DE202018000111U1

DE202018000111U1 - Touchscreen-Bedienvorrichtung

Info

Publication number: DE202018000111U1
Application number: DE202018000111.2U
Authority: DE
Original assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Current assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2028-01-10

Abstract

Bedienvorrichtung, insbesondere für ein elektrisches Haushaltsgerät, aufweisend:einen Touchscreen (10) mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite (11a) und einer einem Benutzer abgewandten Innenseite (11b), ausgestaltet zum ortsaufgelösten Erfassen einer Berührung der Benutzerseite (11a) oder Annäherung an die Benutzerseite (11a);eine Steuerung (12), die mit dem Touchscreen (10) verbunden ist; undeinen Drehknebel (16), der auf der Benutzerseite (11a) des Touchscreens (10) frei positionierbar ist,wobei der Drehknebel (16) eine Positioniereinrichtung (18) zum orts- und drehfesten Positionieren des Drehknebels auf der Benutzerseite (11a) des Touchscreens (10) und einen Schaltring (22) aufweist,wobei der Schaltring (22) um eine senkrecht zum Touchscreen (10) ausgerichtete Drehachse (26) relativ zur Positioniereinrichtung (18) drehbar ist und wenigstens ein elektrisch leitfähiges Encoderelement (25) aufweist, das bei einer Betätigung des Drehknebels (16) durch einen Benutzer mit dem Benutzer in elektrisch leitender Verbindung ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Touchscreen-Bedienvorrichtung, insbesondere eine Touchscreen-Bedienvorrichtung für ein elektrisches Haushaltsgerät und insbesondere eine kapazitive Touchscreen-Bedienvorrichtung.
Eine Touchscreen-Bedienvorrichtung enthält einen Touchscreen zum ortsaufgelösten Erfassen einer Berührung der Benutzerseite oder Annäherung an die Benutzerseite sowie eine mit dem Touchscreen verbundene Steuerung. Bei der ortsaufgelösten Erfassung wird neben der Berührung bzw. Annäherung auch die Position der Berührung bzw. Annäherung auf dem Touchscreen erfasst. Mithilfe eines Touchscreens können dem Benutzer üblicherweise mehrere und ggf. auch variable Eingabefelder bereitgestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Touchscreen-Bedienvorrichtung mit erweiterter Funktionalität zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Bedienvorrichtung der Erfindung weist einen Touchscreen mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite und einer einem Benutzer abgewandten Innenseite, ausgestaltet zum ortsaufgelösten Erfassen einer Berührung der Benutzerseite oder Annäherung an die Benutzerseite, und eine Steuerung, die mit dem Touchscreen verbunden ist, auf. Erfindungsgemäß ist zudem ein Drehknebel vorgesehen, der auf der Benutzerseite des Touchscreens frei positionierbar ist, wobei der Drehknebel eine Positioniereinrichtung zum orts- und drehfesten Positionieren des Drehknebels auf der Benutzerseite des Touchscreens und einen Schaltring aufweist. Der Schaltring ist um eine senkrecht zum Touchscreen ausgerichtete Drehachse relativ zur Positioniereinrichtung drehbar und weist wenigstens ein elektrisch leitfähiges Encoderelement auf, das bei einer Betätigung des Drehknebels durch einen Benutzer mit dem Benutzer in elektrisch leitender Verbindung ist.
Gemäß der Erfindung wird somit vorgeschlagen, einen Touchscreen um einen Drehknebel zu erweitern, um so die möglichen Funktionalitäten bzw. Bedienungsmöglichkeiten für einen Benutzer zu verbessern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bedienvorrichtungen mit Drehknebel ist bei der erfindungsgemäßen Touchscreen-Bedienvorrichtung der Drehknebel nicht an einer fest vorgegebenen Stelle montiert, sondern kann auf dem Touchscreen frei, d.h. grundsätzlich an beliebiger Stelle angebracht werden. Durch die Kombination des Drehknebels mit einem Touchscreen kann auf zusätzliche Sensorelektroden verzichtet werden.
Zu diesem Zweck weist der Drehknebel erfindungsgemäß eine Positioniereinrichtung zum orts- und drehfesten Positionieren des Drehknebels auf dem Touchscreen auf. Dabei kann diese Positioniereinrichtung je nach Ausführungsform wahlweise eine lösbare oder eine unlösbare Montage des Drehknebels auf dem Touchscreen ermöglichen. Zusätzlich weist der Drehknebel hierzu einen Schaltring mit einem Encoderelement auf, dessen Position oder Positionsveränderung beim Drehen des Schaltrings relativ zur Positioniereinrichtung durch einen Benutzer mittels der im Touchscreen vorhandenen Sensorik erfasst werden kann. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck ein kapazitiver Touchscreen (zum Beispiel ein oberflächen-kapazitiver Touchscreen oder ein projiziert-kapazitiver Touchscreen) verwendet, um das elektrisch leitfähige Encoderelement, das mit dem Benutzer elektrisch leitend verbunden ist, kapazitiv zu erfassen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Schaltring ein elektrisch nicht-leitendes erstes Schaltringelement auf seiner dem Touchscreen zugewandten Seite und ein elektrisch leitendes zweites Schaltringelement aufweist, wobei das zweite Schaltringelement bei einer Betätigung des Drehknebels durch einen Benutzer von dem Benutzer kontaktierbar ist und das wenigstens eine Encoderelement elektrisch leitend mit dem zweiten Schaltringelement verbunden ist. Der Schaltring ist somit im Wesentlichen aus zwei Schaltringelementen aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Die zwei Schaltringelemente können vorzugsweise in einem Zweikomponentenspritzgussverfahren oder als separat hergestellte und anschließend verbundene (z.B. Rastnasen, Klebung, Schweißung, etc.) Bauteile gefertigt werden. Der Schaltring ist bevorzugt ein im Wesentliches ringförmiges Bauteil, welches vorzugsweise aus einem im Wesentlichen ringförmigen ersten Schaltringelement und einem im Wesentlichen ringförmigen zweiten Schaltringelement gebildet ist. Das zweite Schaltringelement kann dabei auch in Form einer Beschichtung des ersten Schaltringelements ausgestaltet sein. Das Encoderelement ist vorzugsweise einstückig mit dem zweiten Schaltringelement ausgebildet.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Positioniereinrichtung eine Hülse, die koaxial zur Drehachse des Drehknebels angeordnet ist, und ein Verbindungselement zum orts- und drehfesten Verbinden der Hülse mit der Benutzerseite des Touchscreens auf. Das Verbindungselement kann für ein lösbares Verbinden (z.B. Platte aus Material mit hohem Reibwiderstand, z.B. Gummi) oder für ein unlösbares Verbinden (z.B. doppelseitiges Klebeband) ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Bedienvorrichtung ferner eine Anzeigevorrichtung auf und ist der Touchscreen zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet. Bei der Anzeigevorrichtung handelt es sich vorzugsweise um ein elektronisches Display oder alternativ um eine bedruckte Platte / Folie auf der Innenseite des Touchscreens. Bei dieser Ausgestaltung ist der Drehknebel bevorzugt zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet, sodass auch der Drehknebel mit einer Anzeigefunktion versehen werden kann. Zu diesem Zweck weist der Drehknebel bevorzugt auf seiner dem Touchscreen abgewandten Seite eine Abdeckung mit wenigstens einem transparenten Bereich auf.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Drehknebel ferner eine Rasteinrichtung zum Verrasten des Schaltrings relativ zur Positioniereinrichtung in mehreren vorgegebenen Drehstellungen auf. Mittels einer solchen Rasteinrichtung kann dem Benutzer beim Drehen des Drehknebels ein haptisches Feedback gegeben werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Drehknebel auf seiner dem Touchscreen abgewandten Seite eine Abdeckung auf, die entweder mit dem Schaltring oder mit der Positioniereinrichtung drehfest verbunden ist. Bei der Abdeckung kann es sich beispielsweise um die oben genannte Abdeckung mit wenigstens einem transparenten Bereich handeln.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Drehknebel zum Positionieren auf einer Benutzerseite eines Touchscreens einer Bedienvorrichtung. Der Drehknebel hat erfindungsgemäß eine Positioniereinrichtung zum orts- und drehfesten Positionieren des Drehknebels an einer beliebigen Stelle auf der Benutzerseite des Touchscreens und einen Schaltring, der um eine senkrecht zum Touchscreen ausgerichtete Drehachse relativ zur Positioniereinrichtung drehbar ist und wenigstens ein elektrisch leitfähiges Encoderelement aufweist, das bei einer Betätigung des Drehknebels durch einen Benutzer mit dem Benutzer in elektrisch leitender Verbindung ist. Bezüglich der Vorteile und der bevorzugten Ausgestaltungen wird auf die obigen Ausführungen zur erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung verwiesen.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil schematisch:

1 eine Perspektivansicht einer Touchscreen-Bedienvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Bedienvorrichtung von 1;
3 eine perspektivische Schnittansicht der Bedienvorrichtung von 1;
4 eine Perspektivansicht der Bedienvorrichtung von 1 mit abgenommener Abdeckung;
5 eine Perspektivansicht einer Touchscreen-Bedienvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
6 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Bedienvorrichtung von 2.

Bezug nehmend auf 1 und 4 wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel einer Touchscreen-Bedienvorrichtung der Erfindung näher erläutert.
Die Bedienvorrichtung weist einen kapazitiven Touchscreen 10 mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite 11a (oben in den Figuren) und einer einem Benutzer abgewandten Innenseite 11b (unten in den Figuren) auf. Der Touchscreen ist mit einer Steuerung 12 verbunden, welche zum Beispiel mit einer Gerätesteuerung eines elektrischen Haushaltsgeräts verbunden sein kann.
Auf der Innenseite 11b des Touchscreens 10 ist eine Anzeigevorrichtung 14 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Anzeigevorrichtung 14 eine elektronische Anzeigevorrichtung, die ebenfalls mit der Steuerung 12 verbunden ist. Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 14 auch eine Bedruckung der Innenseite 14 des Touchscreens 10 oder eine bedruckte Platte / Folie sein. In jedem Fall ist der Touchscreen 10 vorzugsweise lichtdurchlässig ausgestaltet, sodass die von der Anzeigevorrichtung 14 bereitgestellten Informationen vom Benutzer auf der Benutzerseite 11a des Touchscreens 10 erkennbar sind.
Die Bedienvorrichtung ist ferner mit einem Drehknebel 16 ausgestattet. Dieser Drehknebel 16 ist auf der Benutzerseite 11a des Touchscreens 10 frei, d.h. an beliebiger Stelle positionierbar.
Der Drehknebel 16 hat eine Positioniereinrichtung 18, die im Wesentlichen aus einer Hülse 19 und einem Verbindungselement 20 besteht. Die Hülse 19 ist im Wesentlichen zentral und im Wesentlichen koaxial zur Drehachse 26 des Drehknebels 16 angeordnet. Das Verbindungselement 20 dient dem lösbaren oder unlösbaren Befestigen der Hülse 19 in einer orts- und drehfesten Weise auf der Benutzerseite 11a des Touchscreens 10. Das Verbindungselement 20 ist zum Beispiel ein doppelseitiges Klebeband zum unlösbaren Befestigen des Drehknebels 16 oder eine Gummimatte mit hohem Reibwiderstand zum lösbaren Befestigen des Drehknebels 16.
Die beschriebene Positioniereinrichtung 18 ist umfänglich von einem im Wesentlichen ringförmigen Schaltring 22 umgeben. Der Schaltring 22 ist relativ zur Positioniereinrichtung 18 um die Drehachse 26 des Drehknebels 16, die im Wesentlichen senkrecht zum Touchscreen 10 verläuft, drehbar.
Der Schaltring 22 ist aus einem ersten Schaltringelement 23 aus einem elektrisch nichtleitenden Material und einem zweiten Schaltringelement 24 aus einem elektrisch leitenden Material aufgebaut. Die beiden Schaltringelemente 23, 24 können zum Beispiel als separate Bauteile gefertigt und dann aneinander gefügt (z.B. verrastet, verklebt, verschweißt, etc.) werden, in einem Zweikomponenten-Spritzgießverfahren gefertigt werden, durch Beschichten der Oberfläche des ersten Schaltringelements erzeugt werden, oder dergleichen.
An dem zweiten Schaltringelement 24 des Schaltrings 22 ist einstückig wenigstens ein Encoderelement 25 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ragt dieses Encoderelement 25 vom Außenumfang der beiden Schaltringelemente 23, 24 nach innen, alternativ oder zusätzlich kann es auch nach außen ragen. Dreht ein Benutzer den Drehknebel 16, so berührt er / sie dabei das zweite Schaltringelement 24, sodass auch das Encoderelement 25 elektrisch leitend mit dem Benutzer verbunden ist. Auf diese Weise kann der Touchscreen 10 die Position oder die Positionsänderung des Encoderelements 25 kapazitiv erfassen und so eine Position des Drehknebels 16 auf dem Touchscreen 10 und ein Drehen des Drehknebels 16 erkennen.
Zusätzlich weist der Drehknebel 16 auf seiner dem Benutzer zugewandten Seite eine Abdeckung 28 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Abdeckung 28 drehfest mit dem Schaltring 22 verbunden, beispielsweise durch Verrasten, Verkleben, Verschweißen oder dergleichen. Die Abdeckung 28 kann mit einem Druck, einer Beschichtung, etc. versehen sein.
Der Drehknebel 16 kann optional außerdem mit einer Rasteinrichtung ausgestattet sein, um dem Benutzer ein haptisches Feedback zur Drehbetätigung zu geben. Diese Rasteinrichtung ist aus mehreren Rastnuten 30 am Außenumfang der Hülse 19 der Positioniereinrichtung 18, die im Wesentlichen parallel zur Drehachse 26 des Drehknebels 16 verlaufen, wenigstens einer Kugel 32 (hier: zwei Kugeln), die jeweils in einer Aussparung der Abdeckung 28 gehalten sind, und einem ringförmigen Federelement 34, das die Abdeckung 28 umgibt und die Kugeln 32 in Richtung in die Rastnasen 30 der Hülse 19 hinein vorspannt. Beim Drehen des Drehknebels 16 werden die Kugeln 32 von einer Rastnut der Hülse 19 in die nächste Rastnut 30 bewegt.
5 und 6 zeigen nun ein zweites Ausführungsbeispiel einer Touchscreen-Bedienvorrichtung der Erfindung. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet.
Die Touchscreen-Bedienvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der oben beschriebenen Bedienvorrichtung der 1 bis 4 insbesondere dadurch, dass die Abdeckung 28 des Drehknebels 16 transparente Bereiche 36 aufweist. Im Ausführungsbeispiel von 5 und 6 ist die Abdeckung 28 hierzu mit Durchbrechungen 40 versehen, in die transparente Einsätze 38 eingesetzt sind und als Lichtleiter und/oder Lichtdiffusoren dienen. Alternativ kann die Abdeckung 28 auch zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen Material gefertigt sein. Wie in 6 erkennbar, ist auch das Verbindungselement 20 der Positioniereinrichtung 18 mit einer Durchbrechung 42 versehen.
Im Übrigen entspricht die Touchscreen-Bedienvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels jener des obigen ersten Ausführungsbeispiels.
Bezugszeichenliste

10: Touchscreen
11a: Benutzerseite
11b: Innenseite
12: Steuerung
14: Anzeigevorrichtung
16: Drehknebel
18: Positioniereinrichtung
19: Hülse
20: Verbindungselement
22: Schaltring
23: elektrisch nicht-leitendes erstes Schaltringelement
24: elektrisch leitendes zweites Schaltringelement
25: elektrisch leitendes Encoderelement
26: Drehachse
28: Abdeckung
30: Rastnuten
32: Kugeln
34: Federelement
36: transparenter Bereich
38: transparenter Einsatz
40: Durchbrechung
42: Durchbrechung

Claims

Bedienvorrichtung, insbesondere für ein elektrisches Haushaltsgerät, aufweisend: einen Touchscreen (10) mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite (11a) und einer einem Benutzer abgewandten Innenseite (11b), ausgestaltet zum ortsaufgelösten Erfassen einer Berührung der Benutzerseite (11a) oder Annäherung an die Benutzerseite (11a); eine Steuerung (12), die mit dem Touchscreen (10) verbunden ist; und einen Drehknebel (16), der auf der Benutzerseite (11a) des Touchscreens (10) frei positionierbar ist, wobei der Drehknebel (16) eine Positioniereinrichtung (18) zum orts- und drehfesten Positionieren des Drehknebels auf der Benutzerseite (11a) des Touchscreens (10) und einen Schaltring (22) aufweist, wobei der Schaltring (22) um eine senkrecht zum Touchscreen (10) ausgerichtete Drehachse (26) relativ zur Positioniereinrichtung (18) drehbar ist und wenigstens ein elektrisch leitfähiges Encoderelement (25) aufweist, das bei einer Betätigung des Drehknebels (16) durch einen Benutzer mit dem Benutzer in elektrisch leitender Verbindung ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Schaltring (22) ein elektrisch nicht-leitendes erstes Schaltringelement (23) auf seiner dem Touchscreen (10) zugewandten Seite und ein elektrisch leitendes zweites Schaltringelement (24) aufweist, wobei das zweite Schaltringelement (24) bei einer Betätigung des Drehknebels (16) durch einen Benutzer von dem Benutzer kontaktierbar ist und das wenigstens eine Encoderelement (25) elektrisch leitend mit dem zweiten Schaltringelement (24) verbunden ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Encoderelement (25) einstückig mit dem zweiten Schaltringelement (24) ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Positioniereinrichtung (18) eine Hülse (19), die koaxial zur Drehachse (26) des Drehknebels (16) angeordnet ist, und ein Verbindungselement (20) zum orts- und drehfesten Verbinden der Hülse (19) mit der Benutzerseite (11a) des Touchscreens (10) aufweist.
Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Bedienvorrichtung ferner eine Anzeigevorrichtung (14) aufweist, der Touchscreen (10) zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet ist, und der Drehknebel (16) zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher der Drehknebel (16) auf seiner dem Touchscreen (10) abgewandten Seite eine Abdeckung (28) mit wenigstens einem transparenten Bereich (36) aufweist.
Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Drehknebel (16) ferner eine Rasteinrichtung (30-34) zum Verrasten des Schaltrings (22) relativ zur Positioniereinrichtung (18) in mehreren vorgegebenen Drehstellungen aufweist.
Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Drehknebel (16) auf seiner dem Touchscreen (10) abgewandten Seite eine Abdeckung (28) aufweist, die entweder mit dem Schaltring (22) oder mit der Positioniereinrichtung (18) drehfest verbunden ist.
Drehknebel (16) zum Positionieren auf einer Benutzerseite (11a) eines Touchscreens (10) einer Bedienvorrichtung, aufweisend: eine Positioniereinrichtung (18) zum orts- und drehfesten Positionieren des Drehknebels an einer beliebigen Stelle auf der Benutzerseite (11a) des Touchscreens (10), und einen Schaltring (22), der um eine senkrecht zum Touchscreen (10) ausgerichtete Drehachse (26) relativ zur Positioniereinrichtung (18) drehbar ist und wenigstens ein elektrisch leitfähiges Encoderelement (25) aufweist, das bei einer Betätigung des Drehknebels (16) durch einen Benutzer mit dem Benutzer in elektrisch leitender Verbindung ist.
Drehknebel nach Anspruch 9, welcher als Drehknebel (16) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 ausgestaltet ist.