DE102012020570C5

DE102012020570C5 - Bedienelement für einen Kraftwagen sowie Verfahren zum Herstellen eines Bedienelements

Info

Publication number: DE102012020570C5
Application number: DE102012020570.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Wachinger; Johann Schneider; Marcus Kühne; Ulrich Müller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2024-06-27
Anticipated expiration: 2032-10-20
Also published as: DE102012020570B4; DE102012020570A1

Abstract

Bedienelement (10) für einen Kraftwagen, mit einer Bedienoberfläche (14) zur Eingabe von Benutzerinstruktionen für eine Komponente des Kraftwagens, welche zumindest ein von einem Benutzer ertastbares Oberflächenstrukturelement (20, 22) aufweist,die Bedienoberfläche (14) aus Glas und das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) aus Keramik ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) eine Teilbedienfläche (18) der Bedienoberfläche (14) abgrenzt,dadurch gekennzeichnet, dassdas zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) durch Siebdruck eines keramischen Materials auf die Bedienoberfläche (14) aufgebracht und durch Sintern an dieser festgelegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement für einen Kraftwagen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bedienelements nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.
Flächige Bedienelemente, wie beispielsweise Touchscreens oder Touchpads, finden als Mittel zur Eingabe von Benutzerinstruktionen zunehmend Anwendung in Kraftwagen, beispielsweise zur Steuerung von Navigations- und Entertainmentsystemen und dergleichen.
Auf einem solchen Bedienelement sind in der Regel mehrere Bereiche vorgesehen, bei deren Berührung jeweils unterschiedliche Funktionen aktiviert werden. Je nach Betriebszustand kann sich dabei Anordnung und funktionale Belegung dieser Bereiche ändern. Im Fahrtbetrieb des Kraftwagens ist es jedoch nicht wünschenswert, wenn der Fahrer seinen Blick von der Fahrbahn abwenden muss, um das Bedienelement zuverlässig benutzen zu können.
Aus der DE 10 2010 042 690 A1 ist zu entnehmen, dass auf einer keramischen Oberfläche eines berührungssensitiven Bedienelements durch mechanische Bearbeitung, wie beispielsweise Läppen, Sandstrahlen oder dergleichen haptische Strukturen aufgebracht werden. Solche Strukturen ermöglichen es dem Benutzer, einzelne Teilbereiche des Bedienelements zu ertasten, ohne den Blick von der Fahrbahn abwenden zu müssen.
Eine solche mechanische Bearbeitung kann jedoch die strukturelle Integrität der Bedienoberfläche schwächen, so dass es bei mechanischer Belastung schnell zum Bruch kommen kann, was wiederum eine teure Reparatur nötig macht.
In DE 20 2011 003 166 U1 , welche den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist ein Eingabesystem mit kapazitiver Glas-Touch-Technologie beschrieben. Zur Verbesserung der Haptik ist die Oberseite der Glasfläche durch einen erhabenen Berührungskörper profiliert.
In DE 31 08 300 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Druckmessdose, insbesondere zur Erfassung des Ansaugluftdruckes einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine, beschrieben.
In DE 20 2009 000 139 U1 ist ein berührungsempfindlicher Gleitschalter mit einer Schaltfläche beschrieben, die haptische Merkmale aufweist, wobei der Gleitschalter derart ausgebildet ist, dass er eine Berührung und/oder Bewegung auf der Schaltfläche in ein elektrisches Signal umwandelt. Die haptischen Merkmale auf der Schaltfläche sind als Positionsmarkierungen ausgebildet, wobei mindestens zwei Positionsmarkierungen haptische Unterschiede aufweisen.
In EP 1 273 851 A2 ist eine Stelleinheit für Gargeräte beschrieben. Sie weist einen berührungsempfindlichen Stellstreifen auf, dessen Stellabschnitten Stellwerte einer vorbestimmten Stellkurve zugeordnet sind.
In DE 198 10 329 A1 ist eine Glastastatur mit einer aus einer flexiblen Dünnglasscheibe gebildeten Tastaturoberfläche und mindestens einer Trägermaterialscheibe beschrieben, die auf den einander zugewandten Flächen jeweils eine elektrisch leitende Schicht aufweisen, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten mit Hilfe eines Abstandhalters auf Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasscheibe an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren.
In DE 10 2011 081 604 A1 ist eine Bedienvorrichtung zur Bedienung insbesondere von elektrischen Komponenten eines Fahrzeugs beschrieben, welche eine Betätigungsoberfläche aufweist, die eine Sichtseite der Bedienvorrichtung bildet, auf der mindestens ein Symbol darstellbar ist, wobei durch Berührung mindestens eines Bereichs der Betätigungsoberfläche mit einem Betätigungselement ein Signal von der Bedienvorrichtung an mindestens eine dem Symbol zugeordnete elektrische Komponente ausgegeben wird. Die Bedienvorrichtung umfasst zumindest ein formgebendes Strukturelement aus Glas.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 6 bereitzustellen, welche eine besonders gute mechanische Belastbarkeit sicherstellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Bedienelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.
Ein solches Bedienelement für einen Kraftwagen, umfasst eine Bedienoberfläche zur Eingabe von Benutzerinstruktionen für eine Komponente des Kraftwagens, welche zumindest ein von einem Benutzer ertastbares Oberflächenstrukturelement aufweist.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Bedienoberfläche aus Glas und das zumindest eine Oberflächenstrukturelement aus Keramik ausgebildet ist. Durch die Verwendung einer solchen Materialpaarung ist es möglich, die gewünschten Oberflächenstrukturelemente ohne mechanische und insbesondere spanabhebende Bearbeitung der Oberfläche aufzubringen. Hierdurch kann ein besonders haltbares Bedienelement geschaffen werden.
Durch das zumindest eine Oberflächenstrukturelement wird eine Teilbedienfläche der Bedienoberfläche abgrenzt. Dies erleichtert das Auffinden solcher Teilbedienflächen durch den Fahrer allein auf Grundlage haptischer Informationen.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, das zumindest eine Oberflächenstrukturelement durch Siebdruck eines keramischen Materials aufzubringen und durch eine thermische Behandlung - also Sintern bzw. Brennen - an der Oberfläche aus Glas festzulegen. Dies ermöglicht eine besonders einfache und prozesssichere Herstellung des Bedienelements.
Das Bedienelement selbst kann hierbei als Touchscreen oder Touchpad ausgebildet sein. Hier ist die Verwendung von haptischen Oberflächenstrukturen besonders zweckmäßig, um ein Abwenden der Aufmerksamkeit des Fahrers von der Fahrbahn zu vermeiden. Selbstverständlich können derart strukturierte Bedienoberflächen auch für Druckschalter, Schiebeschalter, Drehregler oder dergleichen Anwendung finden.
Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Obeflächenstrukturelement auch als Designelement dienen und die optische Anmutung des Bedienelements verbessern.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen des oben beschriebenen Bedienelements, bei welchem das Oberflächenstrukturelement durch Siebdruck eines keramischen Materials auf die Bedienoberfläche aufgebracht und durch Sintern oder Brennen an dieser festgelegt wird. Auch hier treffen die bereits vorstehend erläuterten Vorteile bezüglich der mechanischen Haltbarkeit zu.
Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bedienelements.
Ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Bedienelement für einen Kraftwagen umfasst eine Platte 12 aus Glas oder einem mit Glas beschichteten Trägermaterial, die die berührungssensitive Oberfläche 14 eines nicht weiter im Detail dargestellten Touchscreens oder Touchpads ausbildet.
In einem ersten Teilbereich 16 des Bedienelements ist eine Reihe von Bedienfeldern 18 vorgesehen, die je nach Betriebszustand mit unterschiedlichen Funktionen belegt werden können, die bei Berührung beispielsweise unterschiedliche Aspekte eines Navigationssystems oder Entertainmentsystems oder aber auch sonstige Funktionen des Kraftwagens ansteuern können.
Um eine rein haptische Erkennung der Bedienfelder 18 durch den Fahrer zu ermöglichen, so dass dieser zur Bedienung seinen Blick nicht von der Fahrbahn abwenden muss, sind die Bedienfelder 18 durch jeweilige, seitlich angeordnete Oberflächenstrukturen 20 abgegrenzt, die sich von der Oberfläche 14 abheben. Weitere Oberflächenstrukturen 22 grenzen zusätzliche Bedienbereiche 24 in den Seitenbereichen 26 und dem unteren Bereich 28 des Bedienelements 10 ab.
Um die Oberflächenstrukturen 20, 22 zu erzeugen, wird ein keramisches Material in Form einer Schlichte per Siebdruck auf die Oberfläche 14 aufgebracht und anschließend getempert oder gebrannt, wodurch die Schlichte aushärtet und sich mit der Platte 12 fest verbindet. Auf diese Weise wird ein besonders haltbares und mechanisch stabiles Bedienelement 10 geschaffen, dessen Oberfläche 14 insbesondere abrieb- und kratzfest ist.
Die Oberflächenstrukturen 20, 22 können dabei in nahezu beliebiger Höhe zur Oberfläche 14 gestaltet werden. Insbesondere können verschiedene Oberflächenstrukturen 20, 22 auch unterschiedliche Höhen und unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten, wie beispielsweise Riffelungen oder dergleichen aufweisen, um dem Benutzer des Bedienelements 10 weitere haptische Hinweise zu geben, die ihm die Bedienung erleichtern.
Auch in der horizontalen Erstreckung der Oberflächenstrukturen 20, 22 besteht ein weiter Gestaltungsspielraum. So können einfache Stege, Bögen oder komplexere geometrische Figuren erzeugt werden, die neben der haptischen Unterstützung des Benutzers auch Designfunktionen übernehmen und die optische Anmutung des Bedienelements verbessern können.
Durch die Verwendung entsprechender Zusätze im keramischen Material kann ferner die Farbe der Oberflächenstrukturen 20, 22 beliebig gewählt werden.
Derart gestaltete Oberflächenstrukturen 20, 22 eignen sich nicht nur, wie beschrieben, für die Gestaltung von Touchscreens oder Touchpads, sondern können auch auf beliebigen anderen Bedienelementen 10, wie beispielsweise Druckschaltern, Schiebeschaltern, Drehreglern oder dergleichen aufgebracht werden, die durch die Glas- und Keramikoberfläche eine besonders hochwertige und haltbare Gestaltung erhalten.

Claims

Bedienelement (10) für einen Kraftwagen, mit einer Bedienoberfläche (14) zur Eingabe von Benutzerinstruktionen für eine Komponente des Kraftwagens, welche zumindest ein von einem Benutzer ertastbares Oberflächenstrukturelement (20, 22) aufweist, die Bedienoberfläche (14) aus Glas und das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) aus Keramik ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) eine Teilbedienfläche (18) der Bedienoberfläche (14) abgrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) durch Siebdruck eines keramischen Materials auf die Bedienoberfläche (14) aufgebracht und durch Sintern an dieser festgelegt ist.
Bedienelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (10) ein Touchscreen oder Touchpad ist.
Bedienelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (10) ein Druckschalter, Schiebeschalter, Drehregler oder dgl. ist.
Bedienelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Oberflächenstrukturelement (20, 22) ein Designelement ist.
Verfahren zum Herstellen eines Bedienelements (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenstrukturelement (20, 22) durch Siebdruck eines keramischen Materials auf die Bedienoberfläche (14) aufgebracht und durch Sintern an dieser festgelegt wird.