DE102014009355B4 - Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung - Google Patents

Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102014009355B4
DE102014009355B4 DE102014009355.7A DE102014009355A DE102014009355B4 DE 102014009355 B4 DE102014009355 B4 DE 102014009355B4 DE 102014009355 A DE102014009355 A DE 102014009355A DE 102014009355 B4 DE102014009355 B4 DE 102014009355B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
input device
function
operating
sensor surfaces
functional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014009355.7A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014009355A1 (de
Inventor
Uwe Hetmann
Werner Thormann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Original Assignee
Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG filed Critical Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority to DE102014009355.7A priority Critical patent/DE102014009355B4/de
Publication of DE102014009355A1 publication Critical patent/DE102014009355A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014009355B4 publication Critical patent/DE102014009355B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/08Range selector apparatus
    • F16H59/12Range selector apparatus comprising push button devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/08Range selector apparatus
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • G06F3/0219Special purpose keyboards
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches
    • H03K17/9622Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/143Touch sensitive instrument input devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20Optical features of instruments
    • B60K2360/33Illumination features
    • B60K2360/338Light strips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20Optical features of instruments
    • B60K2360/33Illumination features
    • B60K2360/345Illumination of controls
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/96066Thumbwheel, potentiometer, scrollbar or slider simulation by touch switch
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, durch welche Betriebsfunktionen (P, R, N, D) des Kraftfahrzeugs auswählbar sind,
wobei die Eingabevorrichtung (1) für jede Betriebsfunktion (P, R, N, D) parallel angeordnete Berührungssensorflächen (2a bis 2n) aufweist, die zur Auswahl der jeweiligen Betriebsfunktion (P, R, N, D) gleichzeitig berührt werden müssen, und
wobei die Eingabevorrichtung (1) zur Auswahl von Betriebsfunktionen (P, R, N, D) Funktionsmulden (3) aufweist, die über rinnenartige Verbindungsabschnitte (5) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Funktionsmulden (3) und an den Verbindungsabschnitten (5) jeweils mindestens zwei kapazitive Berührungssensorflächen (2a bis 2n) angeordnet sind, und
dass an oder neben Rändern der Funktionsmulden (3) weitere kapazitive Sensorflächen zur Ausbildung von Sicherheitsschaltflächen (6a bis 6h) angeordnet sind, und
dass die Sicherheitsschaltflächen (6a bis 6h) die Form von Kreisringabschnitten aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, durch welche wenigstens eine Betriebsfunktion des Kraftfahrzeugs wählbar ist, wobei die Eingabevorrichtung für jede Betriebsfunktion zwei parallel angeordnete Berührungssensorflächen aufweist, die zur Auswahl einer Betriebsfunktion gleichzeitig berührt werden müssen, wobei die Eingabevorrichtung zur Auswahl von Betriebsfunktionen Funktionsmulden aufweist, die über rinnenartige Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung.
  • Eine Eingabevorrichtung der vorgenannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 031 649 A1 bekannt.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2011 089 980 A1 beschreibt ein Bedienelement für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Verarbeitung einer Betätigung des Bedienelements. Das Bedienelement, das insbesondere einen Gangwahlhebel ausbildet, weist mehrere insbesondere kapazitive Annäherungssensoren auf, die zur Auslösung einer bestimmten Funktion in einer vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge betätigt werden müssen. Erfolgt die Auslösung unvollständig oder in einer abweichenden zeitlichen Reihenfolge, so wird dies als eine unerwünschte Betätigung gewertet, was zu einem Abbruch der eingeleiteten Betätigungsfunktion führt. Dieses Dokument beschreibt relativ ausführlich ein Verfahrensprinzip, es zeigt allerdings nur wenige Details zum vorteilhaften Aufbau einer Bedieneinrichtung.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2009 036 520 A1 beschreibt ein Bedienelement zum Auslösen einer Funktion eines elektrischen Gerätes in einem Fahrzeug. Das Bedienelement weist eine entlang einer Längsachse in eine Mehrzahl von Sektoren eingeteilte berührungssensitive Sensorfläche und eine mit der Sensorfläche gekoppelte Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Berührung der Sensorfläche mit einem Finger sektorenaufgelöst zu detektieren. Um den Fahrer vor einer unbeabsichtigten Auslösung einer Funktion des elektrischen Gerätes zu bewahren, wird vorgeschlagen, die Auslösung der Funktion des elektrischen Gerätes erst nach einer vordefinierten Berührungsfolge auf der Sensorfläche erfolgen zu lassen.
  • Beim Fahren eines Kraftfahrzeugs wird die Aufmerksamkeit des Fahrers weitgehend durch das Verkehrsgeschehen in Anspruch genommen. Die Betätigung von Bedienelementen erfolgt daher zumeist ohne Blickkontakt „nebenbei“. Daher ist es vorteilhaft, wenn Bedienelemente haptisch deutlich erkennbar sind.
  • Bei der Betätigung von flächenhaften kapazitiven Bedienelementen, die keine oder nur in geringem Maße haptische Rückmeldungen geben, ergibt sich das Problem möglicher Fehlbedienungen, bei denen unerwünschte Funktionen ausgelöst werden. Dieses ist besonders problematisch für Bedienelemente, die sicherheitsrelevante Funktionen steuern. So ist es schwierig oder zumindest aufwendig, eine Eingabevorrichtung mit kapazitiven Bedienelementen zur Steuerung eines automatischen Getriebes zu schaffen, welches die notwendigen Sicherheitsanforderungen erfüllt.
  • Es stellte sich die Aufgabe, eine gattungsgemäße Eingabevorrichtung zu schaffen, bei der ein unbeabsichtigtes Auslösen von Funktionen weitgehend ausgeschlossen ist, sowie auch ein besonders vorteilhaftes Verfahren zu schaffen, nach welchem diese Eingabevorrichtung funktioniert.
  • Die Aufgabe wird zum einen erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an den Funktionsmulden und an den Verbindungsabschnitten jeweils mindestens zwei kapazitive Berührungssensorflächen angeordnet sind, und dass an oder neben Rändern der Funktionsmulden weitere kapazitive Sensorflächen zur Ausbildung von Sicherheitsschaltflächen angeordnet sind, und dass die Sicherheitsschaltflächen die Form von Kreisringabschnitten aufweisen.
  • Die Aufgabe wird zum anderen erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine gültige Auswahl einer Betriebsfunktion eine die Bedienfläche berührende Bewegung eines Fingers von der Funktionsmulde der aktuell aktiven Betriebsfunktion zu einer ausgewählten Funktionsmulde erfordert, wobei alle dazwischen liegenden Funktionsmulden und Verbindungsabschnitte unter Auslösung der dort angeordneten Berührungssensorflächen mit einem Finger durchlaufen werden müssen, und dass eine Berührung einer Sicherheitsschaltfläche den aktuell ausgeführten Auswahlvorgang abbricht.
  • Erfindungsgemäß weist die Eingabevorrichtung eine Bedienoberfläche mit Funktionselementen auf, welche aus angeformten Vertiefungen bestehen. Jeder auszulösenden Funktion ist dabei eine Funktionsmulde in Form eines haptisch gut erkennbaren konkaven Abschnitts auf der Bedienoberfläche zugeordnet. Die Funktionsmulden sind über ebenfalls angeformte rinnenartige Verbindungsabschnitte miteinander verbunden, durch die ein Finger zu einer benachbarten Funktionsmulde geführt werden kann.
  • Sowohl an den Funktionsmulden als auch an den Verbindungsabschnitten sind jeweils mindestens zwei Berührungssensorflächen, die vorzugsweise durch kurze Leiterbahnstücke ausgebildet sind, parallel zueinander angeordnet. Die Berührung einer Funktionsmulde oder eines Verbindungsabschnitts wird von einer mit den Berührungssensorflächen verschalteten Auswerteelektronik nur dann als gültige Betätigung erfasst, wenn die zueinander parallelen Berührungssensorflächen zugleich ausgelöst werden. Dies erfordert ein bewusstes Anlegen eines Fingers an eine Funktionsmulde oder einen Verbindungsabschnitt. Die Berührung nur einer Teilmenge der parallelen Berührungssensorflächen bewirkt dagegen keine gültige Betätigung, so dass unbeabsichtigte oder zufällige Berührungen keine unerwünschten Funktionen auslösen können.
  • Neben den Rändern der Funktionsmulden sind weitere kapazitive Sensorflächen zur Ausbildung von Sicherheitsschaltflächen vorgesehen. Die Sicherheitsschaltflächen umgeben abschnittsweise die Berührungssensorflächen und dürfen im Gegensatz zu den Berührungssensorflächen für eine gültige Auslösung einer Funktion nicht berührt werden. Die Sicherheitsschaltflächen erzwingen daher eine präzise Ausrichtung des Fingers in der Mitte einer Funktionsmulde. Bei einer Berührung einer Sicherheitsschaltfläche bricht die Auswerteelektronik einen aktuell eingeleiteten Auswahlvorgang sofort ab.
  • Die Sicherheitsschaltflächen haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie auch auf Verschmutzungen der Funktionsmulden ansprechen können. So wird etwa eine auf eine Funktionsmulde verschüttete Flüssigkeit, die die der Funktionsmulde zugeordneten parallelen Berührungssensoren beeinflussen kann im Allgemeinen auch die neben den Berührungssensoren angeordneten Sicherheitsschaltflächen auslösen, wodurch eine fälschliche Erfassung der Verschmutzung als Betätigung vermieden wird.
  • Zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung und zur Auslösung von Funktionen kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass die Auswahl einer Funktion eine durchgehende Bewegung eines Fingers von einer vorgegebenen Start-Funktionsmulde zu einer der einzuschaltenden Funktion zugeordneten Ziel-Funktionsmulde erfordert. Bei dieser Bewegung müssen alle auf dem Weg liegenden Berührungssensorflächen berührt und Berührungen der Sicherheitsschaltflächen vermieden werden.
  • Zur besseren haptischen Orientierung können in die Funktionsmulden einfache Symbole erhaben eingeprägt sein. So kann der Fahrer auch ohne hinzugucken ertasten, in welcher Funktionsmulde gerade sein Finger liegt.
  • Die Führung eines Fingers entlang muldenartiger Vertiefungen und rinnenartiger Verbindungsabschnitte ermöglicht eine Betätigung der Eingabevorrichtung ohne eine besondere visuelle Aufmerksamkeit. Die Schaltsicherheit wird dabei durch mindestens doppelt vorhandene, vertieft liegenden Sensoren und durch eine erforderliche Bewegung entlang eines bestimmten Betätigungspfades gewährleistet. Die zusätzlichen Sicherheitsschaltflächen erzwingen darüber hinaus eine präzise Fingerbewegung. Das Erfordernis einen Betätigungspfad genau einzuhalten, gewährleistet zudem, dass unbeabsichtigte Berührungen der Eingabevorrichtung keine unerwünschten Betätigungsereignisse auslösen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
  • Im Folgenden sollen der Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung anhand der Zeichnung schematisch dargestellt und erläutert werden. Es zeigen
    • 1 die Bedienfläche einer Eingabevorrichtung,
    • 2 und 3 Funktionselemente der Eingabevorrichtung,
    • 4 die Bedienfläche in einem initialem Zustand,
    • 5 bis 9 verschiedene Betätigungsstufen,
    • 10 einen Fehlerzustand der Eingabevorrichtung,
    • 11 eine isometrische Ansicht der Eingabevorrichtung,
    • 12 und 13 zwei alternative Anordnungen von Funktionselementen.
  • Die Figuren zeigen schematisch eine erfindungsgemäß ausgeführte Eingabevorrichtung 1, welche einen kontaktlosen Gangwahlschalter für das Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs ausbildet. Die Darstellung der Eingabevorrichtung als Gangwahlschalter ist dabei als rein beispielhaft zu verstehen und schließt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung für andere Anwendungen selbstverständlich nicht aus.
  • Wie die 1 zeigt, weist die Eingabevorrichtung 1 eine ebene Bedienfläche 9 mit vier, in der Draufsicht kreisförmigen Funktionsmulden 3 auf. Die Funktionsmulden 3 sind mit den üblichen Kurzbezeichnungen für die Wählhebelfunktionen eines Automatikgetriebes benannt (P, R, N, D für park, reverse, neutral und drive) und bilden innerhalb der Bedienfläche 9 konkave, muldenartige Vertiefungen aus, deren dreidimensionale Form andeutungsweise in der 11 erkennbar ist. Einzelne Funktionsmulden 3 werden im Folgenden ihrer jeweiligen Funktion entsprechend auch kurz als P-, R-, N- oder D-Funktionsmulde bezeichnet.
  • Die konkaven Funktionsmulden 3 sind in einen die Bedienfläche 9 der Eingabevorrichtung 1 ausbildenden Kunststoffkörper eingeformt oder vorzugsweise in eine Kunststofffolie durch Tiefziehen einbracht. Die Funktionsmulden 3 sind zudem über rinnenartige Verbindungsabschnitte 5 miteinander verbunden. Die Verbindungsabschnitte 5 können sich, hinsichtlich der Tiefe der rinnenartigen Einprägungen, entweder übergangslos an die jeweils benachbarten Funktionsmulden 3 anschließen oder auch, durch einen Höhenunterschied, jeweils einen haptisch wahrnehmbaren stufenförmigen Übergang ausbilden. Die Gesamtheit der Funktionsmulden 3 und der Verbindungsabschnitte 5 wird nachfolgend auch zusammenfassend als Funktionselemente 4 bezeichnet.
  • Die 2 zeigt auf der Rückseite der Funktionselemente 4 in zwei zueinander parallelen Reihen 2 angeordnete, nach einem kapazitiven Prinzip funktionierende Berührungssensorflächen 2a bis 2n. Die insgesamt vierzehn einzelnen Berührungssensorflächen 2a bis 2n bestehen aus gegeneinander isoliert angeordneten einzelnen Leiterbahnabschnitten, die jeweils mit einer nicht dargestellten Auswerteelektronik verbunden sind. Dabei trägt jede Funktionsmulde 3 und jeder Verbindungsabschnitt 5 jeweils zwei parallel nebeneinander angeordnete Berührungssensorflächen 2a, 2b bis 2m, 2n.
  • Gemäß der 3 sind an jeweils zwei einander gegenüberliegenden Randabschnitten der Funktionsmulden 3 jeweils zwei weitere kapazitive Sensoren angeordnet, die aus noch zu erläuternden Gründen hier als Sicherheitsschaltflächen 6a bis 6h benannt sind. Diese Sicherheitsschaltflächen 6a bis 6h haben die Form von Kreisbogenabschnitten und bilden jeweils eine Klammer um die Berührungssensorflächen 2a, 2b, 2e, 2f, 2i, 2j, 2n, 2m auf den Funktionsmulden 3.
  • Eine besondere Funktion der Sicherheitsschaltflächen 6a bis 6h verdeutlicht die 10. Führt eine Verschmutzung 11, etwa durch eine verschüttete Flüssigkeit, zum parallelen Auslösen von Berührungssensorflächen 2e, 2f und von Sicherheitsschaltflächen 6c, 6d einer Funktionsmulde, wie hier der R-Funktionsmulde, so wird dieses als Fehlerzustand erkannt und, beispielsweise durch einen blinkenden Leuchtring 7 signalisiert.
  • In der 11 wird die räumliche Form der zur Eingabevorrichtung 1 gehörenden Funktionselemente 4 angedeutet. Dargestellt sind vier Funktionsmulden 3, die durch drei rinnenförmige Verbindungsabschnitte 5 miteinander verbunden sind.
  • Wie bereits erwähnt, ist die Eingabevorrichtung 1 zur Verwendung als kontaktloser Gangwahlschalter in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Ist das Kraftfahrzeug in Betrieb, so ist üblicherweise eine der durch den Gangwahlschalter auswählbaren Betriebsfunktionen P, R, N, D aktiv geschaltet. Es ist zweckmäßig, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs die jeweils aktive Betriebsfunktion P, R, N, D optisch zu signalisieren, beispielsweise durch eine Hinterleuchtung der zugehörigen Funktionsmulde 3 oder des auf der jeweiligen Funktionsmulde 3 angeordneten Symbols mittels einer Funktionsbeleuchtung 10. In der 4 ist beispielhaft die Betriebsfunktion P als aktiv dargestellt, wobei die eingeschaltete Funktionsbeleuchtung 10 durch einen Strahlenkranz um das Funktionssymbol P angedeutet ist.
  • Das erfolgreiche Ausführen eines Umschaltvorgangs erfordert immer eine bewusste Führung eines Fingers entlang eines Betätigungspfads zwischen einer Start-Funktionsmulde und einer Ziel-Funktionsmulde. Die Start-Funktionsmulde ist dabei vorzugsweise die Funktionsmulde der aktuell aktiven Betriebsfunktion P, R, N, D und durch die Hinterleuchtung des zugehörigen Funktionssymbol durch die Funktionsbeleuchtung 10 erkennbar. Die Ziel-Funktionsmulde ist die Funktionsmulde zu derjenigen Betriebsfunktion P, R, N, D, welche der Fahrer einzuschalten beabsichtigt.
  • Ein Leuchtring 7 zeigt jeweils an, bis zu welcher Funktionsmulde 3 der Finger 8 bei jeweils gleichzeitiger Berührung der jeweils parallel angeordneten Berührungssensorflächen 2a bis 2n, bisher geführt wurde. Die Aktivierung einer Schaltfunktion erfolgt durch eine Bestätigungsgeste, etwa durch ein kurzzeitiges Verharren des Fingers 8 in der Ziel-Funktionsmulde und/oder anschließendem Abheben des Fingers 8 von den Berührungssensorflächen 2a, 2b bis 2m, 2n der Ziel-Funktionsmulde. Erst wenn dieses Bestätigungsgeste von der Auswerteelektronik erkannt wurde, schaltet diese die entsprechende Betriebsfunktion P, R, N, D ein und schaltet außerdem die Funktionsbeleuchtung 10 an der Start-Funktionsmulde aus und an der Ziel-Funktionsmulde ein. Wird während der Fingerbewegung an irgendeiner Funktionsmulde eine Sicherheitsschaltfläche 6a bis 6h berührt, so bricht die Auswerteelektronik der Umschaltvorgang vorzeitig ab.
  • In den 5 bis 9 beispielhaft ein Umschaltvorgang von der Betriebsfunktion P in die Betriebsfunktion N in mehreren Betätigungsphasen skizziert.
  • Entsprechend der 5 legt der Fahrer zur Einleitung des Umschaltvorgangs einen Finger 8 mittig auf die aktive P-Funktionsmulde und zwar so, dass beide zu der P-Funktionsmulde gehörende Berührungssensorflächen 2a, 2b, nicht jedoch die darum herum angeordneten Sicherheitsschaltflächen 6a, 6b berührt werden. Werden die Berührungen von der Auswerteelektronik als gültige Betätigung erkannt, so schaltet die Auswerteelektronik einen die P-Funktionsmulde umgebenden Leuchtring 7 ein. Legt der Fahrer dagegen seinen Finger 8 in eine der anderen Funktionsmulden 3, so aktiviert die Auswerteelektronik dort keinen Leuchtring und leitet auch keinen Umschaltvorgang ein.
  • Ein eingeschalteter Leuchtring 7, wird in der Zeichnung jeweils durch eine verstärkte Umrandung der zugehörigen Funktionsmulde 3 und einen von der Umrandung radial ausgehenden Strahlenkranz symbolisch dargestellt. Dem entsprechend ist beispielsweise in den 5 und 6 jeweils die P-Funktionsmulde als aktive Funktionsmulde 3 erkennbar.
  • Der Fahrer zieht nun seinen Finger 8 von der P-Funktionsmulde durchgehend zur N-Funktionsmulde, wobei die aufeinanderfolgenden Betätigungsphasen in den 5 bis 9 dargestellt sind. Die Berührungssensorflächen 2a, 2c bzw. 2b, 2d, die entlang ihrer parallelen Reihen 2 unmittelbar aufeinanderfolgen, sind nur durch sehr schmale Trennspalten 12 voneinander isoliert angeordnet. Wie beispielsweise aus der 6 ersichtlich ist, sind die aufeinanderfolgenden Endabschnitte 2a, 2c bzw. 2b, 2d sogar miteinander verschränkt, indem sie eine v-förmige Spitze und eine v-förmige Aussparung ausbilden, welche ineinandergreifen. Bei einer entlang der entlang der Reihen 2 geführten Bewegung sind dadurch immer mindestens zwei der Berührungssensorflächen 2a, 2c bzw. 2b, 2d betätigt. Zeitweise können auch alle vier Berührungssensorflächen 2a, 2c bzw. 2b, 2d zugleich betätigt sein, was keinen Fehlerzustand darstellt. Ein Kriterium für eine als korrekt erfasste Betätigung ist, dass immer mindestens zwei zueinander parallele Berührungssensorflächen 2a, 2b bzw. 2b, 2d zugleich betätigt sind und es zu keiner Unterbrechung der Betätigungen kommt.
  • Verlässt somit der Finger 8 die Berührungssensorflächen 2a, 2b der P-Funktionsmulde so hat er bereits die Berührungssensorflächen 2c, 2d des ersten Verbindungsabschnitts 5 erreicht (6). Entsprechendes gilt für den Übergang von den Berührungssensorflächen 2c, 2d zu den Berührungssensorflächen 2e, 2f. Wie die 7 zeigt, hat der Finger 8 damit die R-Funktionsmulde erreicht, was durch Einschalten eines Leuchtrings 7 um diese Funktionsmulde signalisiert wird. Die Einschaltung eines Leuchtrings 7 um die Funktionsmulden folgt somit der Fingerbewegung.
  • Als nächstes werden bei der weiteren Bewegung des Fingers 8 die Berührungssensorflächen 2g, 2h des nächsten Verbindungsabschnitts betätigt (8), bis schließlich der Finger 8 die N-Funktionsmulde mit den Berührungssensorflächen 2i, 2j erreicht (9). Hier kann durch ein kurzzeitiges Verweilen und anschließendes Abheben des Fingers 8 aus der Ziel-Funktionsmulde die Auswahl bestätigt werden. Die Eingabevorrichtung 1 zeigt nun den erfolgten Wechsel der Betriebsfunktion durch eine Hinterleuchtung 10 der N-Funktionsmulde optisch an. Zusätzlich kann die erfolgte Umschaltung dem Fahrer haptisch durch ein Vibrieren der Bedienoberfläche mitgeteilt werden.
  • Wie die 12 und 13 zeigen, müssen die Funktionselemente 4 nicht, wie bisher gezeigt, in einer linearen Kette angeordnet sein. Es ist auch möglich die Funktionsmulden 3 über Verbindungsabschnitte 5 zu einem beliebig geformten Schaltschema zu verbinden, die etwa auch Abwinklungen wie in der 12 oder auch Verzweigungen wie in der 13 gezeigt, beinhalten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Eingabevorrichtung
    2
    Reihen (von Berührungssensorflächen)
    2a bis 2n
    Berührungssensorflächen
    3
    Funktionsmulden
    4
    Funktionselemente
    5
    Verbindungsabschnitte
    6a bis 6h
    Sicherheitsschaltflächen
    7
    Leuchtring (Leuchtelement)
    8
    Finger
    9
    Bedienfläche
    10
    Funktionsbeleuchtung (Hinterleuchtung)
    11
    Verschmutzung
    12
    Trennspalten
    P, R, N, D
    Betriebsfunktionen

Claims (8)

  1. Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, durch welche Betriebsfunktionen (P, R, N, D) des Kraftfahrzeugs auswählbar sind, wobei die Eingabevorrichtung (1) für jede Betriebsfunktion (P, R, N, D) parallel angeordnete Berührungssensorflächen (2a bis 2n) aufweist, die zur Auswahl der jeweiligen Betriebsfunktion (P, R, N, D) gleichzeitig berührt werden müssen, und wobei die Eingabevorrichtung (1) zur Auswahl von Betriebsfunktionen (P, R, N, D) Funktionsmulden (3) aufweist, die über rinnenartige Verbindungsabschnitte (5) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Funktionsmulden (3) und an den Verbindungsabschnitten (5) jeweils mindestens zwei kapazitive Berührungssensorflächen (2a bis 2n) angeordnet sind, und dass an oder neben Rändern der Funktionsmulden (3) weitere kapazitive Sensorflächen zur Ausbildung von Sicherheitsschaltflächen (6a bis 6h) angeordnet sind, und dass die Sicherheitsschaltflächen (6a bis 6h) die Form von Kreisringabschnitten aufweisen.
  2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmulden (3) und die Verbindungsabschnitte (5) als Vertiefungen in eine Bedienfläche der Eingabevorrichtung (1) eingeprägt sind.
  3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuell aktive Betriebsfunktion (P, R, N, D) durch eine Funktionsbeleuchtung (10) signalisiert wird.
  4. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine als gültig erkannte Berührung einer Funktionsmulde (3) durch einen eingeschalteten Leuchtring (7) um die Funktionsmulde (3) signalisiert wird.
  5. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung einen erfolgreich abgeschlossenen Auswahlvorgang haptisch durch eine Vibration der Bedienfläche signalisiert.
  6. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmulden (3) erfühlbare eingeprägte Symbole aufweisen.
  7. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (1) zur Bedieneinheit eines elektronischen Gangwahlschalters gehört.
  8. Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine gültige Auswahl einer Betriebsfunktion eine die Bedienfläche (9) berührende Bewegung eines Fingers (8) von der Funktionsmulde (3) der aktuell aktiven Betriebsfunktion zu einer ausgewählten Funktionsmulde (3) erfordert, wobei alle dazwischen liegenden Funktionsmulden (3) und Verbindungsabschnitte (5) unter Auslösung der dort angeordneten Berührungssensorflächen (2a bis 2n) mit einem Finger (8) durchlaufen werden müssen, und dass eine Berührung einer Sicherheitsschaltfläche (6a bis 6h) den aktuell ausgeführten Auswahlvorgang abbricht.
DE102014009355.7A 2014-06-20 2014-06-20 Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung Active DE102014009355B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014009355.7A DE102014009355B4 (de) 2014-06-20 2014-06-20 Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014009355.7A DE102014009355B4 (de) 2014-06-20 2014-06-20 Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014009355A1 DE102014009355A1 (de) 2015-12-24
DE102014009355B4 true DE102014009355B4 (de) 2022-11-10

Family

ID=54767740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014009355.7A Active DE102014009355B4 (de) 2014-06-20 2014-06-20 Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014009355B4 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2558889B (en) 2017-01-13 2020-07-29 Jaguar Land Rover Ltd Drive mode selector for a drivetrain, vehicle comprising such a drive mode selector, and a method of selecting a drive mode of a drivetrain
DE102017005846A1 (de) 2017-06-21 2018-12-27 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Schaltvorrichtung zum Schalten von Antriebsorganen in einem Kraftfahrzeug
DE102019213859A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Zf Friedrichshafen Ag Konfigurationsvorrichtung und Verfahren zum Konfigurieren einer Benutzerschnittstellenvorrichtung für ein Fahrzeug und System zur Benutzereingabe für ein Fahrzeug
JP7332998B2 (ja) * 2019-10-11 2023-08-24 マツダ株式会社 車両用変速操作装置
JP2021062699A (ja) * 2019-10-11 2021-04-22 マツダ株式会社 車両用変速操作装置
DE102019219693A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung mit berührungsempfindlichem Panel

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004053769A1 (de) 2003-12-22 2005-07-21 Lear Corp., Southfield Ton- und Tastschalter-Rückkopplung für ein Kraftfahrzeug
US20090282942A1 (en) 2008-03-19 2009-11-19 Wilson Thomas H Push-button switch with tactile feedback
WO2010121607A2 (de) 2009-04-24 2010-10-28 Magna Mirrors Engineering Gmbh Bedienoberfläche
DE102009031649A1 (de) 2009-07-03 2011-01-05 Volkswagen Ag Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102009036520A1 (de) 2009-08-07 2011-02-10 Volkswagen Ag Bedienelement und Verfahren zum Auslösen einer Funktion eines elektrischen Gerätes in einem Fahrzeug
DE102011089980A1 (de) 2011-12-27 2013-06-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Verarbeiten einer Betätigung eines Bedienelements in einem Kraftfahrzeug
JP2013159270A (ja) 2012-02-07 2013-08-19 Honda Motor Co Ltd 車両用シフト装置
DE102012206661A1 (de) 2012-04-23 2013-10-24 Magna Exteriors & Interiors Management Gmbh Bedienelement

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004053769A1 (de) 2003-12-22 2005-07-21 Lear Corp., Southfield Ton- und Tastschalter-Rückkopplung für ein Kraftfahrzeug
US20090282942A1 (en) 2008-03-19 2009-11-19 Wilson Thomas H Push-button switch with tactile feedback
WO2010121607A2 (de) 2009-04-24 2010-10-28 Magna Mirrors Engineering Gmbh Bedienoberfläche
DE102009031649A1 (de) 2009-07-03 2011-01-05 Volkswagen Ag Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102009036520A1 (de) 2009-08-07 2011-02-10 Volkswagen Ag Bedienelement und Verfahren zum Auslösen einer Funktion eines elektrischen Gerätes in einem Fahrzeug
DE102011089980A1 (de) 2011-12-27 2013-06-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Verarbeiten einer Betätigung eines Bedienelements in einem Kraftfahrzeug
JP2013159270A (ja) 2012-02-07 2013-08-19 Honda Motor Co Ltd 車両用シフト装置
DE102012206661A1 (de) 2012-04-23 2013-10-24 Magna Exteriors & Interiors Management Gmbh Bedienelement

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014009355A1 (de) 2015-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014009355B4 (de) Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer Betätigung der Eingabevorrichtung
EP3008358B1 (de) Betätigungseinrichtung und verfahren zur auswahl von schaltstufen eines fahrzeuggetriebes mit shift-by-wire betätigung
EP2016480B1 (de) Optoelektronische vorrichtung zur erfassung der position und/oder bewegung eines objekts sowie zugehöriges verfahren
EP2945832B1 (de) Lenkrad mit optischem fingernavigationsmodul
DE102005018298A1 (de) Verfahren zur Ansteuerung und/oder Auswertung eines länglichen Sensorelements einer Bedieneinrichtung und eine solche Bedieneinrichtung
WO2004106099A1 (de) Bedienvorrichtung
DE112013002817T5 (de) Schaltvorrichtung für ein Fahrzeug
WO2008138638A1 (de) Multifunktionsanzeige- und bedienvorrichtung und verfahren zum betreiben einer multifunktionsanzeige- und bedienvorrichtung mit verbesserter auswahlbedienung
DE102017102097A1 (de) Schnittstelle für eine druckknopfgangschaltung in einem fahrzeug mit näherungsdetektion
DE102008036155B4 (de) Bedientastenanordnung
WO2013159911A2 (de) Multifunktions-bedieneinrichtung, insbesondere f?r ein kraftfahzeug
DE102009034871B4 (de) Bediensystem und Bedienverfahren zum Erfassen von Nutzereingaben in einem Kraftfahrzeug mit verbessertem haptischem Bedienfeedback
EP2525268B1 (de) Schaltvorrichtung für eine Maschine, eine Anlage und/oder ein Transportsystem
DE102011106786B4 (de) Bedienelement, insbesondere für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs
DE102013204109B4 (de) Fahrzeuglenkrad
EP3545399B1 (de) Verfahren zum erfassen einer nutzereingabe für eine eingabevorrichtung mit mehreren schaltelementen und eingabevorrichtung
DE102014008296A1 (de) Schaltwippenvorrichtung, Lenkradvorrichtung mit der Schaltwippenvorrichtung sowie Steuerungsvorrichtung mit der Schaltwippen- oder Lenkradvorrichtung
EP3947008A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erfassen einer eingabe eines nutzers in einem fahrzeug
WO2012175393A1 (de) Kapazitive bedieneinrichtung für ein haushaltsgerät und haushaltsgerät
DE102007004250A1 (de) Haptisches Bedienelement und haptische Bedienvorrichtung
DE102013006174A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Bediensystems eines Kraftwagens und Bediensystem für einen Kraftwagen
DE102014002305A1 (de) Kraftfahrzeuganzeige
DE102016207611A1 (de) Anzeige- und Bediensystem
WO2020099622A1 (de) Bedienelement für ein fahrzeug, verfahren und vorrichtung zum ansteuern einer funktion eines fahrzeugs unter verwendung eines bedienelements und bediensystem
WO2020193144A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erfassen eines parameterwerts in einem fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: KOSTAL AUTOMOBIL ELEKTRIK GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: LEOPOLD KOSTAL GMBH & CO. KG, 58513 LUEDENSCHEID, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final