Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Anwendung findet eine solche Bedieneinrichtung bspw. für die Verstellung von Sitzen oder Spiegeln. Herkömmliche Fahrzeugsitze werden mittels mechanischer Stelleinrichtungen auf eine gewünschte Sitzposition justiert. Bei vielen Fahrzeugsitzen kann die Sitzposition mittels elektrischer Stelleinrichtungen verändert und variiert werden. Hierzu werden mittels geeigneter Bedienelemente eine Reihe von Stellmotoren angesteuert, die für eine Längsverstellung des Sitzes im Fahrzeug, für eine Veränderung einer Lehnenneigung, einer Sitzhöhe oder anderer Sitzparameter sorgen. Bekannte Stelleinrichtungen umfassen Taster oder Schalter, die bspw. innerhalb einer Mittelkonsole des Fahrzeugs oder in einer Türverkleidung an- gebracht sein können. Die Stelleinrichtung kann ggf. auch in Form von Wipp- Schaltern o. dgl. am Sitz selbst angeordnet sein. Diese Wipp-Schalter können durch verschiedene Beweglichkeiten der ergonomisch ausgeformten Schaltknöpfe die entsprechenden Komponenten in Bewegung versetzen. Zum Einbau der Schalter im Sitz sind verschiedene zusätzliche Komponenten notwendig, wie bspw. Träger, Schutz- und/oder Verblendungsleisten und zusätzliche Kabelverbindungen zur Ermöglichung einer Trennung des anzusteuernden Aktors vom zugehörigen Schalter. Dadurch wird Bauraum verbraucht und die Designfreiheit eingeschränkt.
Aus DE 199 61 874 ist ein Fahrzeugsitz mit über den Sitz verteilten Drucksensoren bekannt. Diese sind unter dem Sitzbezug angeordnet und erfassen, in welche Richtung der Sitz gedrückt wird. Daraus berechnet eine Steuerung die angemessene Verschiebung und Anpassung des Sitzes. Dieser Bedienmechanismus ist jedoch unüblich und die Sensoren sind nicht sichtbar, so dass es zu Problemen beim Einstellen kommen und Fehlbedienungen geben kann.
Andere Bedienelemente eines Fahrzeugs sind meist im Bereich einer Mittelkonsole angeordnet, wo sie teilweise nur schwer erreichbar sind. Grundsätzlich kann es aus ergonomischen Gründen sinnvoll bzw. wünschenswert sein, die verschiedensten Arten von Schaltern und Bedieneinrichtungen an solchen Ein- bauorten im Fahrzeug anzubringen, wo sie für den Fahrer optimal erreichbar sind.
Es besteht somit Bedarf nach einer alternativen Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die relativ einfach aufgebaut, möglichst universell verwendbar und bedienerfreundlich ist.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gegenstand der Erfindung
Eine Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 22 oder 29 ermöglicht eine Integration der Bedieneinrichtung in nahezu jedes beliebige Interieur- Bauteil und gleichzeitig eine genaue Lokalisierung einer verdeckten Bedienein- richtung durch einen Benutzer. Außerdem sind die funktioneilen Auswertemöglichkeiten der generierten Schaltsignale vielfältig gestaltbar und das System kostengünstig herstellbar.
Die Bedieneinrichtung kann bspw. in die zu verstellenden Komponenten inte- griert sein, auch wenn diese einen teilflexiblen Charakter aufweisen. Dies betrifft bspw. alle Arten von Polstermöbeln im Fahrzeug oder außerhalb eines Fahrzeugs. Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung eignet sich grundsätzlich zum Einbau in jede Art von flexiblen oder teilflexiblen Polstermöbeln und Komponenten einer Fahrzeuginneneinrichtung wie bspw. Teile einer Innenverklei- düng. Die elektrischen Komponenten können derart klein und flexibel ausgestaltet werden, dass z. B. eine Veränderung der mechanischen Eigenschaften eines weichen Polsters durch die Integration der Bedienelemente vom Men-
sehen nicht spürbar sind. Die Platzierung der Bedieneinrichtung innerhalb des Polsters oder Verkleidungselements kann nach ergonomischen Kriterien erfolgen, ohne dass darauf Rücksicht genommen werden muss, ob eine Schalterkonsole in ein elastisches Teil eingebaut werden kann oder nicht.
Grundsätzlich können im Verkleidungselement oder im Polster eine Vielzahl von Bedienelementen, wie berührungsempfindlichen Bereichen, Tastern und/ oder elektrischen Schaltern angeordnet sein, die zusammen eine Bedieneinrichtung bzw. zwei oder mehr Bedieneinrichtungen bilden. Die Bedieneinrich- tung kann wahlweise auch in einer Türverkleidung oder in einem anderen Teil der Fahrzeuginnenausstattung angeordnet sein. Die Bedieneinrichtung kann wahlweise an einer Seitenfläche des Sitzpolsters oder auch am Rand einer Sitzfläche, bspw. in einer Sitzwange angeordnet sein, wo es vom Passagier problemlos mit der Hand erreicht werden kann. Das Bedienelement kann wahl- weise auch in einer Türverkleidung oder in einem anderen Teil der Fahrzeuginnenausstattung angeordnet sein.
Eine Bedieneinrichtung nach Anspruch 10 ermöglicht eine schnelle Einstellung mehrerer Stellgrößen gleichzeitig.
Falls dies erwünscht ist, kann die Bedieneinrichtung derart gestaltet werden, dass zwei logisch sehr ähnliche Bedienfunktionen gleichzeitig ausgelöst werden, ohne dass zusätzliche äußere Markierungen angebracht sind. Bei einer elektrischen Sitzverstellung bspw., bei der das Sitzkissen vorne und hinten ge- sondert höhenverstellbar ist, könnte die Bedieneinrichtung derart ausgestaltet sein, dass sowohl die einzelnen Verstellfunktionen durch Drücken auf die entsprechenden Symbole aufgerufen werden, ein Drücken zwischen die Symbole aber eine gleichzeitige Ausführung beider Funktionen bewirkt. Dadurch ergibt sich eine höhere Gesamtfunktionalität, ohne dass ein größerer Markierungs- aufwand nötig wäre und ohne dass dies vom Benutzer als störend empfunden würde, wie z. B. das gleichzeitige Drücken zweier Taster.
Eine Vorrichtung nach Anspruch 11 ist auch unter verschiedenen Umgebungsbedingungen wie Wüste, Winter, Staub zweckmäßig und sicher bedienbar.
Eine Vorrichtung nach Anspruch 12 gestattet komplexere Befehlseingaben über die Bedieneinrichtung. Falls dies erwünscht ist, kann durch Verwendung von elektrischen Drucksensoren o. ä. die Bedieneinrichtung auch derart gestaltet werden, dass bei Betätigung analoge Ausgabegrößen generiert werden. Zunächst ist möglich, die Größe des vom Bediener aufgebrachten Drucks bzw. der Verformung weiterzuverarbeiten. Des weiteren sind Bedieneinrichtungen darstellbar, die anhand der Signale an den Drucksensoren die Position der Berührung auf dem Polsterelement errechnen und zur Parametrisierung der Bedienfunktion nutzen.
Eine Vorrichtung nach Anspruch 13 ermöglicht kompakte Subsysteme bei einer Integration z. B. in einen Fahrzeugsitz.
Eine Bedieneinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 14 bis 21 erfasst die elastischen Verformungen der Sensoroberfläche/Deckschicht und gewinnt daraus elektrische Signale, bspw. zur Ansteuerung von Aktoren. Die kontaktlos arbeitende Bedieneinrichtung kann grundsätzlich gekapselt oder offen betrieben werden. Die Form ist in weiten Grenzen frei wählbar und kann dem jeweiligen Einbauort angepasst werden. Ein besonderer Vorteil liegt in der sehr flachen Bauweise der Bedieneinrichtung, die in Verbindung mit dem flexiblen und in weiten Grenzen verformbaren Aufbau sehr vielseitige Einsatzmöglichkeiten bietet. Eine wasserdichte Kapselung der Sensoren ermöglicht die Herstellung waschbarer Polster oder Bezüge. Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung kann sehr kostengünstig und rationell hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der Integrierbarkeit in bestehende Fertigungsabläufe und Konstruktionen. Ein bereits in Serie hergestellter Fahrzeugsitz kann bspw. problemlos um eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung erweitert werden, ohne dass aufwändige Veränderungen im konstruktiven Aufbau des Sitzes notwendig sind. Weil die erforderlichen Schalter sehr klein sind, entstehen keine Versteifungen
im Polster. Dadurch ist die ganze Anordnung sehr dehnbar. Außerdem sind die Schalter/Sensoren nicht im Polster wahrnehmbar.
Eine Bedieneinrichtung gemäß dem Anspruch 23 ermöglicht unterschiedliche, komplexe Befehlseingaben über eine kleine Zahl von Bedienelementen.
Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 24 bis 28 sieht vor, dass am Sitz eine Reihe von Schaltern angeordnet sind, die über eine gemeinsame Flachbandleitung mit mehreren Abzweigungen elektrisch miteinander verbunden und über einen gemeinsamen Steckan- schluss mit einem Kabelbaum des Fahrzeugs gekoppelt sind. Dadurch wird ein Stellmodul für eine Reihe von Sitzverstellungsschaltern gebildet, das direkt im Sitz bzw. in dessen Bezug integriert werden kann. Hierbei sind alle Schalter und Stellelemente im Sitz integriert, ohne dass aufwändige Einbaumaßnahmen hierfür vorgesehen sein müssen, da sie an flexiblen und weichen Komponenten angebracht werden können und keinen gesonderten Rahmen oder dergleichen benötigen. Ein besonderer Vorteil entsteht durch die Integrierbarkeit des Sitzverstellungsmodul bei der Herstellung des Sitzes, da keine Zusatzkomponenten wie Schutzleisten, Trägermodule für Schalter oder zusätzliche Stecker für eine mögliche Trennung vom Sitz notwendig sind. Ein Zusammenknautschen der Sitzwangen bei besetztem Sitz ist unproblematisch, da das Gesamtmodul sehr flexibel aufgebaut ist.
Das Kabelmodul umfasst zumindest eine Flachbandleitung mit einer Reihe von Einzelanschlüssen, die einen zentralen Steckverbindungsanschluss aufweist, von dem aus mehrere voneinander getrennte Zweige zu einzelnen Schaltern führen können. Es kann bspw. vorgesehen sein, das jeweils zwei Schalter räumlich auf einer gedachten Linie angeordnet sind, so dass sich hieraus eine bestimmte Bedienungssystematik bei der Sitzverstellung ergibt. Auf den Ab- zweigungen sind die Schalter vorzugsweise so angebracht, dass ein Paar jeweils durch eine gemeinsame Erdungsleitung und zwei voneinander getrennte
tungen versorgt wird. Hierdurch werden Leitungen eingespart, wobei gleichzeitig die vollständige Flexibilität aufrecht erhalten wird.
Die flexible Flachbandleitung mit den integrierten Schaltern wird vorzugsweise auf die Rückseite eines flexiblen Abstandsmoduls, bspw. eine weiche Schaumplatte o. dgl. aufgebracht, so dass die Schalter in Öffnungen des Abstandsmoduls verschwinden. Dadurch entsteht eine glatte Oberfläche unter dem Sitzbezug. Zur Fixierung kann hinter das Flachbandleitungsmodul eine Klebefolie angebracht werden, die ebenfalls flexibel ist, aber eine dauerhafte Positionierung der Schalter in den dafür vorgesehenen Öffnungen gewährleistet. Dieses fertige Gesamtmodul kann dann exakt an die Innenseite des Sitzbezuges positioniert und fixiert werden, so dass die Schalter exakt unter den haptisch und/oder optisch gekennzeichneten Bedienelementen, z. B. Stellknöpfen, an der Bezugsseite zu liegen kommen. Diese Bedienelemente können so gestaltet sein, dass sie an haptisch erkennbaren Stellen einer nachgebildeten Kontur des zu stellenden Elementes, bspw. der Lehne des Sitzes zu liegen kommen. So kann bspw. an einer Rückseite eines Lehnensymbols ein Schalter vorgesehen sein, um die Lehne nach hinten zu neigen. Dem entsprechend kann an der Vorderseite des Lehnensymbols ein zweiter Schalter vorgesehen sein, um die Lehne nach vorne zu neigen.
Die berührungsempfindlichen Flächen, Taster und/oder elektrischen Schalter des Bedienelements können wahlweise durch entsprechende Aussparungen im Sitzbezug bzw. im Polster hindurchragen. Sie können jedoch auch jeweils durch den Sitzbezug bzw. das Polster abgedeckt sein und optisch und/oder haptisch erkennbar gemacht sein. Eine haptische Erkennbarkeit kann bspw. durch eine geeignete Oberflächenstrukturierung gegeben sein. Eine optische Erkennbarkeit kann bspw. durch eine entsprechende Symbolkennzeichnung am Sitz gegeben sein.
Die zentrale elektrische Verbindungsschnittstelle, an der die Flachbandleitung mit allen ihren Leitungsadern mündet, ist vorzugsweise mit einer Steckverbin-
dung versehen, die eine lösbare elektrische Verbindung zum Fahrzeugbordnetz ermöglicht. Diese zentrale Schnittstelle kann weitere Verbindungsleitungen aufweisen, bspw. zu Sensoren, zu elektrischen Heizelementen des Fahrzeugsitzes und/oder zu Ventilationseinrichtungen, die elektrische Lüftermotoren aufweisen.
Figuren
Die nachfolgende Beschreibung behandelt Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Erfindung. Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele beziehen sich vorwiegend auf einen Einbau einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung in einem Fahrzeugsitz. Dies ist jedoch keinesfalls einschränkend zu verstehen. Vielmehr eignet sich die Bedieneinrichtung zum Einbau bzw. zur Integration in die verschiedensten starren oder elastischen Flächen einer Fahrzeuginnenausstattung. Dies kann bspw. ein Fahrzeugsitz, eine Türverkleidung, ein Dachhim- mel o. dgl. sein. Diese Ausführungen sind nur beispielhaft zu verstehen und erfolgen unter Bezug auf:
Fig. 1 Eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes Fig. 2 Eine schematische Darstellung einer Bedieneinrichtung Fig. 3 Querschnitt durch ein erstes Bedienelement in einem Sitzbezug
Fig. 4 Querschnitt durch ein zweites Bedienelement, das auf einem festen
Träger aufgebracht ist Fig. 5 Querschnitt eines dritten Bedienelementes mit Magnetschicht Fig. 6 Querschnitt eines vierten Bedienelementes mit Kalotte Fig. 7 Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform einer Bedieneinrichtung mit einer Matrix von Bedienelementen Fig. 8 Schematische Draufsicht auf ein flexibles Kabelmodul mit daran angeordneten Schaltern bzw. Tastern für Bedienelemente Fig. 9 Draufsicht auf das Kabelmodul von Fig. 9, angeordnet an einer Be- zugsschicht
Fig. 10 Eine schematische Schnittansicht, Anordnung von Fig. 10
Beschreibung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt einen Fahrzeugsitz 10 mit einer Sitzlehne 12, einem Sitzpolster 14 und einem Sockel 16. Im vorderen Bereich einer Seitenfläche 18 des Sitzpolsters 14 ist eine Bedieneinrichtung 20 angeordnet, die nicht am Sok- kel 16 sondern am Sitzpolster 14 selbst angebracht ist.
Die Bedieneinrichtung 20 weist eine symbolische Darstellung des Sitzes auf, die beispielhaft in Figur 2 dargestellt ist. Daran sind Bedienelemente 22 angeordnet. Die Bedienelemente 22 können als Sensorflächen, Schalter, Taster o. dgl. ausgebildet sein, die eine Betätigung eines Bedienelementes 22 durch den Benutzer erkennen und eine Anpassung von Sitzparametern auslösen. Mit Sitzparametern sind im vorliegenden Zusammenhang insbesondere Einstellparameter zur Erzielung einer gewünschten Sitzposition gemeint. Weitere Sitzparameter können bspw. Einstellwerte einer Sitzklimatisierung, insbesondere ei- ner Sitzheizung oder -belüftung sein.
In einer einfachen Ausführungsform kann die Bedieneinrichtung 20 lediglich zwei Bedienelemente 22 aufweisen, die bspw. zur Längsverschiebung des gesamten Fahrzeugsitzes 10 mit Hilfe eines Servomotors dienen. Weitere Be- dienelemente 22 können zur Höhenverstellung des Sitzes 10 mit Hilfe eines weiteren Servomotors dienen. Zusätzlich können ggf. die Sitzneigung, die Lehnenneigung, die Position von Lendenstützen und die Position weiterer Sitzelemente mittels weiterer Bedienelemente 22 justiert werden.
Befinden sich die Bedienelemente 22 in einer gewissen Tiefe im Sitzbezug und sind außen nicht sichtbar, dienen symbolische Darstellungen 5 bspw. in der Form von Dreiecken in Zusammenhang mit der symbolischen Darstellung des Sitzes 8 zur Lokalisierung der Bedienelemente 22. Die symbolische Darstellungen 5 und 8 sind vorzugsweise sowohl optisch wie auch haptisch gut erkenn- bar gestaltet.
In Figur 3 ist ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Bedieneinrichtung 20 dargestellt. Diese ist in einen Sitzbezug 39 integriert. Dieser weist eine Bezugsschicht 38 und eine Unterpolsterung 2 auf und ist auf dem Sitzpolster 14 aufgebracht. Figur 4 zeigt lediglich ein einziges Bedienele- ment 22 der Bedieneinrichtung 20 und ist mit einer symbolischen Darstellung 5 der entsprechenden Funktion des Bedienelementes 22 versehen. Das Bedienelement 22 weist einen Sensor 4 auf. Dieser ist über eine elektrische Leitung 7 mit einer Auswerteeinheit verbunden. Der Sensor 4 und die elektrische Leitung 7 befinden sich auf einem flexiblen Träger 11. Der Verbund 13 aus Sensor 4, Leitung 7 und Träger 11 kann derart ausgeführt werden, dass bei hoher Flexibilität außerdem eine gute elektrische Kapselung des Systems, z. B. durch Klebe- und Lackschichten, erreicht wird.
Der Verbund 13 ist durch Verbindungselemente 15 fest mit dem eine Bezugs- Schicht 38 und eine Unterpolsterung 2 aufweisenden Sitzbezug 39 verbunden. In der dargestellten Ausführung der Bedieneinrichtung 20 verkleinert die durch die Verbindungselemente 15 verursachte Spannung den Abstand zwischen Deckschicht 64 und Bedienelement22 lokal. Dieser Effekt kann durch eine entsprechende lokale Ausnehmung o. ä. in der Unterpolsterung 2 noch verstärkt werden. Die Verbindungselemente 15 verbinden den Sitzbezug 39 und den Verbund 13 außerdem mit einer Versteifungsfolie 77. Diese erfüllt mehrere Funktionen. Durch geeignete Auswahl der mechanischen Eigenschaften dieser Versteifungsfolie 77 wird zunächst die Form der außen wahrnehmbaren Vertiefung in der Bezugsschicht 38 bestimmt, womit eine haptische Führung des Be- dieners zum Bedienelement erleichtert wird. Da der Sitzbezug 38 mit integrierter Bedienrichtung 20 auf einem Sitzpolster 14 aufgebracht wird, bestimmt die Versteifungsfolie 77 zudem wesentlich das mechanische Verhalten des Bedienelements 22 bei Betätigung mit. Die Versteifungsfolie 77 kann außerdem derart ausgestaltet werden, dass sämtliche oder ein Teil aller in der Bedienein- richtung 20 befindlichen Bedienelemente 22 bei einer Betätigung in gewünschter Weise mechanisch gekoppelt sind und dass die haptischen Eigenschaften der Bedieneinrichtung 20 in einer gewünschten Weise von denen des ur-
sprünglichen, d. h. nicht mit einer Bedieneinrichtung 20 ausgestatteten, Sitzbezugs 39 auf dem Sitzpolster 14 abweichen.
In Figur 4 ist ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Be- dieneinrichtung 20 dargestellt, die in eine Polsterung bzw. weiches Verkleidungselement 2 integriert ist, welche auf einem festen Systemträger 82, bspw. einer Türinnenverkleidung, aufgebracht ist. Ansonsten entspricht die Ausführungsform der von Figur 4. Die geringe Dicke und die hohe Flexibilität des gebildeten Verbunds 13 gestatten es, dass das Bedienelement 20 an nahezu je- der Stelle, d. h. auch bei stark gekrümmtem oder auch teilflexiblem Systemträger 82 sowie bei einer dünnen Polsterung 2 integriert werden kann. Der Verbund 13 wird vorzugsweise mit dem Trägermaterial klebend verbunden.
Figur 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung 20. Hierbei weist eine Trägerschicht 58 einen oder mehrere darauf befestigte Magnetfeldsensoren 60 auf, bspw. Hallsensoren. Die MF-Sensoren 60 sind in eine flexible, elastische Zwischenschicht 44 eingebettet, die von einer Deckschicht 64 bedeckt ist. Die Deckschicht 64 bildet vorzugsweise gleichzeitig die nach außen wei- sende berührungsempfindliche Bezugsschicht 38 des Bedienelementes 22. Die Deckschicht 64 kann eingedrückt oder elastisch verformt werden. Dabei ändert sich teilweise der Abstand zu den MF-Sensoren 60 auf der Trägerschicht 58. Wenn Deckschicht 64 magnetisch ausgeführt ist, kann diese Abstandsänderung als Betätigung eines Bedienelementes 22 erkannt werden.
Die Trägerschicht 58 kann eine textile Struktur aufweisen oder bspw. als Trägerfolie ausgebildet sein. Die Zwischenschicht 44 kann insbesondere einen Elastomer-Schaum aufweisen, der für eine elastische Verformbarkeit der Deckschicht 64 sorgt. Die oberhalb der Schaumstruktur angeordnete Deckschicht 64 kann insbesondere als magnetisierte Metallfolie ausgebildet sein. Wahlweise kann die Deckschicht 64 auch eine Folie sein, die eine Anzahl von daran befestigten oder darin integrierten Permanentmagneten aufweist. Das durch die
magnetisierte Deckschicht 64 gebildete Magnetfeld 66 ist durch eine Anzahl von nach oben gerichteten Pfeilen angedeutet. Durch Berühren der oberen magnβtisierten Folie der Deckschicht 64 kann ein Ausgangssignal bei den MF- Sensoren 60 erzeugt werden, das einer gewünschten Bedienung des Fahr- zeugsitzes entsprechen kann. Die MF-Sensoren 60 können bspw. über separate Leitungsverbindungen verfügen oder wahlweise über gedruckte Leitungen angeschlossen sein, die auf der folienartigen Struktur der Trägerschicht 58 aufgebracht sein können. Auch andere Folien-Leitungen sind geeignet.
Der Aufbau der Bedieneinrichtung 20 gemäß Figur 5 ermöglicht aufgrund der Vielzahl der MF-Sensoren 60 nicht nur eine Simulation eines herkömmlichen Schalters, sondern es können damit auch komplexere Stellbewegungen erkannt werden. Bspw. führt ein Überstreichen der Deckschicht 64 in eine bestimmte Richtung zu einer Abfolge von Signalen verschiedener Bedienelemen- te 22. Erfolgt diese Abfolge z. B. innerhalb eines bestimmten vorgegebenen Zeitintervalls, so kann eine Auswerteeinrichtung hieraus eine Bewegungsrichtung ermitteln. Diese Bewegungsrichtung kann dann als Verstellbefehl für einen Aktor in der entsprechenden Richtung ausgeführt werden. Bei einer gewünschten Längsverstellung des Fahrzeugsitzes 10 im Fahrzeug kann die Deck- schicht 64 bspw. in horizontaler Richtung überstrichen werden. Wird die Deckschicht 64 in einer hierzu senkrechten Richtung überstrichen, kann dies bspw. als Wunsch einer Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes 10 interpretiert werden.
Je nach vorgesehenem Einbauort der Bedieneinrichtung 20 kann die Träger- schicht 58 mehr oder weniger elastisch ausgebildet sein. Eine hochelastische Struktur ist bspw. dann sinnvoll, wenn die Bedieneinrichtung 20 in der Seitenfläche 18 des Sitzes 10 integriert ist. Eine etwas steifere Struktur kann bei einem Einbau in einer Türverkleidung oder in einem Dachhimmel des Fahrzeuges sinnvoll sein.
Figur 6 zeigt eine alternative Variante eines Bedienelements 22. Hierbei ist auf einer Trägerschicht 58 ein einzelner Hallsensor 60 aufgebracht. Auf der Trä-
gerschicht 58 ist weiterhin eine halbkugelförmige Kalotte 68 befestigt, die elastisch eindrückbar und verformbar ist. Oberhalb des Hallsensors 60 ist an der Innenseite der Kalotte 68 ein Permanentmagnet 70 befestigt. Der Magnet 70 kann bspw. in die Kalotte 68 eingegossen oder mit dieser verklebt sein. Durch das Eindrücken der Kalotte 68 ändert sich der Abstand zwischen dem Permanentmagneten 70 und dem Hallsensor 60, woraus dieser ein Sensorsignal gewinnt. Dieses dient zur Ansteuerung eines Aktors oder dgl., bspw. zur Verstellung eines Sitzparameters.
Eine Schnappscheibe 72 ist innerhalb der Kalotte 68 angeordnet. Sie definiert eine maximale Eindrückung der Kalotte 68 und sorgt für deren ausreichende Stabilität auch bei länger andauernder Benutzung. Auf die Schnappscheibe 72 kann selbstverständlich verzichtet werden, wenn die Kalotte 68 selbst steif genug ist. Die Schnappscheibe 72 kann vorzugsweise zumindest teilweise mit der Kalotte 68 und/oder mit der Trägerschicht 58 verbunden, insbesondere vergossen sein.
Die Trägerschicht 58 kann wiederum eine elastische oder teilelastische Textil- oder Folienstruktur aufweisen. Die Kalotte 68 kann bspw. aus einem elastome- ren Kunststoff oder aus einem kautschukartigen Material bestehen. Die Schnappscheibe 72 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial oder aus Metall.
Während die Variante entsprechend Figur 5 ohne festen Druckpunkt arbeitet, bietet eine Ausführungsform gemäß Figur 6 die Möglichkeit, durch eine geeignete Materialauswahl und/oder -gestaltung einen festen Druckpunkt zu definieren. Unter festem Druckpunkt wird verstanden, dass das Bedienelement 22 erst in einer klar definierten Schaltposition ein Schaltsignal erzeugt. Diese Bedieneinrichtung 20 ist aufgrund ihres einfachen und geschlossenen Aufbaus robust gegen alle Arten von Umwelteinflüssen, so dass sie insbesondere für mobile Anwendungen geeignet ist.
Die Kalotte 68 ist bspw. direkt unter einer gewölbten Oberfläche eines Bezugs angeordnet oder in einer entsprechenden Ausnehmung eines Polsters aufgenommen, um eine ebene Bezugsoberfläche zu bilden.
Abbildung 7 verdeutlicht eine besondere Anwendungsform der in Abbildung 5 gezeigten Ausgestaltung bei der mehrere Magnetfeldsensoren 60 linear oder in einer zweidimensionalen Matrix in regelmäßigen Abständen auf einer Trägerschicht angeordnet sind. Die Magnetfeldsensoren werden durch eine elastische Zwischenschicht 44 auf Abstand zu einer magnetisierten Deckschicht 64 gehal- ten.
Drückt z. B. ein Finger 41 an der Position P1 auf die magnetisierte Deckschicht 64, generiert der zugehörige Magnetfeldsensor 60 ein Signal, das je nach Ausführung als digitales Signal oder als eine vom Abstand zwischen Deckschicht- und Magnetfeldsensor abhängige analoge Größe aufgefasst werden kann.
Wird nun der Finger 41 von Position P1 nach Position P2 derart gleitend verschoben, dass die Deckschicht 64 zu jedem Zeitpunkt annähernd gleich in der elastischen Zwischenschicht 44 eingedrückt bleibt, nimmt der Einfluss des Magnetfeldes der Deckschicht 64 auf den Magnetfeldsensor 60' kontinuierlich ab, während der Einfluss des Magnetfeldes auf den Magnetfeldsensor 60" kontinuierlich zunimmt. Dieses Verhalten kann analog fortgeschrieben werden, wenn der Finger 41 von Position P2 weiter nach Position P3 geschoben wird.
Ein Überstreichen der Deckschicht 64 entlang der mindestens linear angeordneten Magnetfeldsensoren 60 generiert also eine Signalabfolge, die es erlaubt, sowohl eine Bewegungsrichtung als auch eine Bewegungsgeschwindigkeit zu erfassen. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann dabei aus der zeitlichen Ände- rung des durch die Magnetfeldsensoren 60 erfassten Magnetfeldes bestimmt werden.
In einer zweidimensionalen matrixartigen Anordnung von Magnetfeldsensoren ist es denkbar, nicht nur lineare Bewegungsabläufe zu erfassen, sondern auch komplexere zweidimensionale Figuren.
Als Anwendung der beschriebenen Ausgestaltung ist die Bedieneinrichtung für einen elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitz vorstellbar. Dazu könnte das mindestens linear angeordnete Sensorfeld direkt unter den Bezug des Sitzes angebracht sein. Über das Sensorfeld könnte z. B. der Neigungsgrad der Rückenlehne eines elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes eingestellt werden. Denkbar wäre auch die Einstellung der horizontalen und/oder vertikalen Sitzposition. Da die Auslösung der Sitzeinstellung durch das Überstreichen der Sensorfläche erfolgt und dabei Richtung und Geschwindigkeit der Fingerbewegung ausgewertet werden, ist eine genaue Positionierung des Fingers wie sie z. B. bei Auslösung mittels Taster notwendig ist, hier nur beschränkt erforderlich. Die Fin- gerbewegung muss lediglich irgendwo im Sensorbereich erfolgen.
Der Vorteil von Magnetfeld-Sensoren gegenüber herkömmlichen Wipp-Schal- tern ist, dass sie kontaktfrei, d. h. ohne die reversible Herstellung eines elektrisch leitfähigen Kontaktes, schalten. Dies vermeidet Korrosionsprobleme.
Figur 8 zeigt einen schematischen Aufbau eines Kabelmoduls 26, bei dem von einer elektrischen Leitung 28, vorliegend eine vieladrige Flachbandleitung, eine Reihe von Leitungsabschnitten 30 abzweigen, die zu vorgesehenen Einbaupositionen von Bedienelementen 22 führen. Die zugehörigen Schalter oder Sen- soren 4 sind direkt auf die entsprechenden Leitungsabschnitte 30 der Leitung 28 aufgebracht und verbinden im betätigten Zustand jeweils zwei Einzelleitungen, wodurch eine gewünschte Stellbewegung einer dem Sitz 10 zugeordneten Stelleinrichtung (nicht dargestellt) ausgelöst wird.
Jeder der von der Leitung 28 abzweigenden Leitungsabschnitte 30 kann zwei Schalter oder Sensoren 4 aufweisen, die räumlich auf einer gedachten Linie liegen können, die wie im gezeigten Ausführungsbeispiel nahezu horizontal ver-
laufen kann. An den abgezweigten Leitungsabschnitten 30 sind die Sensoren 4 so angebracht, dass ein Paar jeweils eine gemeinsame Erdungsleitung und zwei voneinander getrennte Versorgungsleitungen aufweist.
Die in Figur 8 beispielhaft dargestellte Leitung 28 mündet unten in einer zentralen elektrischen Verbindungsschnittstelle 32 in Gestalt eines Steckers, hier eines Flachsteckers 34. Dieser stellt eine elektrisch leitende Verbindung zum Fahrzeugbordnetz her, so dass die Schaltsignale der Sensoren 4 an eine Steuerschaltung übermittelt werden können, die für eine Ansteuerung der im Sitz 10 angeordneten Aktoren und Stelleinrichtungen sorgt. Vorzugsweise ist nur ein einziger Flachstecker 34 vorhanden, der alle elektrischen Verbindungen zwischen dem Fahrzeugbordnetz und den im Fahrzeugsitz vorhandenen Sensoren, Aktoren, Stelleinrichtungen etc. herstellt.
Figur 9 zeigt den schematischen Aufbau des an der Seitenfläche 18 des Sitzpolsters 14 angebrachten Kabelmoduls 26, bei dem die Schalter bzw. Sensoren 4 unterhalb von entsprechenden Symbolen 5 am Sitzbezug 39 angeordnet sind, so dass durch Drücken oder Betätigen der Symbole 5 die Sensoren 4 der Bedienelemente 22 ausgelöst werden. Wahlweise können die Bedienelemen- te 22 Teil des Sitzbezugs sein und durch eine zum Sitzbezug unterschiedliche Oberflächenstruktur haptisch und/oder optisch hervorgehoben sein. Die Bedienelemente 22 können jedoch auch jeweils als Aussparungen 40 im Sitzbezug 39 ausgebildet sein, durch die hindurch die Sensoren 4 gedrückt werden können.
Figur 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie V-V der Figur 9, bei der die Leitung 28 an der Polsterinnenseite und unterhalb des Sitzbezuges 39 angeordnet ist, so dass eine Schaltfläche bzw. eine berührungsempfindliche Fläche des jeweiligen Sensors 4 wahlweise durch die Aus- sparung 40 des Sitzbezugs 39 hindurch ragen oder von einem Symbol 5 der Bezugsschicht 38 bedeckt sein kann. An der Rückseite der Leitung 28 kann gegebenenfalls eine Klebefolie 42 oder dergleichen, sowohl in Streifenform als
auch großflächig, vorgesehen sein, um die Leitung 28 an der Innenseite des Sitzbezuges 39 zu fixieren. Die Klebefolie 42 ist ebenfalls flexibel sein, sorgt aber für eine dauerhafte Fixierung und Positionierung des Bedienelements 22 bzw. der einzelnen Sensoren 4 am Sitzbezug 39. Das fertige Gesamtmodul kann exakt an der vorgesehenen Einbaustelle an der Innenseite des Sitzbezugs platziert werden, so dass die Schalter bzw. Sensoren 4 exakt unter den haptisch und/oder optisch erkennbaren „Stellknöpfen" an der Bezugsseite zu liegen kommen. Diese als Stellknöpfe bezeichneten Symbole 5 der Bedienelemente 22 können bspw. so ausgestaltet sein, dass sie an haptisch erkennbaren Stellen einer nachgebildeten Kontur des zu stellenden Elements (z. B. Lehne) zu liegen kommen.
Zwischen Innenseite des Sitzbezugs 39 und Kabelmodul 26 kann eine flexible Zwischenschicht 44 vorgesehen sein, bspw. in Gestalt einer Schau mstoffla- ge 46. Unter dem Sitzbezug 39 entsteht dadurch eine glatte Oberfläche. Es ist auch möglich die Trägerschicht in Form einer Schaumstoff-Schicht zu gestalten. Das Kabelmodul kann auch am Bezug oder Polster angenäht sein.
Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung 20 weist den Vorteil auf, dass sie bereits bei der Fertigung des Fahrzeugssitzes 10 in dessen Polsteraufbau integriert werden kann. Hierzu sind keinerlei stützende Zusatzeinrichtungen notwendig, die eines zusätzlichen Stützrahmens bedürfen und welche die Verformbarkeit der Sitzwangen teilweise beeinträchtigen. Die elektrischen Verbindungsleitungen können gegebenenfalls auch mit einer elektrischen Sitzheizung verbunden werden, so dass ein einziger Anschlussstecker zur Verbindung aller elektrischen Komponenten des Fahrzeugsitzes mit dem Fahrzeugbordnetz vorhanden sein kann.
In allen beschriebenen Ausführungsbeispielen können statt Flachbandleitungen auch alle anderen Arten von Folien-Leitern benutzt werden. Unter Folien-Leiter wird eine elektrische Leitung verstanden, deren elektrischer Leiter einen abge-
flachten oder flachen Leiter aufweist, wie z. B. gedruckte, flexible Schaltungen oder Leitungen mit Flachkupfer.
Das Kabelmodul kann angeordnet sein im Dachhimmel, der Türverkleidung, der Mittel-Armauflage, dem Lenkrad und/oder einem Sitzpolster.
Bezugszeichenliste
Unterpolsterung
Sensor/Schalter
Symbolische Darstellung
Elektrische Zuleitungen
Symbolische Darstellung des Sitzes
Fahrzeugsitz
Flexibler Träger
Sitzlehne
Verbund
Sitzpolster
Verbindungselemente
Sockel
Seitenfläche
Bedieneinrichtung
Bedienelement
Kabelmodul
Elektrische Leitung
Leitungsabschnitt
Verbindungsschnittstelle
Flachstecker
Modulträger
Bespannte Fläche
Bezugsschicht
Sitzbezug
Aussparung
Finger
Klebefolie
Flexible Zwischenschicht
Schaumstofflage
Trägerschicht
Magnetfeldsensor
Deckschicht
Magnetfeld
Kalotte
Permanentmagnet
Magnetschicht
Schnappscheibe
Führungseinrichtung
Koppel-Fläche
Versteifungsfolie
Systemträger