DE112017001872T5 - A control device for a vehicle and method of manufacturing a control device - Google Patents
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Abstract
Steuer-/Regeleinrichtung (1), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend eine Hauptplatinenplatte (10), ein sekundäres Platinenelement (20), das auf der Hauptplatinenplatte (10) angeordnet ist, und einen piezoelektrischen Sensor (30). Die Hauptplatinenplatte (10) umfasst eine erste obere Hauptbahn (14a) und eine zweite obere Hauptbahn (14b). Das sekundäre Platinenelement (20) umfasst eine erste untere sekundäre Bahn (22a). Der piezoelektrische Sensor (30) umfasst eine erste Elektrode (32) und eine zweite Elektrode (34). Die zweite Elektrode (34) erste Elektrode (32) des piezoelektrischen Sensors (30) ist elektrisch mit der ersten unteren sekundären Bahn (22a) verbunden. Die erste Elektrode (32) des piezoelektrischen Sensors (30) ist elektrisch mit der zweiten oberen Hauptbahn (14b) verbunden. A control device (1), in particular for a vehicle, comprising a main board plate (10), a secondary board element (20) arranged on the mother board (10), and a piezoelectric sensor (30). The motherboard plate (10) comprises a first upper main track (14a) and a second upper main track (14b). The secondary board element (20) comprises a first lower secondary web (22a). The piezoelectric sensor (30) comprises a first electrode (32) and a second electrode (34). The second electrode 34 of the first electrode 32 of the piezoelectric sensor 30 is electrically connected to the first lower secondary web 22a. The first electrode (32) of the piezoelectric sensor (30) is electrically connected to the second upper main track (14b).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Steuer-/Regeleinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Steuer-/Regeleinrichtung.The invention relates to a control / regulating device, in particular for a vehicle, and a method for producing such a control / regulating device.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine solche Steuer-/Regeleinrichtung wird manchmal Steuerknopf genannt. Die Erfindung betrifft genauer eine Steuer-/Regeleinrichtung, die wenigstens einen piezoelektrischen Sensor umfasst, insbesondere für die Erfassung von taktilen Anweisungen.Such a controller is sometimes called a control button. The invention more specifically relates to a control device comprising at least one piezoelectric sensor, in particular for the detection of tactile instructions.
Eine solche Einrichtung wird im Allgemeinen im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet, insbesondere auf einem Armaturenbrett, einer zentralen Konsole, einer Türverkleidung oder einem Deckenlicht. Sie ermöglicht es, die Aktivierung oder die Deaktivierung von Einrichtungen anzusteuern, mit denen das Fahrzeug ausgestattet ist.Such a device is generally arranged in the interior of the vehicle, in particular on a dashboard, a central console, a door trim or a ceiling light. It makes it possible to control the activation or deactivation of equipment with which the vehicle is equipped.
Die Erfindung zielt insbesondere darauf ab, eine Steuer-/Regeleinrichtung bereitzustellen, die ein zuverlässiges Funktionieren in einem großen Temperaturbereich erzielt und auf einfache Weise hergestellt werden kann, insbesondere in automatisierter Weise.In particular, the invention aims to provide a control device which achieves reliable operation over a wide temperature range and can be easily manufactured, in particular in an automated manner.
Überblick über die ErfindungOverview of the invention
Erfindungsgemäß umfasst die Steuer-/Regeleinrichtung:
- • eine Hauptplatinenplatte, umfassend:
- - eine elektrisch isolierende Haupt-Trägerschicht,
- - eine obere Hauptschicht, umfassend wenigstens eine erste obere Hauptbahn und eine zweite obere Hauptbahn, die elektrisch leitfähig sind,
- • ein sekundäres Platinenelement, umfassend:
- - einen elektrisch isolierenden, sekundären Träger,
- - eine untere sekundäre Schicht, welche wenigstens eine erste untere sekundäre Bahn umfasst, die elektrisch leitfähig ist,
- • einen piezoelektrischen Sensor, welcher eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst.
- A motherboard panel comprising:
- an electrically insulating main carrier layer,
- an upper main layer comprising at least a first upper main web and a second upper main web which are electrically conductive,
- A secondary board element comprising:
- an electrically insulating secondary support,
- a lower secondary layer comprising at least a first lower secondary web which is electrically conductive,
- A piezoelectric sensor comprising a first electrode and a second electrode.
Weiterhin weist die Steuer-/Regeleinrichtung erfindungsgemäß die folgenden Merkmale auf:
- • das sekundäre Platinenelement ist auf der Hauptplatinenplatte angeordnet,
- • die zweite Elektrode des piezoelektrischen Sensors ist elektrisch mit der ersten unteren sekundären Bahn verbunden,
- • die erste untere sekundäre Bahn ist elektrisch mit der ersten oberen Hauptbahn verbunden, und
- • die erste Elektrode des piezoelektrischen Sensors ist elektrisch mit der zweiten oberen Hauptbahn verbunden.
- The secondary board element is arranged on the mother board,
- The second electrode of the piezoelectric sensor is electrically connected to the first lower secondary path,
- The first lower secondary web is electrically connected to the first upper main web, and
- • The first electrode of the piezoelectric sensor is electrically connected to the second upper main track.
Eine Platinenplatte weist üblicherweise eine gute Planheit auf. Dadurch, dass das sekundäre Platinenelement auf der Hauptplatinenplatte angeordnet ist, ist es folglich möglich, die Elemente, die durch die Hauptplatinenplatte getragen werden, und die Elemente, die durch das sekundäre Platinenelement getragen werden, elektrisch zu verbinden. Auf diese Weise ist es nur notwendig, ein einzelnes Verbindungselement zu verwenden, das mit der Hauptplatinenplatte verbunden ist, damit die gesamte Steuer-/Regeleinrichtung mit der elektrischen Schaltung des Fahrzeugs verbunden wird. Weiterhin ist die Steifigkeit der Steuer-/Regeleinrichtung erhöht, was die notwendige Kraft reduziert, um einen Druck zu erfassen, und was die haptische Rückmeldung verbessert.A sinker plate usually has a good flatness. Thus, by placing the secondary board member on the mother board, it is possible to electrically connect the members carried by the mother board and the members carried by the secondary board member. In this way, it is only necessary to use a single connector connected to the motherboard plate so that the entire controller is connected to the vehicle's electrical circuitry. Furthermore, the rigidity of the controller is increased, which reduces the force necessary to detect a pressure, and improves the haptic feedback.
Die Bezeichnungen „obere“ und „untere“ ermöglichen es, die Elemente in Bezug zueinander in einer üblichen Position anzuordnen, wobei die Oberfläche, auf welche der Benutzer drücken muss, um auf die Steuer-/Regeleinrichtung einzuwirken, sich oben befindet. Die Bezeichnungen schränken jedoch nicht den Umfang des beanspruchten Schutzes ein, wobei die Steuer-/Regeleinrichtung in jeder beliebigen Position angeordnet sein kann.The terms "upper" and "lower" allow the elements to be arranged in a common position with respect to each other, with the surface on which the user must press to act on the controller be at the top. However, the terms do not limit the scope of the claimed protection, and the controller may be located in any position.
Erfindungsgemäß weist die Steuer-/Regeleinrichtung weiterhin vorzugsweise die folgenden Merkmale auf:
- • die untere sekundäre Schicht weist weiterhin wenigstens eine zweite untere sekundäre Bahn auf, die elektrisch leitfähig ist,
- • das sekundäre Platinenelement umfasst weiterhin eine obere sekundäre Schicht, die wenigstens eine obere sekundäre Bahn umfasst, welche elektrisch leitfähig ist,
- • der sekundäre Träger ist zwischen der unteren sekundären Schicht und der oberen sekundären Schicht angeordnet, und
- • die zweite Elektrode des piezoelektrischen Sensors ist elektrisch mit der ersten unteren sekundären Bahn vermittels der oberen sekundären Bahn verbunden, wobei die obere sekundäre Bahn elektrisch einerseits mit der ersten unteren sekundären Bahn und andererseits mit der zweiten Elektrode des piezoelektrischen Sensors vermittels der zweiten unteren sekundären Bahn verbunden ist.
- The lower secondary layer further comprises at least one second lower secondary web which is electrically conductive,
- The secondary board element further comprises an upper secondary layer comprising at least one upper secondary web which is electrically conductive,
- The secondary support is disposed between the lower secondary layer and the upper secondary layer, and
- The second electrode of the piezoelectric sensor is electrically connected to the first lower secondary web by means of the upper secondary web, the upper secondary web being electrically connected on the one hand to the first lower secondary web and on the other hand connected to the second electrode of the piezoelectric sensor by means of the second lower secondary web.
Die Erstellung des sekundären Platinenelement des wird auf diese Weise vereinfacht und zuverlässiger gemacht.The creation of the secondary board element is made simpler and more reliable in this way.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung, umfasst der piezoelektrische Sensor bevorzugt eine metallische Scheibe, wobei die metallische Scheibe mit der ersten Elektrode verbunden ist und eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, und wobei die Unterseite der metallischen Scheibe in Kontakt mit der Hauptplatinenplatte steht und die Oberseite der metallischen Scheibe in Kontakt mit dem sekundären Platinenelement steht.According to another feature of the invention, the piezoelectric sensor preferably comprises a metallic disc, wherein the metallic disc is connected to the first electrode and has an upper side and a lower side, and wherein the underside of the metallic disc is in contact with the mother board and the upper side the metallic disc is in contact with the secondary board element.
Auf diese Weise wird der piezoelektrische Sensor zwischen der Hauptplatinenplatte und dem sekundären Platinenelement gehalten.In this way, the piezoelectric sensor is held between the mother board and the secondary board element.
Gemäß einem ergänzenden Merkmal der Erfindung umfasst die untere sekundäre Schicht bevorzugt weiterhin eine Zwischenbahn, die elektrisch mit der Oberseite der metallischen Scheibe verbunden ist, unabhängig von der Hauptplatinenplatte, und die Zwischenbahn ist elektrisch mit der zweiten oberen Hauptbahn verbunden, unabhängig von dem piezoelektrischen Sensor.According to a supplementary feature of the invention, the lower secondary layer preferably further comprises an intermediate sheet electrically connected to the upper surface of the metallic sheet, independently of the mother board, and the intermediate sheet is electrically connected to the second upper main sheet, independently of the piezoelectric sensor.
Auf diese Weise ist die Steuer-/Regeleinrichtung einfach, und die elektrische Verbindung des piezoelektrischen Sensors mit der Hauptplatinenplatte ist verbessert.In this way, the controller is simple and the electrical connection of the piezoelectric sensor to the mother board is improved.
Gemäß einem alternativen oder zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist bevorzugt die Unterseite der metallischen Scheibe elektrisch mit der zweiten oberen Hauptbahn unabhängig von dem sekundären Platinenelement verbunden, wobei die Unterseite der metallischen Scheibe sich in Kontakt mit der oberen Hauptschicht befindet.According to an alternative or additional feature of the invention, preferably, the underside of the metallic disc is electrically connected to the second upper main track independent of the secondary board element, the underside of the metallic disc being in contact with the upper main layer.
Die elektrische Verbindung des piezoelektrischen Sensors mit der Hauptplatinenplatte wird auf diese Weise verbessert, ohne die Steuer-/Regeleinrichtung zu verkomplizieren.The electrical connection of the piezoelectric sensor to the motherboard plate is thus improved without complicating the controller.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung weist die Steuer-/Regeleinrichtung weiterhin auf:
- • eine undurchsichtige Dekorschicht, welche eine Öffnung aufweist, die ein Piktogramm gegenüber von dem piezoelektrischen Sensor bildet,
- • eine Lichtquelle, und
- • einen Lichtleiter, der zwischen der Dekorschicht und dem sekundären Platinenelement angeordnet und dazu geeignet ist, Licht von der Lichtquelle bis zu der Öffnung in der Dekorschicht zu übertragen.
- An opaque decorative layer having an opening forming a pictogram opposite the piezoelectric sensor,
- • a light source, and
- • A light guide, which is arranged between the decorative layer and the secondary board element and is adapted to transmit light from the light source to the opening in the decorative layer.
Auf diese Weise ist die Steuer-/Regeleinrichtung mit einer Hintergrundbeleuchtung ausgestattet. Die Hintergrundbeleuchtung ermöglicht es, den Ort der Steuer-/Regeleinrichtung im Dunkeln zu finden oder/und einen Benutzer über den Zustand des Geräts zu informieren, welches mit der Steuer-/Regeleinrichtung bedient werden kann.In this way, the controller is provided with a backlight. The backlighting makes it possible to obscure the location of the controller or / and to inform a user of the status of the machine which can be operated by the controller.
Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung wird die Lichtquelle bevorzugt durch die Hauptplatte getragen und ist mit der oberen Hauptschicht verbunden, und die Lichtquelle umfasst einen Block, der sich durch einen Durchgang in dem zweiten Platinenelement hindurch erstreckt.According to an additional feature of the invention, the light source is preferably carried by the main plate and connected to the upper main layer, and the light source comprises a block extending through a passage in the second board element.
Auf diese Weise wird die Herstellung der Steuer-/Regeleinrichtung vereinfacht.In this way, the manufacture of the control device is simplified.
Bevorzugt umfasst die Steuer-/Regeleinrichtung gemäß der Erfindung weiterhin die folgenden Merkmale:
- • der piezoelektrische Sensor bildet einen ersten piezoelektrischen Sensor,
- • die Steuer-/Regeleinrichtung umfasst weiterhin einen zweiten piezoelektrischen Sensor, der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst,
- • die zweite Elektrode des zweiten piezoelektrischen Sensors ist elektrisch mit der ersten unteren sekundären Bahn verbunden,
- • die obere Hauptschicht umfasst eine dritte obere Hauptbahn, und
- • die erste Elektrode des zweiten piezoelektrischen Sensors ist elektrisch mit der dritten oberen Hauptbahn verbunden.
- The piezoelectric sensor forms a first piezoelectric sensor,
- The control device further comprises a second piezoelectric sensor comprising a first electrode and a second electrode,
- The second electrode of the second piezoelectric sensor is electrically connected to the first lower secondary web,
- The upper main layer comprises a third upper main track, and
- The first electrode of the second piezoelectric sensor is electrically connected to the third upper main track.
Auf diese Weise werden eine Mehrzahl von Steuer-/Regelbereichen auf einfache Weise in der Steuer-/Regeleinrichtung realisiert.In this way, a plurality of control ranges are easily realized in the control device.
In verschiedenen Ausführungsformen der Einrichtung gemäß der Erfindung kann gegebenenfalls auf die eine oder/und die andere der folgenden Vorkehrungen zurückgegriffen werden:
- • der piezoelektrische Sensor ist zwischen der Hauptplatinenplatte und dem sekundären Platinenelement angeordnet,
- • die Steuer-/Regeleinrichtung umfasst weiterhin einen Träger, wobei der Träger eine Oberseite aufweist, die sich gegenüber von der Hauptplatinenplatte erstreckt,
- • die Steuer-/Regeleinrichtung umfasst weiterhin eine untere Hauptschicht und elektrische Bauteile, wobei die untere Hauptschicht wenigstens eine untere Hauptbahn umfasst, die elektrisch leitfähig ist, wobei die Haupt-Trägerschicht zwischen der unteren Hauptschicht und der oberen Hauptschicht angeordnet ist und die elektrischen Bauteile elektrischen mit der unteren Hauptschicht verbunden sind,
- • das sekundäre Platinenelement ist biegsam, wobei der sekundäre Träger durch einen Kunststofffilm gebildet wird.
- The piezoelectric sensor is arranged between the mother board and the secondary board element,
- The controller further comprises a carrier, the carrier having an upper surface extending opposite the motherboard plate,
- The control device further comprises a lower main layer and electrical components, the lower main layer comprising at least one lower main track which is electrically conductive, the main carrier layer being arranged between the lower main layer and the upper main layer and the electrical components being electrical connected to the lower main layer,
- The secondary board element is flexible, the secondary carrier being formed by a plastic film.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
- • eine Hauptplatinenplatte wird bereitgestellt, welche umfasst:
- - eine elektrisch isolierende Haupt-Trägerschicht,
- - eine obere Hauptschicht, welche wenigstens eine erste obere Hauptbahn und eine zweite obere Hauptbahn umfasst, die elektrisch leitfähig sind,
- • ein sekundäres Platinenelement wird bereitgestellt, welches umfasst:
- - einen elektrisch isolierenden sekundären Träger,
- - eine untere sekundäre Schicht, welche wenigstens eine erste untere sekundäre Bahn umfasst, die elektrisch leitfähig ist,
- • ein piezoelektrischer Sensor wird bereitgestellt, welcher eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst,
- • der piezoelektrische Sensor wird auf dem sekundären Element gehalten, und die zweite Elektrode des piezoelektrischen Sensors wird elektrisch mit der ersten unteren sekundären Bahn verbunden, anschließend
- • wird das sekundäre Platinenelement auf der Hauptplatinenplatte angeordnet, die erste untere sekundäre Bahn wird mit der ersten oberen Hauptbahn elektrisch verbunden und die erste Elektrode des piezoelektrischen Sensors wird elektrisch mit der zweiten oberen Hauptbahn verbunden.
- A motherboard plate is provided which comprises:
- an electrically insulating main carrier layer,
- an upper main layer comprising at least a first upper main track and a second upper main track which are electrically conductive,
- A secondary board element is provided which comprises:
- an electrically insulating secondary support,
- a lower secondary layer comprising at least a first lower secondary web which is electrically conductive,
- A piezoelectric sensor is provided which comprises a first electrode and a second electrode,
- The piezoelectric sensor is held on the secondary element and the second electrode of the piezoelectric sensor is electrically connected to the first lower secondary path followed by
- The secondary board element is placed on the mother board, the first lower secondary web is electrically connected to the first upper main track, and the first electrode of the piezoelectric sensor is electrically connected to the second upper main track.
Figurenlistelist of figures
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung deutlich, welche sich auf die beigefügten Figuren bezieht, bei denen:
-
1 eine Steuer-/Regeleinrichtung gemäß der Erfindung illustriert, -
2 die Steuer-/Regeleinrichtung in einem Schnitt entlang der LinieII -II illustriert, die in1 markiert ist, -
3 die Herstellung einer ersten Unterbaugruppe gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Steuer-/Regeleinrichtung illustriert, -
4A einen ersten Schritt zur Herstellung einer zweiten Unterbaugruppe illustriert, -
4B einen zweiten Schritt zur Herstellung der zweiten Unterbaugruppe illustriert, -
4C einen dritten Schritt zur Herstellung der zweiten Unterbaugruppe illustriert, -
5A einen ersten Schritt zur Herstellung einer dritten Unterbaugruppe illustriert, -
5B einen zweiten Schritt zur Herstellung der dritten Unterbaugruppe illustriert, -
5C einen dritten Schritt zur Herstellung der dritten Unterbaugruppe illustriert, -
5D einen vierten Schritt zur Herstellung der dritten Unterbaugruppe illustriert, -
5E einen fünften Schritt zur Herstellung der dritten Unterbaugruppe illustriert, -
6A einen ersten Schritt zur Herstellung einer vierten Unterbaugruppe illustriert, -
6B einen zweiten Schritt zur Herstellung der vierten Unterbaugruppe illustriert.
-
1 illustrates a control device according to the invention, -
2 the controller in a section along the lineII -II Illustrated in1 is marked -
3 illustrates the manufacture of a first subassembly according to a method of manufacturing the control device according to the invention, -
4A illustrates a first step of making a second subassembly, -
4B illustrates a second step of manufacturing the second subassembly, -
4C illustrates a third step of manufacturing the second subassembly, -
5A illustrates a first step of manufacturing a third subassembly, -
5B illustrates a second step of manufacturing the third subassembly, -
5C illustrates a third step of manufacturing the third subassembly, -
5D illustrates a fourth step of manufacturing the third subassembly, -
5E Figure 5 illustrates a fifth step of manufacturing the third subassembly. -
6A illustrates a first step of manufacturing a fourth subassembly, -
6B illustrates a second step of manufacturing the fourth subassembly.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Die
Das Verkleidungselement
Die Steuer-/Regeleinrichtung
Die untere Hauptschicht
Die obere Hauptschicht
Für jeden Steuer-/Regelbereich
Die Unterbaugruppe der Hauptkarte
Die Hauptplatinenplatte
Weiterhin umfasst die Hauptplatinenplatte
Die Unterbaugruppe des sekundären Elements
Die untere sekundäre Schicht
Die untere sekundäre Schicht
Das sekundäre Platinenelement
Die obere sekundäre Schicht
Das sekundäre Platinenelement
Die sekundäre Unterbaugruppe
Die erste Elektrode
In jedem Steuer-/Regelbereich
Auf diese Weise befindet sich die Unterseite
Außerdem steht die Oberseite
Die elektrischen Verbindungselemente
Weiterhin umfasst das sekundäre Platinenelement
Die Unterbaugruppe des sekundären Elements
Die Unterbaugruppe des sekundären Elements
Die Dekor-Unterbaugruppe
Zwischen jedem Steuer-/Regelbereich
Der Träger
Nun wird ein Verfahren zur Herstellung der Steuer-/Regeleinrichtung beschrieben.Now, a method of manufacturing the control device will be described.
Die
Die
Die
Wie in der
Die
Weiterhin wird die Unterbaugruppe der Hauptplatte
Die Ausschnitte
Es versteht sich, dass die Erfindung in keiner Weise beschränkt ist auf das/die Ausführungsbeispiel(e), das/die zur Veranschaulichung aber nicht zur Einschränkung beschrieben wurde(n). Anstatt die Ausschnitte
Anstatt die zweite untere sekundäre Bahn
Weiterhin könnten für jeden Steuer-/Regelbereich
Umgekehrt könnten die erste untere Zwischenbahn
Schließlich könnte das sekundäre Platinenelement durch eine starre Leiterplatte gebildet sein.Finally, the secondary board element could be formed by a rigid printed circuit board.
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2017
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |