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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabeanordnung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Eingabeanordnung.
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Aus der
EP 2 264 564 A1 ist eine Eingabeanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Tastfeld bekannt, um das ein Ring angeordnet ist, dessen Verdrehung relativ zu dem Tastfeld erfassbar ist.
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Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, die Eingabe von Instruktionen in einem Kraftfahrzeug zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird insbesondere durch eine Eingabeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 9 stellt ein entsprechendes Kraftfahrzeug unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Eingabeanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, ein Tastfeld bzw. Touchpad zum, insbesondere elektrischen, vorzugsweise kapazitiven, resistiven, optischen und/oder taktilen, Erfassen einer Position wenigstens eines das Tastfeld, insbesondere durch Annäherung, vorzugsweise Berührung, betätigenden Fingers auf. Nach einem Aspekt erfasst ein Verarbeitungsmittel der Eingabeanordnung eine Position wenigstens eines das Tastfeld betätigenden Fingers bzw. ist hierzu eingerichtet. In einer Weiterbildung ordnet das Verarbeitungsmittel einer erfassten Position wenigstens eines das Tastfeld betätigenden Fingers eine Eingabeinformation, insbesondere einen Eingabebefehl, zu bzw. ist hierzu eingerichtet. Ein Erfassen einer Position wenigstens eines das Tastfeld betätigenden Fingers kann insbesondere das Erfassen einer Relativposition des Fingers relativ zu einer dauerhaften oder variablen Referenz, insbesondere eines durch das Tastfeld dargestellten Musters mit ausgezeichneten lokalen Betätigungsbereichen bzw. -feldern, das Erfassen einer Relativposition von zwei oder mehr Fingern relativ zueinander und/oder das Erfassen einer Positionsänderung des das Tastfeld betätigenden Fingers umfassen. Eine Eingabeinformation kann insbesondere die Auswahl einer Option eines Bordcomputermenüs, insbesondere eines Navigations-, Unterhaltungs-, Kommunikations- und/oder Fahrerassistenzmenüs umfassen.
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Nach einem Aspekt weist die Eingabeanordnung eine Abdeckung auf, die sich ständig oder zeitweise auf dem Tastfeld abstützt bzw. auf dem Tastfeld abgestützt und gegenüber diesem beweglich ist, so dass ihre veränderliche Position relativ zu dem Tastfeld durch dieses erfassbar ist. Nach einem Aspekt erfasst das Verarbeitungsmittel der Eingabeanordnung eine Position der Abdeckung auf dem Tastfeld bzw. ist hierzu eingerichtet. In einer Weiterbildung ordnet das Verarbeitungsmittel einer erfassten Position der Abdeckung auf dem Tastfeld eine Eingabeinformation, insbesondere einen Eingabebefehl, zu bzw. ist hierzu eingerichtet. Ein Erfassen einer Position der Abdeckung auf dem Tastfeld kann insbesondere das Erfassen einer Positionsänderung der Abdeckung auf dem Tastfeld umfassen. Eine Eingabeinformation kann insbesondere die Auswahl einer Option eines Bordcomputermenüs, insbesondere eines Navigations-, Unterhaltungs-, Kommunikations- und/oder Fahrerassistenzmenüs umfassen.
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Durch eine durch das Tastfeld erfassbare Positionsänderung einer Abdeckung kann in einer Ausführung auf einfache, insbesondere nachrüstbare Weise eine alternative oder zusätzliche Eingabemöglichkeit neben der Betätigung des Tastfeldes durch einen Finger zur Verfügung gestellt werden: der Anwender kann zusätzlich oder statt einer Betätigung, insbesondere Berührung, des Tastfelds durch wenigstens einen Finger die Abdeckung bewegen und hierdurch ihre Position auf dem Tastfeld verändern. Diese Position bzw. Positionsänderung ist durch das Tastfeld erfassbar bzw. wird durch das Tastfeld bzw. das dazu eingerichtete Verarbeitungsmittel erfasst.
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Hierdurch kann in einer Ausführung eine Betätigung der Abdeckung durch das bereits für die Betätigung durch wenigstens einen Finger vorhandene bzw. vorgesehene Tastfeld mit erfasst werden, so dass vorteilhaft kein weiteres Erfassungsmittel, insbesondere keine weiteren Sensoren oder dergleichen, zum Erfassen einer Betätigung der Abdeckung erforderlich sind. Zusätzlich oder alternativ kann eine Betätigung der Abdeckung im Vergleich zu einer Betätigung des Tastfeldes durch einen Finger die Eingabe verbessert werden, insbesondere eine haptische Rückmeldung und/oder Führung. So kann in einer Weiterbildung die Abdeckung auch ohne visuelle Wahrnehmung durch den Anwender betätigt werden.
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Nach einem Aspekt ist die Abdeckung in einer Aktuierungsrichtung gegen das Tastfeld bewegbar gelagert. Die Aktuierungsrichtung steht in einer Ausführung, wenigstens im Wesentlichen, senkrecht zu einer Oberfläche des Tastfeldes. In einer Ausführung ist die Abdeckung in der Aktuierungsrichtung auf das Tastfeld absenkbar, so dass eine ein- oder mehrteilige Kontaktfläche der Abdeckung das Tastfeld berührt, und entgegen der Aktuierungsrichtung von dem Tastfeld beabstandbar, so dass die Kontaktfläche der Abdeckung das Tastfeld nicht berührt.
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Hierdurch kann in einer Ausführung die Abdeckung in der Art eines Druckknopfes bzw. -schalters fungieren bzw. betätigt werden. Insbesondere kann das Tastfeld bzw. das Verarbeitungsmittel ein Kontaktieren bzw. Nicht-Kontaktieren des Tastfeldes durch die Kontaktfläche erfassen bzw. hierzu eingerichtet sein. Ein Erfassen einer Position der Abdeckung auf dem Tastfeld kann somit insbesondere das Erfassen eines Abstandes einer Kontaktfläche der Abdeckung relativ zu dem Tastfeld, insbesondere ein Kontaktieren bzw. Nicht-Kontaktieren des Tastfeldes durch die Kontaktfläche umfassen.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Abdeckung nach einem Aspekt in einer Bewegungsebene relativ zu dem Tastfeld drehbar gelagert sein.
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Hierdurch kann in einer Ausführung die Abdeckung in der Art eines Drehknopfes bzw. -schalters fungieren bzw. betätigt werden. Insbesondere kann das Tastfeld bzw. das Verarbeitungsmittel ein Verdrehen der Abdeckung auf dem Tastfeld, auf dem sie sich abstützt, erfassen bzw. hierzu eingerichtet sein. Ein Erfassen einer Position der Abdeckung auf dem Tastfeld kann somit insbesondere das Erfassen einer Winkellage der Abdeckung relativ zu dem Tastfeld umfassen.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Abdeckung nach einem Aspekt in einer Bewegungsebene relativ zu dem Tastfeld verschiebbar gelagert sein.
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Hierdurch kann in einer Ausführung die Abdeckung in der Art eines Schiebeknopfes bzw. -schalters fungieren bzw. betätigt werden. Insbesondere kann das Tastfeld bzw. das Verarbeitungsmittel ein Verschieben der Abdeckung auf dem Tastfeld, auf dem sie sich abstützt, erfassen bzw. hierzu eingerichtet sein. Ein Erfassen einer Position der Abdeckung auf dem Tastfeld kann somit insbesondere das Erfassen einer kartesischen Position der Abdeckung auf dem Tastfeld umfassen.
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Die Bewegungsebene ist in einer Ausführung, wenigstens im Wesentlichen, parallel zu einer Oberfläche des Tastfeldes.
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In einer Ausführung umgreift die Abdeckung einen inneren Eingabebereich, insbesondere eine Durchgangsöffnung, zum Betätigen des Tastfeldes durch einen Finger bei unbewegter Abdeckung, vorzugsweise über den gesamten Rand dieses Eingabebereichs. Hierdurch kann das Tastfeld sowohl durch Bewegen der Abdeckung als auch in an sich gewohnter Weise durch Betätigen dieses inneren Eingabebereichs durch wenigstens einen Finger betätigt werden. Die Durchgangsöffnung kann offen bzw. leer sein, um eine direkte Betätigung, insbesondere Berührung des Tastfeldes durch den bzw. die Finger zu ermöglichen. In einer anderen Ausführung kann die Durchgangsöffnung auch durch eine, vorzugsweise dünnwandige und/oder durchsichtige, Verkleidung, insbesondere eine Glasscheibe, abgedeckt sein, insbesondere, um das Tastfeld vor Umgebungseinflüssen zu schützen. Zusätzlich oder alternativ zu einem von der Abdeckung teilweise oder vollständig umgriffenen inneren Eingabebereich kann das Tastfeld einen äußeren Eingabebereich außerhalb der Abdeckung aufweisen.
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In einer Ausführung ist die Abdeckung ringförmig ausgebildet. Dies kann insbesondere bei einer verdrehbar gelagerten Abdeckung einen gleichbleibenden radial inneren Eingabebereich zur Verfügung stellen.
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In einer Ausführung weist die Eingabeanordnung ein ein- oder mehrteiliges, Federmittel auf, welches die Abdeckung entgegen der Aktuierungsrichtung vorspannt. Hierdurch kann in einer Ausführung eine definierte und/oder klapperfreie, Nicht-Betätigt-Stellung und/oder eine gute haptische Rückmeldung der Abdeckung dargestellt werden. Das Federmittel kann sich in einer Ausführung auf dem Tastfeld abstützen, so dass eine Position der Abdeckung vorteilhafterweise durch das Erfassen einer Position des Federmittels erfolgen kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Federmittel in einer Ausführung nicht rotationssymmetrisch bezüglich einer Normalen auf der Bewegungsebene und/oder drehfest mit der Abdeckung verbunden sein. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Winkellage der Abdeckung auf dem Tastfeld vorteilhafterweise durch das Erfassen einer Position des Federmittels erfolgen. In einer Ausführung weist das Federmittel ein oder mehrere Teller- bzw. Wellfedern auf.
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In einer Ausführung weist die Eingabeanordnung ein Lager auf, an dem die Abdeckung formschlüssig gelagert ist. Insbesondere kann das Lager eine oder mehrere Hinterschneidungen aufweisen, die entsprechende Hinterschneidungen der Abdeckung hintergreifen und diese so in der Bewegungsebene und/oder Aktuierungsrichtung beweglich sichern, insbesondere führen. Zusätzlich oder alternativ kann das Lager lösbar, insbesondere reib- oder formschlüssig, mit dem Tastfeld verbindbar, insbesondere verbunden sein. Hierdurch kann in einer Ausführung die Abdeckung mit Lager wahlweise vorgesehen oder entfernt werden. Alternativ kann das Lager dauerhaft, insbesondere stoffschlüssig, mit dem Tastfeld verbindbar, insbesondere verbunden sein. Hierdurch kann in einer Ausführung die Abdeckung nachgerüstet werden.
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In einer Ausführung weist die Eingabeanordnung ein Stellglied zum Feststellen und/oder Einstellen einer Lagerung der Abdeckung an dem Lager auf. Das Stellglied kann insbesondere eine oder mehrere Schrauben, Stifte oder dergleichen aufweisen, die in einer Stellrichtung senkrecht zu einer Kontaktfläche zwischen Abdeckung und Lager verschoben, insbesondere verschraubt, werden können. Durch Zustellen des Stellgliedes kann in einer Ausführung eine Reibung zwischen Abdeckung und Lager erhöht und so Spiel und/oder Leichtgängigkeit der Lagerung eingestellt werden. Zusätzlich oder alternativ kann durch Zustellen des Stellglieds die Abdeckung form- oder reibschlüssig an dem Lager festgestellt bzw. -legt werden.
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Ein Verarbeitungsmittel zum Erfassen einer Position wenigstens eines das Tastfeld betätigenden Fingers und einer Position der Abdeckung in der Bewegungsebene und/oder Aktuierungsrichtung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere die Position wenigstens eines das Tastfeld betätigenden Fingers und einer Position der Abdeckung erfassen und Eingabeinformationen, insbesondere Eingabebefehlen, zuordnen kann.
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In einer Ausführung ist das Tastfeld zur Darstellung unterschiedlicher Muster eingerichtet, insbesondere zur Darstellung unterschiedlicher, durch einen oder mehrere Finger durch Annäherung, insbesondere Berührung, betätigbarer Betätigungsbereiche, insbesondere -felder. Beispielsweise kann das Tastfeld als CLD-Tastfeld oder dergleichen ausgebildet sein.
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In einer Ausführung ist die Eingabeanordnung an einer Fahrzeuginnenraumfläche eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, angeordnet, insbesondere an einer Armaturentafel, einer Mittelkonsole, einem Lenkrad oder einer Türinnenverkleidung.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
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1 eine Eingabeanordnung eines Personenkraftwagens nach zwei Ausführungen der vorliegenden Erfindung in einem Schnitt längs der Linie I-I in 2 und 3;
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2 eine Eingabeanordnung eines Personenkraftwagens nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht; und
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3 eine Eingabeanordnung eines Personenkraftwagens nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht.
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2, 3 zeigen jeweils eine an einer Armaturentafel 9 angeordnete Eingabeanordnung eines Personenkraftwagens nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. 1 zeigt einen vergrößerten Schnitt längs der Linie I-I in 2, 3 durch diese beiden Eingabeanordnungen, die in dieser Schnittdarstellung übereinstimmen.
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Die Eingabeanordnung der 2 weist ein kreisförmiges Tastfeld 1 zum Erfassen einer Position eines das Tastfeld 1 betätigenden Fingers und eine ringförmige Abdeckung 2 auf, die an einem Lager 5 formschlüssig so gelagert ist, dass sie in einer Bewegungsebene (parallel zur Zeichenebene der 2) relativ zu dem Tastfeld 1 drehbar und in einer Aktuierungsrichtung (von oben nach unten in 1) gegen das Tastfeld 1 bewegbar ist, wie in 1, 2 durch entsprechende Bewegungspfeile angedeutet. Zur besseren Handhabung weist die ringförmige Abdeckung 2 Vertiefungen 7 an ihrer benutzerzugewandten Oberfläche (oben in 1) auf.
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Die Abdeckung 2 stützt sich über drei über den Umfang verteilte Tellerfedern 4 auf dem Tastfeld 1 ab, welche die Abdeckung 2 entgegen der Aktuierungsrichtung vorspannen.
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In ihrer Mitte weist die ringförmige Abdeckung 2 eine offene Durchgangsöffnung 3 zum Betätigen des Tastfeldes 1 durch einen Finger bei unbewegter Abdeckung 2 auf, so dass sie einen konzentrischen kreisförmigen inneren Eingabebereich auf seinem gesamten Rand bzw. vollständig umgreift. In einer nicht dargestellten Weiterbildung kann diese Durchgangsöffnung 3 durch eine Glasscheibe verschlossen sein.
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Strichliert ist in 2 ein Stellglied in Form einer Schraube 8 zum Einstellen einer Lagerung der Abdeckung 2 an dem Lager 5, insbesondere der Reibung zwischen Abdeckung 2 und Lager 5, angedeutet, die gegen eine Durchgangsbohrung 51 des Lagers 5 wirkt, welche die Abdeckung 2 durchgreift.
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Die Eingabeanordnung weist ein Verarbeitungsmittel 6 zum Erfassen einer Position eines das Tastfeld 1 betätigenden Fingers und einer Position der Abdeckung 2 in der Bewegungsebene und der Aktuierungsrichtung auf. Über dieses Verarbeitungsmittel 6 ist das Lager 5 lösbar oder dauerhaft mit dem Tastfeld 1 verbunden.
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Das Verarbeitungsmittel 6 erfasst einerseits eine Betätigung, insbesondere Berührung, des durch die Durchgangsöffnung 3 freien Bereichs des Tastfelds 1 durch einen oder mehrere Finger. Zusätzlich erfasst das Verarbeitungsmittel 6 ein Verdrehen der ringförmigen Abdeckung 2 auf dem Tastfeld 1 auf Basis einer Veränderung der durch das Tastfeld 1 erfassten Positionen der Aufstandsflächen der drei Tellerfedern 4 auf dem Tastfeld 1. Da das Federmittel mit den drei über den Umfang verteilten Tellerfedern 4 nicht rotationssymmetrisch ist, kann seine relative Winkellage und damit auch die Winkellage der mit dem Federmittel drehfest verbundenen Abdeckung 2 relativ zu dem Tastfeld 1 erfasst werden. Zusätzlich erfasst das Verarbeitungsmittel 6 ein Niederdrücken der Abdeckung 2 auf das Tastfeld 1 auf Basis einer Annäherung, insbesondere Kontaktierung, des Tastfelds 1 durch Kontaktflächen 21 der Abdeckung 2.
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Hierdurch kann der Benutzer verschiedene Eingabeinformationen in unterschiedlicher Weise über das Tastfeld 1 eingeben, indem er dessen freien Eingabebereich mit einem oder mehreren Fingern betätigt, die Abdeckung 2 auf dem Tastfeld 1 verdreht und/oder gegen das Tastfeld 1 herunterdrückt. Vorteilhaft können die Betätigungen der Abdeckung 2 aufgrund ihrer formschlüssigen Lagerung am Lager 5 auch ohne visuelle Wahrnehmung ausgeführt werden, insbesondere, ohne den Blick von der Straße zu nehmen. Weiter vorteilhaft kann die Abdeckung 2 über die Befestigung des Lagers 5 einfach nachgerüstet werden, wobei vorteilhaft die Erfassungsmöglichkeit des Tastfeldes auch zur Erfassung der Betätigung der Abdeckung genutzt wird.
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3 zeigt in 2 entsprechender Weise eine Eingabeanordnung eines Personenkraftwagens nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Mit der vorstehend erläuterten Ausführung übereinstimmende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf deren Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.
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In der Ausführung der 3 sind das Tastfeld 1 und das Lager 5 rechteckförmig ausgebildet. Die Abdeckung 2 ist an diesem Lager 5 nicht nur, wie vorstehend beschrieben, in der Bewegungsebene (parallel zur Zeichenebene der 3) relativ zu dem Tastfeld 1 drehbar, sondern wie in 3 durch einen entsprechenden Bewegungspfeil angedeutet, auch verschiebbar (vertikal in 3) gelagert. Hierzu weist das Lager 5 einen rechteckförmigen Durchgang 51 auf, dessen Weite in einer Richtung (horizontal in 3) einer Nut 22 der Abdeckung 2 entspricht, um diese gegen ein Herausfallen entgegen der Akutierungsrichtung zu sichern, und dessen Weite in einer hierzu senkrechten Richtung (vertikal in 3) größer ist als die Nut 22 der Abdeckung 2, um diese in dieser Richtung verschieben zu können. Somit weist das Tastfeld 1 neben dem kreisförmigen konzentrischen inneren Eingabebereich, der durch die Durchgangsbohrung 51 der Abdeckung 2 umgriffen wird, auch einen zweiteiligen äußeren Eingabebereich auf, der durch Verschieben der Abdeckung 2 auf dem Tastfeld 1 variabel zugänglich ist.
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Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.
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So kann in einer nicht dargestellten Weiterbildung der Ausführung der 3 der rechteckförmige Durchgang 51 in beiden Abmessungen größer sein als die Nut 22 der Abdeckung 2. Zusätzlich oder alternativ kann die Abdeckung 2 in einer Weiterbildung der Ausführung der 3 nur verdrehbar, jedoch ortsfest bzw. nicht verschiebbar an dem Lager 5 gelagert sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Durchgangsöffnung 3 auch vollständig verschlossen sein, so dass das Tastfeld 1 nur außerhalb der Abdeckung 2 durch einen Finger betätigbar ist.
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Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichenliste
| 1 | Tastfeld |
| 2 | Abdeckung |
| 21 | Kontaktfäche |
| 22 | Nut |
| 3 | Durchgangsöffnung (Eingabebereich) |
| 4 | Tellerfeder (Federmittel) |
| 5 | Lager |
| 51 | Durchgangsbohrung; rechteckförmiger Durchgang |
| 6 | Verarbeitungsmittel |
| 7 | Vertiefung |
| 8 | Schraube (Stellglied) |
| 9 | Armaturentafel |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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