be implemented in a simple manner to backlight the symbols.
  • the switching symbols are illuminated, for example, when a search illumination is activated.
  • Further light shafts can be assigned to light exit surfaces, via which an activated function is displayed optically, for example via a light exit surface correspondingly assigned light source, for example an LED.
  • This light source can emit a characteristic (signal) color, for example red, so that the vehicle occupant quickly recognizes that the assigned function is activated.
  • a search illumination can be assigned to the function display operating area, in particular its display area.
  • the search light may be permanently turned on or may be turned on due to an approach to the display surface and the capacitive change associated therewith such that, in a hand guided over the function display operation area, the search light is turned on to backlight the different switching symbols.
  • a function associated with the switching symbol is executed, for example the function "folding in the mirror.”
  • the activated function is then visually displayed via a light exit surface assigned to the switching symbol.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a motor vehicle operating device according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a capacitor provided in the motor vehicle operating device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 is a sectional view of the motor vehicle operating device according to FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a further sectional view of the motor vehicle operating device according to FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a further sectional view of the motor vehicle operating device according to FIG. 1,
  • FIG. 6 shows a further sectional view of the motor vehicle operating device according to FIG. 1,
  • FIG. 7 shows a further sectional view of the motor vehicle operating device according to FIG. 1, 8 shows a perspective view of a motor vehicle operating device according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 9 shows a plan view of the motor vehicle operating device according to FIG. 8,
  • FIG. 10 shows an exploded view of the motor vehicle operating device shown in FIG. 8, and FIG.
  • FIG. 11 is a partially transparent representation of the motor vehicle operating device shown in FIG. FIG. 1 shows a motor vehicle operating device 10 in a partially transparent representation, which is used in a motor vehicle, for example as a window lift module.
  • the motor vehicle operating device 10 has an operating unit 12 which comprises a movable operating element 14 in the form of a rocker switch or toggle switch 16.
  • the operating element 14 is pivotally mounted on a bearing portion 18 of the motor vehicle operating device 10, so that a corresponding pivot axis A for the operating element 14 results, by which the operating element 14 can be pivoted in two opposite directions accordingly.
  • the pivot axis A is displaced with respect to the center axis S of the operating element 14 so that they do not intersect, as can be seen in particular from FIGS. 3 and 4. Consequently, the center of gravity of the operating element 14 is not located on the pivot axis A.
  • the motor vehicle operating device 10 has an electrode carrier 20, which is assigned to the operating unit 12.
  • the electrode carrier 20 is formed in the embodiment shown as a printed circuit board 22, on which a plurality of electrodes 24 are provided.
  • the electrodes 24 are each assigned in pairs to a leg 26 of the operating element 14 (see FIG. 1).
  • the operating unit 12 is assigned a total of four electrodes 24, two electrodes 24 each having a first leg 26 and two other electrodes 24 second, the first leg 26 opposite legs 26 are assigned.
  • the two legs 26 are each connected to one another via side sections 28, via which the operating element 14 is mounted in the associated bearing section 18. In this respect, the legs 26 extend substantially parallel to the pivot axis A.
  • the operating element 14 also comprises an actuating portion 30, which is connected to the two legs 26 and the two side portions 28, wherein the actuating portion 30 forms a surface of the operating element 14.
  • the operating element 14 is cup-shaped, so that it has an opening 32 through which the operating element 14 is set to a particular hollow guide pin 34 of the motor vehicle operating device 10 such that the operating element 14 is pivotable about the pivot axis A. This is clear from the figures 3 to 7. By pivoting the operating element 14 along the pivot axis A, the corresponding leg 26 is transferred to a switching position in which a function associated with the switching position is activated.
  • the legs 26 press in each case on an associated return means 36, which is part of the control unit 12.
  • the return means 36 is arranged between the operating element 14 and the electrode carrier 20 so that it cooperates correspondingly with the operating element 14 in a mechanical manner.
  • the return means 36 is elastically formed so that it is compressed when the operating element 14, in particular the corresponding leg 26, presses the return means 36. As soon as the force exerted on the operating element 14 decreases, the return means 36 returns to its original shape, as a result of which it also returns the operating element 14 to its initial position.
  • the return means 36 is formed of an electrically conductive material, so that the return means 36 can also cooperate with the electrodes 24 on the circuit board 22 in an electrical manner.
  • the electrodes 24 are each contacted electrically via the printed circuit board 22, so that an electric potential can be applied to the electrodes 24. As a result, an electric field is established between the two electrodes 24, which is deflected via the electrically conductive return means 36.
  • the operating element 14 If the operating element 14 is transferred from its neutral position, which is shown in FIG. 3, into a switching position, as shown in FIG. 4, the operating element 14 presses via the corresponding leg 26 onto the associated return means 36, which is compressed and deflects.
  • the unfolded capacitor 38 accordingly forms a capacitive pressure or capacitive distance sensor which detects a pressure exerted on the return means 36 or a change in distance associated therewith.
  • the unfolded capacitor 38 ensures that the movable control element 14 does not have to be contacted electrically to form the capacitive sensor. Consequently, a significantly simplified construction of the motor vehicle operating device 10 results. At the same time, due to the unfolded capacitor, it is ensured that there is an improved sensitivity of the capacitive sensor, since a change in the distance of the restoring device 36 has a double effect on the electric field formed by the capacitor 38. The distance from one electrode 24 of the pair to the return means 36 and the distance from the return means 36 to the other electrode 24 of the pair is changed substantially the same when the operating element 14 presses on the restoring means 36 and deforms it.
  • the control element 14 itself may also comprise electrically conductive material, in particular consist thereof. For example, the operating element 14 has been manufactured in a two-component injection molding process.
  • the characteristic change may, for example, be that both capacitive sensors associated with the operating element 14 detect a substantially identical change at the same time, that is, the electric field generated by the two electrode pairs is changed simultaneously in substantially the same way.
  • the motor vehicle operating device 10 has a continuous electrically conductive surface 40, since the operating element 14 rests at least partially via its actuating section 30 on a surface section 42 of the motor vehicle operating device 10 which is adjacent to the operating element 14. This is apparent, for example, from FIGS. 6 to 7.
  • the actuating portion 30 and the adjacent surface portion 42 are formed such that a corresponding pivoting movement of the operating element 14 is still possible.
  • the surface portion 42 is formed as a portion of a bezel 44 that includes a total of a plurality of contiguous surfaces that are all electrically coupled together to provide a large electrically conductive surface 40 of the automotive control device 10. In this way, in particular, an approach to the entire motor vehicle operating device 10 can be detected.
  • FIGS. 8 to 11 a second embodiment of the motor vehicle operating device 10 is shown in various illustrations, which is embodied as a window lift module 45, which in the embodiment shown comprises two operating units 12 of the previously shown type.
  • the two operating units 12 are assigned the functions "close window” for a left and a right window
  • the two operating units 12 can also be assigned to the function "open window”.
  • the motor vehicle operating device 10 includes further operating areas 46, which are each designed capacitively. In particular, further functions can be switched on or off via this.
  • a first further operating area 46 is formed, for example, by a capacitive sliding area 48, so that a sliding movement of a control object, for example a finger of a vehicle occupant, is converted into a corresponding function.
  • the corresponding function can be the function "open window", so that the operating units 12 are assigned, for example, the functions "close window” and "open window completely.”
  • sliding movement can be set via sliding area 48, such as Accordingly, a window can be partially opened via the window regulator module 45 by the vehicle occupant sweeping his finger over the sliding area 48. The longer or further the vehicle occupant moves along the sliding area 48, the more will that be
  • the capacitive sliding region 48 may be formed as a touch or proximity sensor region.
  • the window regulator module 45 comprises a second further operating area 46, which is designed as a function display operating area 50.
  • the function display operating area 50 is also capacitively formed and comprises a display area 52, on which a plurality of switching symbols 54 are shown, which are backlit, as will be explained below.
  • the function display operating area 50 comprises on its display surface 52 several light exit surfaces 56 through which light can exit.
  • the plurality of light exit surfaces 56 are assigned to specific switching symbols 54 in order to optically display an activated function switched via the switching symbol 54, which will be explained below.
  • the motor vehicle operating device 10 comprises a third further operating area 46, which is likewise designed as a function display operating area 50.
  • the second function display operating area 50 is assigned to the operating units 12, since it can be used to set, for example, whether the rear or front windows are to be operated via the operating units 12.
  • a display area 52 is likewise provided on the function display operating area 50, on which corresponding switching symbols 54 can be represented, which on the one hand are backlit and, on the other hand, capacitively operable, as will be explained below with reference to FIG.
  • an approach to the motor vehicle operating device 10 can be detected, on the basis of which a search lighting 58 is switched on, so that the vehicle occupant can better orient himself on the motor vehicle operating device 10.
  • the switching symbols 54 can be backlit via the search illumination 58, so that the vehicle occupant quickly recognizes where he can activate which function.
  • FIG. 10 shows the motor vehicle operating device 10 in an exploded view, from which, inter alia, the structure of the function display operating areas 50 emerges.
  • the motor vehicle operating device 10 comprises a cover element 60 which comprises a plug chamber 62 into which a plug can be inserted from the outside in order to contact contact pins 64 of the printed circuit board 22.
  • the contact pins 64 accordingly extend in the assembled state into the plug-in chamber 62.
  • the motor vehicle operating device 10 can emit control signals or be supplied with electrical energy via the plug.
  • the circuit board 22 has, as already explained, a plurality of electrodes 24 which are assigned to the operating units 12.
  • 22 light sources 66 are provided on the circuit board, which in the embodiment shown, the first Function display area 50 are assigned, in particular the corresponding light exit surfaces 56th
  • search light sources 68 are provided on the circuit board 22 which cooperate with a light guide 70 which, like the search light sources 68, is part of the search light 58.
  • search illumination 58 is activated
  • the search light sources 68 associated with the light guide 70 are correspondingly driven so that all switching symbols 54 on the display surface 52 are backlit. The vehicle occupant can thus quickly activate or deactivate the desired function since he finds it easy.
  • the cover element 60 cooperates with a basic module 72 embodied as a base body, on which, inter alia, the bearing sections 18 and the guide pins 34 for the operating elements 14 are formed.
  • the base module 72 includes electrically conductive portions 74, each having a sensor surface 76 associated with the display surface 52 of the function display media area 50, which is substantially parallel to the display surface 52.
  • the sensor surfaces 76 are each arranged below the switching symbols 54, so that they can detect an approach or contact of a corresponding switching symbol 54.
  • the electrically conductive portions 74 extend substantially through the base module 72, wherein the extension direction is perpendicular to the display surface 52 and perpendicular to the sensor surfaces 76. This is clearly apparent from Figure 1 1, in which it is shown how the sensor surface 76 is formed in a circumferential plane, starting from which an integrated in the base module 72 electrical guide portion 77 extends in the direction of the circuit board 22.
  • the electrically conductive portions 74 are also formed in a plane circumferentially closed, in particular the corresponding sensor surfaces 76, wherein they enclose light wells 78, through which the symbols 54 on the display surface 52 are backlit.
  • an insulation element 80 is shown, which is plate-shaped, in particular a dielectric.
  • the isolation element 80 is associated with the electrons 24 of the control units 12 to form the unfolded capacitors 38 between the paired electrons 24 and the operating units 12, in particular between the corresponding return means 36 and the electrodes 24.
  • the insulating element 80 is also provided in the first embodiment in a corresponding manner.
  • Recesses 82 are likewise provided in the insulation element 80 so that the switching symbols 54 on the operating elements 14, in particular on the respective actuating section 30, can be backlit via light sources (not illustrated here). The light passes through the recesses 82 and the hollow guide pin 34, so that it meets the respective operating portion 30, in particular its back.
  • the actuating portions 30 are thus formed at least partially transparent.
  • the entire surface 40 of the motor vehicle operating device 10 is formed from four components, namely the two operating elements 14, the diaphragm 44 and a diaphragm 84 assigned to the first functional display operating region 50.
  • the two panels 44, 84 are in particular formed from an electrically conductive material, so that a continuous electrically conductive surface 40 of the motor vehicle operating device 10 results, via which the approach to the surface 40 can be detected accordingly.
  • the panels 44, 84, the control elements 14 and the base module 72 may at least partially comprise an electrically conductive material in order to provide the corresponding functionality, in particular the corresponding sensor system.
  • the electrically conductive material may have been injected.
  • the panels 44, 84, the controls 14 and the base module 72 have been manufactured in a two-component injection molding process.

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Abstract

Eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) mit einer Bedieneinheit (12) ist beschrieben, die ein bewegliches Bedienelement (14) aufweist, und einem Elektrodenträger (20), der zumindest zwei dem Bedienelement (14) zugeordnete Elektroden (24) umfasst, die elektrisch kontaktiert sind und zusammen mit der Bedieneinheit (12) einen gemeinsamen Kondensator (38) ausbilden.

Description

Kraftfahrzeugbedienvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeugbedienvorrichtungen bekannt, die beispielsweise als ein Fensterhebermodul ausgebildet sind. Üblicherweise umfassen derartige Kraftfahrzeugbedienvorrichtungen ein Bedienelement, welches als ein Wippen- bzw. Kippschalter ausgebildet ist. Das entsprechende Bedienelement wird von einem Fahrzeuginsassen in eine gewünschte Position verstellt, um eine Funktion wie „Fenster öffnen" bzw. „Fenster schließen" zu initiieren. Die verwendeten Bedienelemente sind dabei üblicherweise in mechanischer Weise ausgebildet, sodass die Hebelbewegung mechanisch übertragen wird, um zugeordnete Schaltelemente mechanisch zu betätigen, denen die entsprechende Funktion zugeordnet ist.
Bei modernen Kraftfahrzeugbedienvorrichtungen ist es ferner bekannt, dass kapazitive Bedienelemente für andere Einsatzgebiete verwendet werden, beispielsweise als Ein- bzw. Ausschalter einer Klimaanlage oder anderen Baugruppen. Generell weisen die kapazitiven Bedienelemente einen geringeren Verschleiß als mechanische Bedienelemente auf, da keine mechanische Bewegung erforderlich ist. Die kapazitiven Bedienelemente sind zudem derart ausgebildet, dass sie eine Berührung bzw. bei bestimmten Ausführungsformen schon eine Annäherung eines Bedienobjekts an das entsprechende Bedienelement erkennen und eine entsprechende Funktion ausführen. Die kapazitiven Bedienelemente sind typischerweise als eigenkapazitive Sensoren („seif capacitive") oder als gegenseitig kapazitive Sensoren („mutual capacitive") ausgebildet. Zudem gibt es kapazitive Bedienelemente, die als Abstands- bzw. Drucksensoren ausgebildet sind. Derartige kapazitive Sensoren umfassen zwei Kondensatorplatten, zwischen denen sich ein elektrisches Feld ausbildet, wobei eine Betätigung in einer Abstandsveränderung resultiert, wodurch sich das elektrische Feld verändert, was entsprechend erfasst wird. Diese kapazitiven Bedienelemente eignen sich insbesondere für sicherheitsrelevante Funktionen. Es hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, kapazitive Bedienelemente zu verwenden, sofern die Bedienelemente zusätzlich bewegbar sein sollen, wie dies beispielsweise bei Wippen- bzw. Kippschalter der Fall ist, die bei Fensterhebermodulen eingesetzt werden. Dies liegt daran, dass die Kontaktierung der beiden als Kondensatorplatten fungierenden Bedienabschnitte schwierig ist, sofern das Bedienelement aus einem sich bewegenden Teil besteht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach ausgebildete Kraftfahrzeugbedienvorrichtung bereitzustellen, die ein bewegliches, kapazitives Bedienelement aufweist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gelöst, mit einer Bedieneinheit, die ein bewegliches Bedienelement aufweist, und einem Elektrodenträger, der zumindest zwei dem Bedienelement zugeordnete Elektroden umfasst, die elektrisch kontaktiert sind und zusammen mit der Bedieneinheit einen gemeinsamen Kondensator ausbilden. Der Grundgedanke der Erfindung ist es, dass die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung einen Kondensator umfasst, dessen elektrische Potenziale über die Elektroden bereitgestellt wird, die am gemeinsamen Elektrodenträger angeordnet sind. Hierdurch wird vermieden, dass das beweglich ausgebildete Bedienelement selbst elektrisch kontaktiert werden muss, was den Aufbau und die Montage der Bedieneinheit entsprechend erschweren würde. Es müssen bei der Bedieneinheit also keine beweglichen Teile elektrisch kontaktiert werden, was den Herstellungsaufwand entsprechend verringert, obwohl ein bewegliches Bedienelement vorgesehen ist, welches zum Schalten entsprechend bedient wird, wie dies beispielsweise bei einem Fensterhebermodul üblich ist. Insbesondere kann ein Schaltsymbol auf einem Betätigungsabschnitt des Bedienelements dadurch hinterleuchtet werden, dass Licht auf die Rückseite des Betätigungsabschnitts trifft, der zumindest teiltransparent ausgebildet ist.
Mit anderen Worten ist das beweglich Bedienelement Teil eines gemeinsamen Kondensators und weist gleichzeitig ein Schaltsymbol auf, welches hinterleuchtbar ist.
Ein Aspekt sieht vor, dass die beiden Elektroden und die Bedieneinheit einen aufgeklappten Kondensator ausbilden. Folglich sind die beiden auf einem unterschiedlichen Potenzial liegenden Kondensatorplatten durch die beiden elektrisch kontaktierten Elektroden gebildet, sodass sich ein elektrisches Feld zwischen den beiden Elektroden ausbildet, welches über das zumindest teilweise elektrisch leitfähige Bedienelement geleitet wird. Insofern handelt es sich um einen aufgeklappten Kondensator, da die Elektroden in einer gemeinsamen Ebene liegen. Das zwischen den unterschiedlichen Potenzialen der Elektroden ausgebildete elektrische Feld wird lediglich über die Bedieneinheit entsprechend umgelenkt.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Bedieneinheit und der Elektrodenträger einen kapazitiven Sensor bilden, insbesondere einen kapazitiven Sensor, der als Drucksensor oder Abstandsensor ausgebildet ist. Dementsprechend wird eine Änderung des Abstands der Bedieneinheit zu den Elektroden erfasst, um auf eine Schaltstellung zu schließen. Eine mechanische Positionsveränderung des Bedienelements hat also eine Veränderung des gebildeten Kondensators zur Folge. Folglich wird das von den Elektroden aufgebaute elektrische Feld aufgrund der Positionsveränderung der Bedieneinheit zu den Elektroden entsprechend verändert, was sich erfassen lässt, um die Bedienung der Bedieneinheit durch einen Fahrzeuginsassen zu erkennen, also des Bedienelements der Bedieneinheit. Generell lässt sich die Empfindlichkeit des kapazitiven Sensors aufgrund des aufgeklappten Kondensators entsprechend erhöhen, da sich eine Abstandsveränderung der Bedieneinheit zu den Elektroden doppelt auf die Veränderung des elektrischen Felds auswirkt. Dies liegt daran, dass sowohl die Distanz von der ersten Elektrode zur Bedieneinheit als auch die Distanz von der Bedieneinheit zur zweiten Elektrode entsprechend verändert werden.
Insbesondere umfasst das Bedienelement elektrisch leitfähiges Material. Das Bedienelement als Teil der Bedieneinheit kann also mit den Elektroden zusammenwirken, um den aufgeklappten Kondensator auszubilden. Zudem lässt sich hierüber eine Annäherung eines Bedienobjekts an das Bedienelement detektieren, da dies eine entsprechende Veränderung des durch den Kondensator ausgebildeten elektrischen Felds zur Folge hat.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Bedienelement in einem Zwei- Komponentenspritzguss-Verfahren gebildet ist. Insofern kann das elektrische leitfähige Material bei der Herstellung des Bedienelements eingebracht worden sein. Hierdurch lässt sich das zumindest teilweise elektrisch leitfähige Bedienelement einfach und kostengünstig herstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Bedieneinheit ein Rückstellungsmittel, das das Bedienelement in seine Neutralstellung zurückstellt. Das Rückstellungsmittel stellt demnach sicher, dass das betätigte Bedienelement in seine Ausgangs- bzw. Neutralstellung zurückkehrt.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das Rückstellungsmittel zwischen dem Elektrodenträger und dem Bedienelement angeordnet. Das Rückstellungsmittel wird demnach von dem Bedienelement, welches mechanisch beweglich ist, komprimiert, sofern ein Bediener, beispielsweise ein Fahrzeuginsasse, das Bedienelement entsprechend bedient. Zudem schützt das Rückstellungsmittel den Elektrodenträger, da das Bedienelement bei übermäßiger Betätigung nicht direkt den Elektrodenträger kontaktiert. Insbesondere ist das Rückstellungsmittel elastisch und/oder elektrisch leitfähig. Das Bedienelement lässt sich also mehrmals in seine Neutralstellung zurückstellen, da das Rückstellungsmittel nicht plastisch verformt wird. Sofern keine Kraft mehr von einem Bediener der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung auf das Bedienelement ausgeübt wird, die auf das Rückstellungsmittel übertragen wird, geht das Rückstellungsmittel in seinen Ausgangszustand zurück, wobei es das Bedienelement ebenfalls in seine Ausgangsstellung zurückstellt. Bei einer übermäßigen Kraftausübung auf das Bedienelement, wird das Rückstellungsmittel entsprechend stärker komprimiert, wodurch der Elektrodenträger entsprechend geschützt ist. Zudem stellt die elektrische Leitfähigkeit des Rückstellungsmittels sicher, dass es zusammen mit den Elektroden den gemeinsamen, aufgeklappten Kondensator ausbilden kann. Sofern eine Kraft über das Bedienelement auf das elektrisch leitfähige Rückstellungsmittel ausgeübt wird, verändert dies seine Position bzw. biegt sich durch, wodurch sich das elektrische Feld des gemeinsamen, aufgeklappten Kondensators verändert, was entsprechend erfasst wird.
Darüber hinaus kann ein am Bedienelement angelegtes Potenzial, beispielsweise aufgrund eines Bedienobjekts wie einem Finger, bis an das Rückstellungsmittel übertragen bzw. weitergeleitet werden, sofern das Bedienelement ebenfalls (zumindest teilweise) elektrisch leitfähig ist. Folglich lässt sich eine Annäherung an das Bedienelement entsprechend erfassen, die eine charakteristische Änderung des elektrischen Feldes zur Folge hat, sodass sie erkennbar ist.
Insbesondere handelt es sich bei dem Elektrodenträger um eine Leiterplatte. Demnach lassen sich weitere Komponenten auf dem Elektrodenträger anordnen, beispielsweise Lichtquellen oder weitere Elektroden, die für andere Bedienungsbereiche vorgesehen sind. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich bei dem Bedienelement um einen Wippenschalter bzw. einen Kippschalter. Folglich handelt es sich bei der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung um ein Fensterhebermodul, das zum Öffnen bzw. Schließen eines oder mehrerer Fenster vorgesehen ist. Das als Wippen- bzw. Kippschalter ausgebildete Bedienelement lässt sich von einem Fahrzeuginsassen in einfacher Weise, wie bei mechanischen Wippen- bzw. Kippschaltern bekannt, verstellen, um die gewünschten Funktionen zu erreichen. Hier werden jedoch keine elektrischen Kontakte in mechanischer Weise kontaktiert, da lediglich die Kapazität eines gemeinsam ausgebildeten Kondensators verändert wird. Die Kontakte werden demnach nicht mechanisch verschlissen.
Beispielsweise sind dem einen Bedienelement vier Elektroden zugeordnet, sodass zwei gemeinsame, aufgeklappte Kondensatoren ausgebildet werden können, die jeweils Teils eines entsprechenden kapazitiven Sensors sind. Das bewegliche Bedienelement kann aufgrund einer Schwenkachse in zwei unterschiedliche Richtungen verschwenkt werden, sodass es zwei Schaltstellungen einnehmen kann, denen unterschiedliche Funktionen zugeordnet sind, die entsprechend erfasst werden. Beispielsweise handelt es sich um die Funktionen„Fenster öffnen" und„Fenster schließen".
Insbesondere weist das Bedienelement eine Schwenkachse auf, die gegenüber der Schwerpunktachse des Bedienelements verschoben ist, sodass sie sich nicht kreuzen. Sofern das Bedienelement beispielsweise als ein Wippen- bzw. Kippschalter ausgebildet ist, kann es um eine entsprechende Schwenkachse verschwenkt werden. Da die Schwenkachse gegenüber der Schwerpunktachse des Bedienelements verschoben ist, also der Schwerpunkt des Bedienelements nicht auf der Schwenkachse liegt, ist sichergestellt, dass eine unbeabsichtigte Verstellung des Bedienelements in eine der beiden Stellungen erschwert ist. Diese Stellung kann der sicherheitsrelevanteren Funktion „Fenster schließen" zugeordnet sein, sodass es sich ausschließen lässt, dass das Fenster unbeabsichtigt geschlossen wird, wenn beispielsweise die Hand oder ein anderer Gegenstand auf das Bedienelement drücken sollte. Im Zweifelsfall wird das Bedienelement aufgrund der verschobenen Schwenkachse in die andere Stellung beaufschlagt, die weniger sicherheitsrelevant ist, also die der Funktion„Fenster öffnen" zugeordnete Stellung.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung zumindest einen weiteren Bedienungsbereich umfasst. Bei dem weiteren Bedienungsbereich kann es sich um einen kapazitiven Bedienungsbereich handeln, dem zumindest eine Funktion zugeordnet ist, die sich aufgrund einer Berührung bzw. Annäherung aktivieren lässt. Die weitere Funktion kann das Einbzw. Ausklappen der Seitenspiegel, ein Beheizen der Seitenspiegel und generell die Spiegelverstellung betreffen.
Gemäß einem Aspekt ist der weitere Bedienungsbereich als ein kapazitiver Gleitbereich ausgebildet. Der weitere Bedienungsbereich ist demnach eingerichtet, eine Gleitbewegung eines Bedienobjekts, beispielsweise eines Fingers, auf dem entsprechenden kapazitiven Gleitbereich zu erkennen und in eine zugeordnete Funktion umzusetzen. Der kapazitive Gleitbereich kann vorgesehen sein, um eine „Fenster-öffnen"-Funktion zu aktivieren. Der Fahrzeuginsasse gleitet mit seinem Finger über den Gleitbereich, was entsprechend detektiert wird. Hierbei muss der Fahrzeuginsasse den Gleitbereich nicht berühren, da eine Annäherung des entsprechenden Bedienobjekts und eine (beabstandete) Gleitbewegung ebenfalls erkannt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der weitere Bedienungsbereich ein kapazitiver Funktionsanzeigebedienbereich, der eine Anzeigefläche umfasst, wobei der Funktionsanzeigebedienbereich einem Grundmodul zugeordnet ist. Auf dem Funktionsanzeigebedienbereich, insbesondere dessen Anzeigefläche, können ausgewählte Funktionen optisch angezeigt werden. Zudem ist es möglich, über den kapazitiv ausgebildeten Funktionsanzeigebedienbereich Funktionen auszuwählen bzw. zu bedienen, indem die Anzeigefläche über ein Bedienobjekt, beispielsweise einen Finger, entsprechend bedient wird. Der kapazitive Funktionsanzeigebedienbereich kann als eine Blende ausgebildet sein, die auf ein als Grundkörper ausgebildetes Grundmodul aufgesetzt ist. Insbesondere umfasst das Grundmodul zumindest einen elektrisch leitfähigen Abschnitt, der sich durch das Grundmodul erstreckt, wobei der elektrisch leitfähige Abschnitt eine der Anzeigefläche zugeordnete Sensorfläche hat, die zumindest einen Teil eines kapazitiven Sensors ausbildet. Bei dem kapazitiven Sensor, der über das Grundmodul und den Funktionsanzeigebedienbereich ausgebildet wird, kann es sich um einen Annäherungs- bzw. Berührungssensor handeln. Beispielsweise ist der kapazitive Sensor derart ausgebildet, dass bei einer Annäherung eine erste Funktion und bei einer Berührung eine zweite Funktion durchgeführt werden. Die Annäherung an den kapazitiven Sensor kann eine Suchbeleuchtung einschalten, wohingegen das Berühren des kapazitiven Sensors das Ein- bzw. Ausschalten einer entsprechenden Funktion zur Folge hat.
Ferner kann der zumindest eine elektrisch leitfähige Abschnitt in einer Ebene umlaufend geschlossen ausgebildet sein und einen Lichtschacht umgeben, der sich wie der zumindest eine elektrisch leitfähige Abschnitt senkrecht durch das Grundmodul erstreckt. Der in der Ebene umlaufend geschlossene elektrische leitfähige Abschnitt kann durch die Sensorfläche ausgebildet sein. Hierdurch ist sichergestellt, dass ein auf der Anzeigefläche ausgebildetes Schaltsymbol einer Lichtquelle zugeordnet werden kann, die das entsprechende, auf der Anzeigefläche vorgesehene Schaltsymbol durch das Grundmodul hindurch hinterleuchtet, sodass ein Fahrzeuginsasse dies im Falle einer Suchbeleuchtung leicht finden kann. Hierdurch ist ein kompakter Aufbau geschaffen, der sich in einfacher Weise realisieren lässt, um die Schaltsymbole zu hinterleuchten. Die Schaltsymbole werden beispielsweise dann beleuchtet, wenn eine Suchbeleuchtung aktiviert ist. Weitere Lichtschächte können Lichtaustrittsflächen zugeordnet sein, über die eine aktivierte Funktion optisch dargestellt wird, beispielsweise über eine der Lichtaustrittsfläche entsprechend zugeordneten Lichtquelle, beispielweise einer LED. Diese Lichtquelle kann eine charakteristische (Signal-)Farbe aussenden, beispielsweise rot, sodass der Fahrzeuginsasse schnell erkennt, dass die zugeordnete Funktion aktiviert ist. Des Weiteren kann dem Funktionsanzeigebedienbereich, insbesondere dessen Anzeigefläche, eine Suchbeleuchtung zugeordnet sein. Die Suchbeleuchtung kann dauerhaft angeschaltet sein oder aufgrund einer Annäherung an die Anzeigefläche und der damit verbundenen kapazitiven Änderung eingeschaltet werden, sodass bei einer über dem Funktionsanzeigebedienbereich geführten Hand die Suchbeleuchtung eingeschaltet wird, um die unterschiedlichen Schaltsymbole zu hinterleuchten. Sobald der Fahrzeuginsasse ein entsprechendes Schaltsymbol auf der Anzeigefläche berührt, wird eine dem Schaltsymbol zugeordnete Funktion ausgeführt, beispielsweise die Funktion „Spiegel einklappen". Die aktivierte Funktion wird dann über eine dem Schaltsymbol zugeordnete Lichtaustrittsfläche optisch dargestellt.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
- Figur 2 eine schematische Darstellung eines bei der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 1 vorgesehenen Kondensators,
- Figur 3 eine Schnittansicht der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 1 ,
- Figur 4 eine weitere Schnittansicht der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 1 ,
- Figur 5 eine weitere Schnittansicht der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 1 ,
- Figur 6 eine weitere Schnittansicht der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 1 ,
- Figur 7 eine weitere Schnittansicht der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 1 , - Figur 8 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- Figur 9 eine Draufsicht auf die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung gemäß Figur 8,
- Figur 10 eine Explosionsansicht der in Figur 8 gezeigten Kraftfahrzeugbedienvorrichtung, und
- Figur 1 1 eine teiltransparente Darstellung der in Figur 8 gezeigten Kraftfahrzeugbedienvorrichtung. In Figur 1 ist eine Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 in teilweise transparenter Darstellung gezeigt, die in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, beispielsweise als ein Fensterhebermodul.
Die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 weist eine Bedieneinheit 12 auf, die ein bewegliches Bedienelement 14 in Form eines Wippen- bzw. Kippschalters 16 umfasst.
Das Bedienelement 14 ist dabei an einem Lagerabschnitt 18 der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 schwenkbar gelagert, sodass sich eine entsprechende Schwenkachse A für das Bedienelement 14 ergibt, um die das Bedienelement 14 in zwei entgegengesetzte Richtungen entsprechend verschwenkt werden kann. Die Schwenkachse A ist gegenüber der Schwerpunktachse S des Bedienelements 14 verschoben, sodass sie sich nicht kreuzen, wie aus den Figuren 3 und 4 insbesondere hervorgeht. Folglich liegt der Schwerpunkt des Bedienelements 14 nicht auf der Schwenkachse A.
Ferner weist die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 einen Elektrodenträger 20 auf, der der Bedieneinheit 12 zugeordnet ist. Der Elektrodenträger 20 ist in der gezeigten Ausführungsform als eine Leiterplatte 22 ausgebildet, an der mehrere Elektroden 24 vorgesehen sind. Die Elektroden 24 sind jeweils paarweise einem Schenkel 26 des Bedienelements 14 zugeordnet (siehe Figur 1 ).
Aus den Figuren 3 bis 5 in Kombination mit Figur 1 geht hervor, dass der Bedieneinheit 12 insgesamt vier Elektroden 24 zugeordnet sind, wobei jeweils zwei Elektroden 24 einem ersten Schenkel 26 und zwei andere Elektroden 24 einem zweiten, dem ersten Schenkel 26 gegenüberliegenden Schenkel 26 zugeordnet sind. Die beiden Schenkel 26 sind jeweils über Seitenabschnitte 28 miteinander verbunden, über die das Bedienelement 14 im zugeordneten Lagerabschnitt 18 gelagert ist. Insofern verlaufen die Schenkel 26 im Wesentlichen parallel zur Schwenkachse A.
Das Bedienelement 14 umfasst zudem einen Betätigungsabschnitt 30, der mit den beiden Schenkeln 26 und den beiden Seitenabschnitten 28 verbunden ist, wobei der Betätigungsabschnitt 30 eine Oberfläche des Bedienelements 14 ausbildet. Generell ist das Bedienelement 14 topfförmig ausgebildet, sodass es eine Öffnung 32 aufweist, über dies das Bedienelement 14 auf einen insbesondere hohlen Führungszapfen 34 der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 derart gesetzt ist, dass das Bedienelement 14 um die Schwenkachse A schwenkbar ist. Dies geht anschaulich aus den Figuren 3 bis 7 hervor. Durch das Verschwenken des Bedienelements 14 entlang der Schwenkachse A, wird der entsprechende Schenkel 26 in eine Schaltstellung überführt, in der eine der Schaltstellung zugeordnete Funktion aktiviert wird.
Die Schenkel 26 drücken dabei jeweils auf ein zugeordnetes Rückstellungsmittel 36, das Teil der Bedieneinheit 12 ist. Das Rückstellungsmittel 36 ist zwischen dem Bedienelement 14 und dem Elektrodenträger 20 angeordnet, sodass es entsprechend mit dem Bedienelement 14 in mechanischer Weise zusammenwirkt.
Das Rückstellungsmittel 36 ist elastisch ausgebildet, sodass es zusammengedrückt wird, wenn das Bedienelement 14, insbesondere der entsprechende Schenkel 26, auf das Rückstellungsmittel 36 drückt. Sobald die auf das Bedienelement 14 ausgeübte Kraft nachlässt, geht das Rückstellungsmittel 36 in seine Ursprungsform zurück, wodurch es das Bedienelement 14 ebenfalls in seine Ausgangsstellung zurückstellt.
Ferner ist das Rückstellungsmittel 36 aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet, sodass das Rückstellungsmittel 36 auch mit den Elektroden 24 auf der Leiterplatte 22 in elektrischer Weise zusammenwirken kann. Die Elektroden 24 eines Paares bilden zusammen mit der Bedieneinheit 12, insbesondere mit dem Rückstellungsmittel 36, einen aufgeklappten Kondensator 38 aus, wie in der schematischen Darstellung der Figur 2 gezeigt ist. Die Elektroden 24 sind jeweils elektrisch über die Leiterplatte 22 kontaktiert, sodass an den Elektroden 24 ein elektrisches Potenzial angelegt werden kann. Hierdurch wird ein elektrisches Feld zwischen den beiden Elektroden 24 aufgebaut, welches über das elektrisch leitfähige Rückstellungsmittel 36 umgelenkt wird.
Sofern das Bedienelement 14 aus seiner Neutralstellung, die in Figur 3 gezeigt ist, in eine Schaltposition überführt wird, wie in Figur 4 gezeigt, drückt das Bedienelement 14 über den entsprechenden Schenkel 26 auf das zugeordnete Rückstellungsmittel 36, welches komprimiert wird und sich durchbiegt.
Dadurch wird der Abstand zwischen den Elektroden 24 und dem Rückstellungsmittel 36 verändert, wodurch sich eine Kapazitätsveränderung des aufgeklappten Kondensators 38 ergibt, welche erfasst werden kann. Hierdurch lässt sich eine entsprechende Schaltstellung des Bedienelements 14 bzw. der Bedieneinheit 12 detektieren.
Der aufgeklappte Kondensator 38 bildet dementsprechend einen kapazitiven Druck- bzw. kapazitiven Abstandssensor aus, der einen auf das Rückstellungsmittel 36 ausgeübten Druck bzw. eine damit einhergehende Abstandsveränderung erfasst.
Aufgrund des aufgeklappten Kondensators 38 ist sichergestellt, dass das bewegliche Bedienelement 14 nicht elektrisch kontaktiert werden muss, um den kapazitiven Sensor auszubilden. Folglich ergibt sich ein deutlich vereinfachter Aufbau der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10. Gleichzeitig ist aufgrund des aufgeklappten Kondensators sichergestellt, dass eine verbesserte Empfindlichkeit des kapazitiven Sensors vorliegt, da sich eine Abstandsänderung des Rückstellungsmittels 36 doppelt auf das vom Kondensator 38 ausgebildete elektrische Feld auswirkt. Der Abstand von einer Elektrode 24 des Paars zum Rückstellungsmittel 36 sowie der Abstand vom Rückstellungsmittel 36 zur anderen Elektrode 24 des Paars wird im Wesentlichen gleich verändert, wenn das Bedienelement 14 auf das Rückstellungsmittel 36 drückt und dieses verformt. Das Bedienelement 14 selber kann auch elektrisch leitfähiges Material umfassen, insbesondere daraus bestehen. Beispielsweise ist das Bedienelement 14 in einem Zwei-Komponentenspritzguss-Verfahren hergestellt worden.
Hierdurch lässt sich eine durchgehende elektrische Verbindung zwischen dem Bedienelement 14 und dem Rückstellungsmittel 36 ausbilden, sodass der aufgeklappte Kondensator 38 bzw. der dadurch gebildete kapazitive Sensor gleichzeitig zur Detektion einer Annäherung an die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 ausgebildet ist, insbesondere an das Bedienelement 14, da hierdurch das von den Elektroden 24 erzeugte elektrische Feld verändert wird. Diese Veränderung ist derart charakteristisch, dass sie als Annäherung an die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 erkannt werden kann.
Die charakteristische Veränderung kann beispielsweise darin liegen, dass gleichzeitig beide dem Bedienelement 14 zugeordnete kapazitiven Sensoren eine im Wesentlichen gleiche Veränderung erfassen, also das von den beiden Elektrodenpaaren erzeugte elektrische Feld in im Wesentlichen gleicher Weise gleichzeitig verändert wird.
Aufgrund einer detektierten Annährung an die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 kann eine Suchbeleuchtung oder eine andere geeignete Funktion eingeschaltet werden, wie nachfolgend noch erläutert wird. Insbesondere weist die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 eine durchgehende elektrisch leitfähige Oberfläche 40 auf, da das Bedienelement 14 über seinen Betätigungsabschnitt 30 an einem zum Bedienelement 14 benachbarten Flächenabschnitt 42 der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 zumindest teilweise anliegt. Dies geht beispielsweise aus den Figuren 6 bis 7 hervor. Der Betätigungsabschnitt 30 und der benachbarte Flächenabschnitt 42 sind dabei derart geformt, dass eine entsprechende Schwenkbewegung des Bedienelements 14 dennoch möglich ist.
Der Flächenabschnitt 42 ist als ein Abschnitt einer Blende 44 ausgebildet, die insgesamt mehrere zusammenhängende Flächen umfasst, die allesamt miteinander in elektrischer Weise gekoppelt sind, um eine große elektrisch leitfähige Oberfläche 40 der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 zu schaffen. Hierdurch lässt sich insbesondere eine Annäherung an die gesamte Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 detektieren.
In den Figuren 8 bis 1 1 ist eine zweite Ausführungsform der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 in verschiedenen Darstellungen gezeigt, die als ein Fensterhebermodul 45 ausgebildet ist, welches in der gezeigten Ausführungsform zwei Bedieneinheiten 12 der zuvor gezeigten Art umfasst. Die beiden Bedieneinheiten 12 sind den Funktionen„Fenster schließen" für ein linkes und ein rechtes Fenster zugeordnet. Ferner können die beiden Bedieneinheiten 12 auch der Funktion„Fenster öffnen" zugeordnet sein. Zudem umfasst die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 weitere Bedienungsbereiche 46, die jeweils kapazitiv ausgebildet sind. Hierüber lassen sich insbesondere weitere Funktionen ein- bzw. ausschalten.
Ein erster weiterer Bedienungsbereich 46 ist beispielsweise durch einen kapazitiven Gleitbereich 48 ausgebildet, sodass eine gleitende Bewegung eines Bedienobjekts, beispielsweise eines Fingers eines Fahrzeuginsassen, in eine entsprechende Funktion umgesetzt wird. Bei der entsprechenden Funktion kann es sich um die Funktion„Fenster öffnen" handeln, sodass den Bedieneinheiten 12 beispielsweise die Funktionen„Fenster schließen" und„Fenster vollständig öffnen" zugeordnet sind. Hingegen kann über eine entsprechende Gleitbewegung über den Gleitbereich 48 eingestellt werden, wie weit das Fenster geöffnet werden soll. Demnach lässt sich über das Fensterhebermodul 45 ein Fenster teilweise öffnen, indem der Fahrzeuginsasse mit seinem Finger über den Gleitbereich 48 streicht. Je länger bzw. weiter der Fahrzeuginsasse entlang des Gleitbereichs 48 seinen Finger bewegt, desto mehr wird das zugeordnete Fenster geöffnet. Der kapazitive Gleitbereich 48 kann als ein Berührungs- oder Annäherungssensorbereich ausgebildet sein.
Des Weiteren umfasst das Fensterhebermodul 45 einen zweiten weiteren Bedienungsbereich 46, der als ein Funktionsanzeigebedienbereich 50 ausgebildet ist. Der Funktionsanzeigebedienbereich 50 ist ebenfalls kapazitiv ausgebildet und umfasst eine Anzeigefläche 52, auf der mehrere Schaltsymbole 54 dargestellt sind, die hinterleuchtbar sind, wie nachfolgend noch erläutert wird. Zudem umfasst der Funktionsanzeigebedienbereich 50 an seiner Anzeigefläche 52 mehrere Lichtaustrittsflächen 56, über die Licht austreten kann. Insbesondere sind die mehreren Lichtaustrittsflächen 56 bestimmten Schaltsymbolen 54 zugeordnet, um eine aktivierte, über das Schaltsymbol 54 geschaltete Funktion optisch anzuzeigen, was nachfolgend noch erläutert wird.
Zudem umfasst die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 einen dritten weiteren Bedienungsbereich 46, der ebenfalls als ein Funktionsanzeigebedienbereich 50 ausgebildet ist. Der zweite Funktionsanzeigebedienbereich 50 ist den Bedieneinheiten 12 zugeordnet, da über ihn beispielsweise eingestellt werden kann, ob die hinteren bzw. vorderen Fenster über die Bedieneinheiten 12 bedient werden sollen. An dem Funktionsanzeigebedienbereich 50 ist demnach ebenfalls eine Anzeigefläche 52 vorgesehen, auf der entsprechende Schaltsymbole 54 dargestellt werden können, die einerseits hinterleuchtbar und andererseits kapazitiv bedienbar sind, wie nachfolgend mit Bezug auf Figur 10 erläutert wird.
Wie zuvor erläutert, kann eine Annäherung an die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 erfasst werden, aufgrund derer eine Suchbeleuchtung 58 eingeschaltet wird, sodass sich der Fahrzeuginsasse auf der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 besser orientieren kann. Über die Suchbeleuchtung 58 lassen sich insbesondere die Schaltsymbole 54 hinterleuchten, sodass der Fahrzeuginsasse schnell erkennt, wo er welche Funktion aktivieren kann.
In Figur 10 ist die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 in einer Explosionsansicht dargestellt, aus der unter anderem der Aufbau der Funktionsanzeigebedienbereiche 50 hervorgeht.
Die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 umfasst ein Abdeckelement 60, das eine Steckerkammer 62 umfasst, in die von außen ein Stecker eingesteckt werden kann, um Kontaktstifte 64 der Leiterplatte 22 zu kontaktieren. Die Kontaktstifte 64 erstrecken sich demnach im zusammengebauten Zustand in die Steckerkammer 62. Über den Stecker kann die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 Steuersignale aussenden bzw. mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Leiterplatte 22 weist, wie bereits erläutert, mehrere Elektroden 24 auf, die den Bedieneinheiten 12 zugeordnet sind. Zudem sind auf der Leiterplatte 22 Lichtquellen 66 vorgesehen, die in der gezeigten Ausführungsform dem ersten Funktionsanzeigebedienbereich 50 zugeordnet sind, insbesondere den entsprechenden Lichtaustrittsflächen 56.
Zudem sind Suchbeleuchtungslichtquellen 68 auf der Leiterplatte 22 vorgesehen, die mit einem Lichtleiter 70 zusammenwirken, der wie die Suchbeleuchtungslichtquellen 68 Teil der Suchbeleuchtung 58 ist. Wenn die Suchbeleuchtung 58 aktiviert wird, werden entsprechend die dem Lichtleiter 70 zugeordnete Suchbeleuchtungslichtquellen 68 angesteuert, sodass sämtliche Schaltsymbole 54 auf der Anzeigefläche 52 hinterleuchtet werden. Der Fahrzeuginsasse kann somit schnell die gewünschte Funktion aktivieren bzw. deaktivieren, da er sie leicht findet.
Das Abdeckelement 60 wirkt mit einem als Grundkörper ausgebildeten Grundmodul 72 zusammen, an dem unter anderem die Lagerabschnitte 18 sowie die Führungszapfen 34 für die Bedienelemente 14 ausgebildet sind.
Das Grundmodul 72 umfasst elektrisch leitfähige Abschnitte 74, die jeweils eine der Anzeigefläche 52 des Funktionsanzeigebedienbereichs 50 zugeordnete Sensorfläche 76 aufweisen, die im Wesentlichen parallel zur Anzeigefläche 52 ist. Die Sensorflächen 76 sind jeweils unterhalb der Schaltsymbole 54 angeordnet, sodass sie eine Annäherung bzw. Berührung eines entsprechenden Schaltsymbols 54 detektieren können. Die elektrisch leitfähigen Abschnitte 74 erstrecken sich im Wesentlichen durch das Grundmodul 72 hindurch, wobei die Erstreckungsrichtung senkrecht zur Anzeigefläche 52 bzw. senkrecht zu den Sensorflächen 76 ist. Dies geht anschaulich aus Figur 1 1 hervor, in der gezeigt ist, wie die Sensorfläche 76 in einer Ebene umlaufend ausgebildet ist, von der ausgehend sich ein im Grundmodul 72 integrierter elektrischer Leitabschnitt 77 in Richtung Leiterplatte 22 erstreckt.
Die elektrisch leitfähigen Abschnitte 74 sind zudem in einer Ebene umlaufend geschlossen ausgebildet, insbesondere die entsprechenden Sensorflächen 76, wobei sie Lichtschächte 78 umschließen, durch die die Schaltsymbole 54 auf der Anzeigefläche 52 hinterleuchtbar sind. Ferner ist in der gezeigten Explosionsansicht eine Isolationselement 80 gezeigt, das plattenförmig ausgebildet ist, insbesondere ein Dielektrikum. Das Isolationselement 80 ist den Elektronen 24 der Bedieneinheiten 12 zugeordnet, um die aufgeklappten Kondensatoren 38 zwischen den paarweisen Elektronen 24 und den Bedieneinheiten 12 auszubilden, insbesondere zwischen den entsprechenden Rückstellungsmitteln 36 und den Elektroden 24. Das Isolationselement 80 ist auch in der ersten Ausführungsform in entsprechender Weise vorgesehen. Im Isolationselement 80 sind ebenfalls Aussparungen 82 vorgesehen, sodass über hier nicht dargestellte Lichtquellen die Schaltsymbole 54 auf den Bedienelementen 14, insbesondere auf dem jeweiligen Betätigungsabschnitt 30, hinterleuchtet werden können. Das Licht geht dabei durch die Aussparungen 82 sowie die hohlen Führungszapfen 34, sodass es auf den jeweiligen Betätigungsabschnitt 30 trifft, insbesondere dessen Rückseite. Die Betätigungsabschnitte 30 sind folglich zumindest teiltransparent ausgebildet.
Aufgrund der elektrisch leitfähigen, geschlossen ausgebildeten Oberfläche 40 der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 ist es möglich, dass eine Annäherung eines Bedienobjekts an die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10, insbesondere deren Oberfläche 40, dazu führt, dass die Suchbeleuchtung 58 aktiviert wird, sodass die entsprechenden Schaltsymbole 54 hinterleuchtet werden, wodurch sich diese besser finden lassen.
Sobald der Fahrzeuginsasse eines der Schaltsymbole 54 berührt, wird dies kapazitiv über die zugeordnete Sensorfläche 76 erfasst, wodurch die entsprechende Funktion ein- bzw. ausgeschaltet wird. Sofern die entsprechende Funktion eingeschaltet wird, wird die zugeordnete Lichtquelle 66 so angesteuert, dass sie Licht aussendet, was an einer dem betätigten Schaltsymbol 54 zugeordneten Lichtaustrittsfläche 56 austritt. Der Fahrzeuginsasse erkennt hierüber dann, welche Funktion bereits aktiviert ist. Des Weiteren ist gezeigt, dass die gesamte Oberfläche 40 der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 aus vier Komponenten gebildet ist, nämlich den beiden Bedienelementen 14, der Blende 44 sowie einer dem ersten Funktionsanzeigebedienbereich 50 zugeordneten Blende 84.
Die beiden Blenden 44, 84 sind insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet, sodass sich eine durchgehende elektrisch leitfähige Oberfläche 40 der Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10 ergibt, über die die Annäherung an die Oberfläche 40 entsprechend detektiert werden kann. Generell können die Blenden 44, 84, die Bedienelemente 14 und das Grundmodul 72 ein elektrisch leitfähiges Material zumindest teilweise umfassen, um die entsprechende Funktionalität bereitzustellen, insbesondere die entsprechende Sensorik. Das elektrisch leitfähige Material kann eingespritzt worden sein. In kostengünstiger Weise sind die Blenden, 44, 84, die Bedienelemente 14 und das Grundmodul 72 in einem Zweikomponenten- Spritzgussverfahren hergestellt worden.
Es ist somit möglich, eine als Fensterhebermodul 45 ausgebildete Kraftfahrzeugbedienvorrichtung 10, die eine kapazitive Bedieneinheit 12 umfasst, in einfacher Weise herzustellen.

Claims

Patentansprüche
1 . Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) mit einer Bedieneinheit (12), die ein bewegliches Bedienelement (14) aufweist, und einem Elektrodenträger (20), der zumindest zwei dem Bedienelement (14) zugeordnete Elektroden (24) umfasst, die elektrisch kontaktiert sind und zusammen mit der Bedieneinheit (12) einen gemeinsamen Kondensator (38) ausbilden.
2. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden (24) und die Bedieneinheit (12) einen aufgeklappten Kondensator (38) ausbilden.
3. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (12) und der Elektrodenträger (20) einen kapazitiven Sensor bilden, insbesondere einen kapazitiven Drucksensor oder einen kapazitiven Abstandssensor.
4. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (14) elektrisch leitfähiges Material umfasst.
5. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (14) in einem Zwei- Komponentenspritzguss-Verfahren gebildet ist.
6. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (12) ein Rückstellungsmittel (36) umfasst, das das Bedienelement (14) in seine Neutralstellung zurückstellt.
7. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellungsmittel (36) elastisch und/oder elektrisch leitfähig ist.
8. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellungsmittel (36) zwischen dem Elektrodenträger (20) und dem Bedienelement (14) angeordnet ist.
9. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (14) ein Wippenschalter oder Kippschalter (16) ist.
10. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (14) eine
Schwenkachse (A) aufweist, die gegenüber der Schwerpunktachse (S) des Bedienelements (14) verschoben ist, sodass sie sich nicht kreuzen.
1 1 . Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) zumindest einen weiteren Bedienungsbereich (46) umfasst.
12. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bedienungsbereich (46) als ein kapazitiver Gleitbereich (48) ausgebildet ist.
13. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bedienungsbereich (46) ein kapazitiver Funktionsanzeigebedienbereich (50) ist, der eine Anzeigefläche (52) umfasst, wobei der Funktionsanzeigebedienbereich (50) einem Grundmodul (72) zugeordnet ist.
14. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmodul (72) zumindest einen elektrisch leitfähigen
Abschnitt (74) umfasst, der sich durch das Grundmodul (72) erstreckt, wobei der elektrisch leitfähige Abschnitt (74) eine der Anzeigefläche (52) zugeordnete Sensorfläche (76) hat, die zumindest einen Teil eines kapazitiven Sensors ausbildet.
15. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrisch leitfähige Abschnitt (74) in einer Ebene umlaufend geschlossen ausgebildet ist und einen Lichtschacht (78) umgibt, der sich wie der zumindest eine elektrisch leitfähige Abschnitt (74) senkrecht durch das Grundmodul (72) erstreckt.
16. Kraftfahrzeugbedienvorrichtung (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Funktionsanzeigebedienbereich (50), insbesondere dessen Anzeigefläche (52), eine Suchbeleuchtung (58) zugeordnet ist.
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