EP1631975B1 - Bedienelement - Google Patents
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- EP1631975B1 EP1631975B1 EP04734253A EP04734253A EP1631975B1 EP 1631975 B1 EP1631975 B1 EP 1631975B1 EP 04734253 A EP04734253 A EP 04734253A EP 04734253 A EP04734253 A EP 04734253A EP 1631975 B1 EP1631975 B1 EP 1631975B1
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- H01H2300/038—Preselection, i.e. the output of a switch depends on a particular preselection, e.g. a particular position of another switch
Definitions
- the invention relates to an operating element with a control surface, in particular in a vehicle for actuating an actuating device, which is in operative connection with a component to be adjusted.
- Controls detect an action or a request of the driver.
- Switches and buttons represent the most commonly used in the motor vehicle controls.
- the driver desired action is provided by electrical circuits are closed or interrupted. They can be operated by the user by pushing or pushing.
- components to be adjusted such as sliding roofs or sliding roofs and windows, which are actuated via an adjusting device, require a certain amount of attention during operation, which can distract the driver undesirably.
- Controls must also be integrated into the design as functional elements. The design therefore often needs to be adapted to the size of the controls and the associated "package". Designers need more freedom to design any surface on the way to "optimal” design. This requires controls that can be integrated almost invisibly into existing surfaces.
- a pressure-sensitive switch and in particular a mechanically actuated pressure-sensitive switch, in which an electrical contact or an electrical insulation between two opposing electrodes is formed when a force is exerted on one of the electrodes or when the power is released, known.
- the known invention relates to a flat or foil-shaped switch which is arranged in the seat cushion for display by means of a binary code (ON or OFF) whether a passenger has occupied a seat.
- the pressure-sensitive switch is used in a known manner only to determine an ON or OFF position.
- Pressure-sensitive flexible switches or foils are quite generally, for example, from WO 02/01586 A1 and from the US 6,008,718 A known.
- An operating element according to the preamble of claim 1 is for example from the DE 102 36 650 A1 known.
- Object of the present invention is to improve the controls on the one hand so that they can be operated easier and more intuitive, without the need for their operation of a special attention of the component to be adjusted.
- control surface is formed as a pressure-sensitive surface, by which a control signal is generated in response to the position and / or the pressure intensity of the pressure exerted on the operating surface, through which the adjusting component via the adjusting device is positioned accordingly.
- control surface is formed as a pressure-sensitive surface, in which pressure in dependence on the position, so spatially resolved, can be determined, an actuating signal can be generated, by which the component to be adjusted can be brought via the adjusting device in its intended position.
- New materials in the form of so-called “smart materials” are suitable as pressure-sensitive surfaces. These materials are pressure-sensitive and recognize both the position of the print and the intensity of the print.
- the smart materials can be structured differently. So is a structure with contact foils, which compress under pressure or a combination of foam and glass fibers possible, as for example from the WO 00/73982 A1 is known. Due to the additional evaluation of the operating force, more operating options can be achieved. Any positions can be selected directly. It is also an operation on large areas possible. Push and push movements can be detected and converted into appropriate control signals. There is more freedom of design because any shapes of pressure-sensitive surfaces can be formed. These can also be combined with any materials. If necessary, they can even be made invisible.
- control surface is designed as an elongated control panel whose longitudinal axis is arranged approximately in the adjustment direction of the component to be adjusted.
- the elongate control panel has a first end that has a first position and a second end associated with a second position of the component to be adjusted. Between the ends lying areas of the panel are assigned to corresponding intermediate positions of the component to be adjusted.
- an operation analogous to the function or direction of movement of the component to be adjusted is made possible.
- An intuitive operation can be carried out by a corresponding swipe movement via the corresponding control surface.
- the opening width of a sliding roof or a window can be determined by pressure on a specific point of the elongated control panel.
- the adjustment speed of the component to be adjusted depends on the pressure exerted on the operating surface or pressure-sensitive surface.
- the fast opening / closing of a sliding roof or window by fixed pressure and the slow opening / closing can be done by low pressure on the control surface.
- the pressure-sensitive surface or operating surface is formed by a pressure-sensitive element, which is formed from a pressure-sensitive material.
- a pressure-sensitive element which is formed from a pressure-sensitive material.
- the actual pressure-sensitive element can be covered by a flexible material, so that the flexible material for the operator forms the pressure-sensitive surface.
- the operator to produce a feel when a pressure is exerted on the operating surface, it vibrates movable. These vibrations can increase accordingly with increasing exposure to the operating surface. Thus, the operator recognizes that he actually triggers a switching operation.
- the vibrations can be generated for example by piezo elements.
- As a component to be adjusted for example, in addition to a sliding roof and a window, a seat or other components in question.
- the operating element may be arranged adjacent to the component to be adjusted, on a multifunction steering wheel or at another suitable location.
- An operating element 1 is connected via a downstream electronics 2 with an adjusting device 3, which positions a component 4 to be adjusted.
- the operating element 1 has an operating surface 5, which is designed as a pressure-sensitive surface.
- the control surface 5 is formed of a "smart material" which can detect both the position of the pressure exerted on it and its pressure intensity.
- the on the control surface 5 of an operator or driver exerted pressure is evaluated by the electronics 2 and passed as a corresponding control signal to the adjusting device 3, which positions the component to be adjusted 4 accordingly.
- Control surface 5 is formed as an elongated control panel 6, the longitudinal axis 7 is arranged approximately in the adjustment direction 8 of the component to be adjusted 4 - in the example, a front left window 9 -.
- the oblong control panel 6 has a first end 10 which is associated with a first position, namely the closed window 9.
- the first end 10 facing away from the second end 11 of the elongated control panel 6 is assigned according to a second position of the component to be adjusted 4 - namely the fully open window 9 -.
- Between the ends 10, 11 lying areas of the control panel 6 are associated with corresponding intermediate positions of the window 9.
- the speed of the opening or closing operation is determined by the strength of the pressure exerted on the control panel 6.
- the two outer ends 10, 11 of the control panel 6 are respectively preceded by a closing field 12 and an opening field 13.
- a complete opening or closing operation is carried out in a known manner.
- the assignment of the operating element 1 and the control panel 6 to the individual side windows via assignment fields 14, 15, 16, 17.
- the control surface 5 is assigned to the front left window 9.
- a pressure on the second assignment field 15 assigns the control surface 5 a not shown right side window and corresponding to the third assignment field 16 a left rear side window, not shown, and by pressing on the fourth assignment field 17 is an assignment to the right rear window also not shown.
- the operating element 1 ' is arranged on an operating console 18 in the region of a headliner 19 above an interior mirror 20.
- the elongated control panel 6 ' is arranged in the adjustment direction of a roof window, not shown, on the control console 18. Its first end 10 'and its second end 11' are also respectively preceded by a closing field 12 'or an opening field 13'.
- An operating element 21 on the control console 18 is provided for the operation of the ventilation, not shown.
- a sun visor 22, a windscreen 23 and the interior mirror 20 are for easier orientation in FIG. 2 shown.
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
- Window Of Vehicle (AREA)
- Switches With Compound Operations (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Bedienelement mit einer Bedienfläche, insbesondere in einem Fahrzeug zum Betätigen einer Stelleinrichtung, die mit einem zu verstellenden Bauteil in einer Wirkverbindung steht.
- Durch die starke Zunahme von elektronischen Elementen in Kraftfahrzeugen nimmt auch die Anzahl der Bedienelemente drastisch zu. Das Spektrum reicht hierbei von einfachen Schaltern bis hin zu komplexen Bedienelementen. Bedienelemente detektieren eine Aktion bzw. einen Wunsch des Fahrers. Schalter und Taster stellen die am häufigsten im Kraftfahrzeug eingesetzten Bedienelemente dar. Die vom Fahrer gewünschte Aktion wird bereitgestellt, indem elektrische Schaltkreise geschlossen oder unterbrochen werden. Sie können vom Benutzer durch Drücken oder Schieben betätigt werden. Dabei bedürfen insbesondere zu verstellende Bauteile, wie beispielsweise Schiebedächer bzw. Schiebehebedächer und Fenster, die über eine Stelleinrichtung betätigt werden, während der Bedienung eine gewisse Aufmerksamkeit, die den Fahrer unerwünscht ablenken kann.
- Bedienelemente müssen zudem als Funktionselemente in das Design integriert werden. Das Design muss daher häufig an die Größe der Bedienelemente und das damit verbundene "Package" angepasst werden. Designer benötigen auf dem Weg zum "optimalen" Design mehr Freiheit zur Gestaltung von beliebigen Oberflächen. Hierzu sind Bedienelemente nötig, die sich fast unsichtbar in vorhandene Oberflächen integrieren lassen.
- Aus der
DE 197 56 804 C2 ist ein druckempfindlicher Schalter und insbesondere ein mechanisch betätigter druckempfindlicher Schalter, bei welchem ein elektrischer Kontakt oder eine elektrische Isolation zwischen zwei gegenüberliegenden Elektroden gebildet wird, wenn jeweils eine Kraft auf eine der Elektroden ausgeübt wird oder wenn die Kraft aufgehoben wird, bekannt. Im Einzelnen betrifft die bekannte Erfindung einen flachen oder folienförmigen Schalter, der zur Anzeige mittels eines Binärcodes (EIN oder AUS) ob ein Fahrgast einen Sitz belegt hat, im Sitzpolster angeordnet ist. Damit dient der druckempfindliche Schalter in bekannter Weise lediglich dazu, eine EIN- bzw. AUS-Position festzustellen. Drucksensitive flexible Schalter bzw. Folien sind ganz allgemein beispielsweise aus derWO 02/01586 A1 US 6,008,718 A bekannt. Ein Bedienelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z.B. aus derDE 102 36 650 A1 bekannt. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Bedienelemente zum einen so zu verbessern, dass sie sich leichter und intuitiv bedienen lassen, ohne dass es bei ihrer Bedienung einer besonderen Aufmerksamkeit des zu verstellenden Bauteiles bedarf. Zum anderen soll es möglich sein, die Bedienelemente leichter und unabhängig vom Oberflächenmaterial und von der Oberflächengeometrie in vorhandene Oberflächen integrieren zu können.
- Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Bedienfläche als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist, durch die in Abhängigkeit der Position und / oder der Druckintensität eines auf die Bedienfläche ausgeübten Druckes ein Stellsignal erzeugbar ist, durch das das zu verstellende Bauteil über die Stelleinrichtung entsprechend positionierbar ist.
- Dadurch, dass die Bedienfläche als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist, bei der Druck in Abhängigkeit der Position, also ortsaufgelöst, festgestellt werden kann, lässt sich ein Stellsignal erzeugen, durch das das zu verstellende Bauteil über die Stelleinrichtung in seine vorgesehene Position gebracht werden kann. Neue Materialen in Form von sogenannten "smart materials" sind dabei als drucksensitive Oberflächen geeignet. Diese Materialien sind drucksensitiv und erkennen sowohl die Position des Druckes als auch die Druckintensität. Die smart materials können dabei unterschiedlich aufgebaut sein. So ist ein Aufbau mit Kontaktfolien, die sich unter Druck zusammenpressen oder eine Kombination aus Schaumstoff und Glasfasern möglich, wie sie beispielsweise aus der
WO 00/73982 A1 - Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bedienfläche als ein längliches Bedienfeld ausgebildet, dessen Längsachse etwa in Verstellrichtung des zu verstellenden Bauteiles angeordnet ist. Das längliche Bedienfeld weist ein erstes Ende auf, das einer ersten Position und ein zweites Ende auf, das einer zweiten Position des zu verstellenden Bauteiles zugeordnet ist. Zwischen den Enden liegende Bereiche des Bedienfeldes sind entsprechenden Zwischenpositionen des zu verstellenden Bauteiles zugeordnet.
- Dadurch wird eine Bedienung in Analogie der Funktion bzw. Bewegungsrichtung des zu verstellenden Bauteiles ermöglicht. Es kann eine intuitive Bedienung durch eine entsprechende Streichbewegung über die entsprechende Bedienfläche erfolgen. Es ist aber auch möglich, beliebige Situationen mit einer Berührung anzusteuern. So kann beispielsweise die Öffnungsweite eines Schiebedaches oder eines Fensters durch Druck auf eine bestimmte Stelle des längliches Bedienfeldes bestimmt werden.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verstellgeschwindigkeit es zu verstellenden Bauteiles von dem auf die Bedienfläche bzw. drucksensitive Oberfläche ausgeübten Druck abhängig. So kann beispielsweise das schnelle Öffnen / Schließen eines Schiebedachen oder Fensters durch festen Druck und das langsame Öffnen / Schließen durch geringen Druck auf die Bedienfläche erfolgen.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die drucksensitive Oberfläche bzw. Bedienfläche von einem drucksensitiven Element, das aus einem drucksensitiven Material ausgebildet ist, gebildet. Es ist aber auch möglich, die drucksensitive Oberfläche aus einem flexiblen Material auszubilden, dem auf seiner der Oberfläche abgewandten Innenfläche ein drucksensitives Element aus einem drucksensitiven Material vorgelagert ist. Aus designerischen Gründen kann das eigentliche drucksensitive Element von einem flexiblen Material abgedeckt werden, so dass das flexible Material für den Bediener die drucksensitive Oberfläche bildet.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Erzeugung einer Haptik bei Ausübung eines Druckes auf die Bedienfläche, diese in Vibrationen versetzbar. Diese Vibrationen können bei zunehmender Einwirkung auf die Bedienfläche entsprechend zunehmen. Damit erkennt der Bediener, dass er auch tatsächlich einen Schaltvorgang auslöst. Die Vibrationen können beispielsweise durch Piezo-Elemente erzeugt werden.
Als zu verstellendes Bauteil kommt beispielsweise neben einem Schiebedach auch ein Fenster, ein Sitz oder andere Bauteile in Frage. - Das Bedienelement kann dem zu verstellenden Bauteil benachbart, an einem Multifunktionslenkrad oder an anderer geeigneter Stelle angeordnet sein.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
- In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1:
- Eine räumliche Darstellung eines Kraftfahrzeuginnenraumes mit Blick auf in einer Fahrertür angeordnete Bedienelemente zur Verstellung von Fenstern im Ausriss,
- Figur 2:
- eine räumliche Darstellung eines Fahrzeuginnenraumes mit Blick auf Bedienelemente im Fahrzeughimmelbereich zur Verstellung eines nicht dargestellten Schiebedaches im Ausriss und
- Figur 3:
- ein Blockschaltbild eines Bedienelementes mit nachgeordneter Stelleinrichtung und zu verstellendem Bauteil.
- Ein Bedienelement 1 ist über eine nachgeordnete Elektronik 2 mit einer Stelleinrichtung 3 verbunden, die ein zu verstellendes Bauteil 4 positioniert.
- Das Bedienelement 1 weist eine Bedienfläche 5 auf, die als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist. Die Bedienfläche 5 ist aus einem "smart material" ausgebildet, das sowohl die Position des auf ihn ausgeübten Druckes als auch seine Druckintensität detektieren kann. Der auf die Bedienfläche 5 von einem Bediener bzw. Fahrer ausgeübte Druck wird von der Elektronik 2 ausgewertet und als ein entsprechendes Stellsignal an die Stelleinrichtung 3 weitergegeben, die das zu verstellende Bauteil 4 entsprechend positioniert.
- Nach dem Ausführungsbeispiel von
Figur 1 ist Bedienfläche 5 als ein längliches Bedienfeld 6 ausgebildet, dessen Längsachse 7 etwa in Verstellrichtung 8 des zu verstellenden Bauteiles 4 - im Beispiel einem vorderen linken Fenster 9 - angeordnet ist. Das längliche Bedienfeld 6 weist ein erstes Ende 10 auf, das einer ersten Position, nämlich dem geschlossenen Fenster 9 zugeordnet ist. Das dem ersten Ende 10 abgewandte zweite Ende 11 des länglichen Bedienfeldes 6 ist entsprechend einer zweiten Position des zu verstellenden Bauteiles 4 - nämlich dem völlig geöffneten Fenster 9 - zugeordnet. Zwischen den Enden 10, 11 liegende Bereiche des Bedienfeldes 6 sind entsprechenden Zwischenpositionen des Fensters 9 zugeordnet. Durch Streichen mit dem Finger des nicht dargestellten Bedieners über das längliche Bedienfeld 6 lässt sich so intuitiv das Fenster 9 öffnen bzw. schließen. Die Schnelligkeit des Öffnungs- bzw. Schließvorganges wird dabei von der Stärke des auf das Bedienfeld 6 ausgeübten Druckes bestimmt. Im Beispiel sind den beiden äußeren Enden 10, 11 des Bedienfeldes 6 jeweils ein Schließfeld 12 bzw. ein Öffnungsfeld 13 vorgelagert. Durch Druckausübung auf die Felder 12, 13 wird in bekannter Weise ein kompletter Öffnungs- oder Schließvorgang durchgeführt. Die Zuordnung des Bedienelementes 1 bzw. des Bedienfeldes 6 zu den einzelnen Seitenfenstern erfolgt über Zuordnungsfelder 14, 15, 16, 17. Durch Druckausübung auf das erste Zuordnungsfeld 14 wird die Bedienfläche 5 dem vorderen linken Fenster 9 zugeordnet. Eine Druckausübung auf das zweite Zuordnungsfeld 15 ordnet die Bedienfläche 5 einem nicht dargestellten rechten Seitenfenster und entsprechend auf das dritte Zuordnungsfeld 16 einen nicht dargestellten linken hinteren Seitenfenster und bei Druck auf das vierte Zuordnungsfeld 17 erfolgt eine Zuordnung zu dem ebenfalls nicht dargestellten rechten hinteren Fenster. - Grundsätzlich können aber anstelle der Zuordnungsfelder 14, 15, 16, 17 auch drei weitere längliche Bedienfelder 6 angeordnet werden, so dass jedem Fenster ein eigenes Bedienfeld 6 zugeordnet ist.
- In einem zweiten Beispiel nach
Figur 2 ist das Bedienelement 1' an einer Bedienkonsole 18 im Bereich eines Dachhimmels 19 oberhalb eines Innenspiegels 20 angeordnet. Das länglichen Bedienfeld 6' ist in Verstellrichtung eines nicht dargestellten Dachfensters an der Bedienkonsole 18 angeordnet. Seinem ersten Ende 10' und seinem zweiten Ende 11' ist dabei ebenfalls jeweils ein Schließfeld 12' bzw. ein Öffnungsfeld 13' vorgelagert. Ein Bedienelement 21 an der Bedienkonsole 18 ist zur Bedienung der nicht weiter dargestellten Lüftung vorgesehen. Eine Sonnenblende 22, eine Frontscheibe 23 und der Innenspiegel 20 sind zur leichteren Orientierung inFigur 2 dargestellt.
Claims (11)
- Bedienelement (1) mit einer Bedienfläche (5), insbesondere in einem Fahrzeug zum Betätigen einer Stelleinrichtung, die mit einem zu verstellenden Bauteil (4) in einer Wirkverbindung steht, wobei die Bedienfläche (5) als eine drucksensitive Oberfläche ausgebildet ist, durch die in Abhängigkeit von der Position und/oder der Druckintensität eines auf die Bedienfläche (5) ausgeübten Druckes ein Stellsignal erzeugt wird, durch das das zu verstellende Bauteil (4) über eine Stelleinrichtung (3) entsprechend positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass- die Verstellgeschwindigkeit (8) des zu verstellenden Bauteiles (4) von dem auf die Bedienfläche (5) ausgeübten Druck abhängig ist, und- zur Erzeugung einer Haptik bei Kontaktierung der Bedienfläche (5) diese in Vibrationen versetzt wird.
- Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) als ein längliches Bedienfeld (6, 6') ausgebildet ist, dessen Längsachse (7) etwa in Verstellrichtung (8) des zu verstellenden Bauteiles (4) angeordnet ist, dass das längliche Bedienfeld (6, 6') ein erstes Ende (10, 10') aufweist, das einer ersten Position zugeordnet ist und ein zweites Ende (11,11') aufweist, das einer zweiten Position des zu verstellenden Bauteiles (4) zugeordnet ist, und dass zwischen den Enden (10, 10', 11, 11') liegende Bereiche des Bedienfeldes (6, 6') entsprechenden Zwischenpositionen zugeordnet sind.
- Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) von einem drucksensitiven Element gebildet wird.
- Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) von einem flexiblen Material gebildet wird, dem auf seiner der Oberfläche abgewandeten Innenfläche ein drucksensitives Element vorgelagert ist.
- Bedienelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das drucksensitive Element aus einem drucksensitiven Material ausgebildet ist.
- Bedienelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationen mit zunehmender Einwirkung auf die Bedienfläche (5) zunehmen.
- Bedienelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrationen durch Piezoelemente erzeugt werden.
- Bedienelemente nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verstellende Bauteil (4) ein Schiebedach und die Bedienfläche (5) Teil eines Schiebehebedachschalters ist.
- Bedienelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verstellende Bauteil (4) ein Fenster (9) und die Bedienfläche (5) Teil eines Fensterheberschalters ist.
- Bedienelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verstellende Bauteil (4) ein Sitz und die Bedienfläche (5) Teil eines Sitzverstellschalters ist.
- Bedienelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienfläche (5) an einem Multifunktionstenkrad angeordnet ist.
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