DE102004029718B4

DE102004029718B4 - Komponente, insbesondere für ein Fahrzeug und Verfahren zur Bedienung einer Komponente

Info

Publication number: DE102004029718B4
Application number: DE200410029718
Authority: DE
Inventors: Serge Bianchi; Benjamin GÜNTHER
Original assignee: Johnson Controls GmbH
Current assignee: Johnson Controls GmbH
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2024-06-22
Also published as: DE102004029718A1

Abstract

Komponente (10), insbesondere für ein Fahrzeug, die einen Sensor (1) zum Erzeugen eines Sensorsignals (12) sowie ein Mittel zum Wandeln (2) eines Antwortsignals (13) in ein Rückmeldesignal (14) umfasst, wobei das Mittel zum Wandeln (2) die Komponente (10) zumindest teilweise in Schwingung versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Erzeugung des Sensorsignals (12) eine mechanische Bewegung der Komponente (10) bei einer Betätigung des Sensors (1) mittels dem Mittel zum Wandeln (2) in ein Kontrollsignal (16) wandelbar ist.

Description

Die folgende Erfindung betrifft eine Komponente, insbesondere für ein Fahrzeug, die einen Sensor zum Erzeugen eines Sensorsignals sowie ein Mittel zum Wandeln des Sensorsignals in ein Rückmeldesignal umfasst.

Es sind viele verschiedene flexible, dünne Sensoren bekannt, die für Schalt- und Kontroll-Funktionen verwendet werden, beispielsweise Sensor-Pads. Ein Beispiel für ein Sensor-Pad ist ein Elektex der Firma ElekSen sowie der Firma IEE, Lusense, Luxemburg oder ein Sensor, der auf und/oder in einen flexiblen, dünnen Kunststoffträger eingebracht ist, beispielsweise ein Flexible Printed Circuit (FPC). Bei der Verwendung solcher Sensoren besteht das Problem, dass bei Betätigung des Sensors keine Rückmeldung für einen Benutzer erfolgt. Weiterhin ist aus der DE 102 34 863 A1 ein elektrischer Taster bekannt, der die Erzeugung einer mechanischen Bewegung des Tasters ermöglicht. Ferner ist aus der DE 101 26 670 A1 eine Schaltung zur Erzeugung eines Antwortsignals und aus der JP 2000 222 968 A eine Vorrichtung zur Ausgabe eines Erfassungssignals bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist, eine einfach aufgebaute, kostengünstige und/oder platzsparende Komponente zur Verfügung zu stellen, die einen Sensor zum Erzeugen eines Sensorsignals umfasst und die bei der Bedienung durch einen Benutzer zum sicheren Betrieb eine Mehrzahl von Rückmeldungen liefert.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Komponente, insbesondere für ein Fahrzeug, gemäß Anspruch 1.

Ein Sensor im Sinne der Erfindung ist jeder Messfühler zur Erfassung physikalischer und/oder elektrochemischer Größen, der die gemessenen Größen in vorzugsweise elektrische Signale wandelt.

Eine Komponente ist vorzugsweise jedes Bauteil der Innenausstattung eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise die Verkleidung, das Armaturenbrett, die Mittelkonsole, das Lenkrad, die Sitze etc. Eine Komponente kann aber auch vorzugsweise ein Bauteil sein, das in vorzugsweise ein Teil der Innenausstattung, beispielsweise die Verkleidung, das Armaturenbrett, die Mittelkonsole, das Lenkrad, die Sitze, eingesetzt wird.

Erfindungsgemäß ist die Schwingung der Komponente das Rückmeldesignal für den Benutzer. Sie erfolgt im wesentlichen unmittelbar nach Betätigung des Sensors.

Vorzugsweise ist das Rückmeldesignal ein mechanisches und/oder ein akustisches Signal. Daher ist das Rückmeldesignal für einen Benutzer hör- und/oder spürbar. Da der Benutzer zur Wahrnehmung des Rückmeldesignals nicht den Sehsinn benötigt, ist die erfindungsgemäße Komponente auch während der Fahrt bedienbar.

Das Mittel zum Wandeln wandelt das Sensorsignal in das Rückmeldesignal beispielsweise mittels einem elektromechanischen oder elektroakustischen Wandler, bevorzugt mittels einem Lautsprecher.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor kraftsensitiv, besonders bevorzugt ein Sensor-Pad. Ein Sensor-Pad ist ein sich im wesentlichen flächig erstreckender, kraftsensitiver Sensor, der in und/oder auf ein vorzugsweise flexibles Trägermaterial aufgebracht wird. Der Sensor wird daher beispielsweise durch Fingerdruck des Benutzers betätigt. Der Fachmann versteht, dass auch andere Sensoren einsetzbar sind, beispielsweise berührungslose Sensoren.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Komponente eine Außenseite und eine Innenseite auf, wobei Außenseite die der Fahrgastzelle zugewandte Seite ist. Der Sensor liegt zumindest teilweise an oder im Bereich der Außenseite der Komponente an und/oder ist zumindest teilweise in der Komponente angeordnet. In der letzteren Ausführungsform ist der Sensor für einen Benutzer nicht sichtbar und platzsparend in der Komponente angeordnet.

Vorzugsweise liegt das Mittel zum Wandeln zumindest teilweise an oder im Bereich der Innenseite der Komponente an und/oder ist zumindest teilweise in der Komponente angeordnet. Das Mittel zum Wandeln ist daher ebenfalls für einen Benutzer nicht sichtbar und/oder platzsparend in der Komponente angeordnet.

Dadurch ist die Schwingung des Wandlers besonders einfach auf die Komponente übertragbar.

Das Rückmeldesignal ist vorzugsweise an der Außenseite der Komponente spürbar. Ebenfalls bevorzugt hört ein Benutzer das Rückmeldesignal. Besonders bevorzugt hört und spürt er es gleichzeitig.

Vorzugsweise umfasst die Komponente eine elektrische Steuereinheit, wobei mittels der elektrischen Steuereinheit das Sensorsignal zunächst in ein Antwortsignal wandelbar ist. Das Antwortsignal regt den Wandler an, der das Rückmeldesignal absetzt. Das Antwortsignal ist ein im wesentlichen beliebiges Signal und kann beispielsweise im wesentlichen gleich dem Sensorsignal sein. Der Fachmann versteht, dass das Antwortsignal auch gleich dem Sensorsignal sein kann und dass in diesem Fall die elektrische Steuereinheit optional ist. Ebenfalls bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der die elektrische Steuereinheit das Sensorsignal gezielt in ein jeweils gewünschtes Antwortsignal wandelt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Antwortsignal in Abhängigkeit vom Sensorsignal entweder im wesentlichen gleich dem Sensorsignal oder von diesem verschieden. Mit der elektrischen Steuereinheit ist das Sensorsignal daher gezielt in eine Vielzahl verschiedener Antwortsignale wandelbar, so dass die Anwendbarkeit der Komponente sehr vielfältig ist.

Bevorzugt ist die elektrische Steuereinheit ein Controller. Da bei Verwendung von Sensoren für Schalt- und Kontrollfunktionen eine Logik zur Wandlung von Sensorsignalen in Schalt- und Kontrollsignale erforderlich ist, die beispielsweise in einem Controller implementierbar ist, wird in dieser Ausführungsform kein zusätzlicher Controller benötigt. Der Fachmann weiß, dass zur Implementierung der Logik eines Sensors auch andere elektrische Steuereinheiten verwendbar sind, beispielsweise eine Relaischaltung. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die für die Schalt- und Kontrollfunktionen des Sensors benötigte elektrische Steuereinheit gleichzeitig die elektrische Steuereinheit der erfindungsgemäßen Komponente. Diese Ausführungsform ist aufgrund der geringen Bauteilezahl bzgl. der Herstellung und Lagerhaltung kostengünstig.

Vorzugsweise ist das Antwortsignal proportional dem Rückmeldesignal. Daher erfolgt die Rückmeldung auf eine Bedienung der Komponente durch den Benutzer gezielt und vielfältig.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Steuereinheit programmierbar. Beispielsweise ist das Antwortsignal auf das Sensorsignal, bzw. bei mehreren verschiedenen Sensorsignalen, sind die Antwortsignale programmierbar. Der Fachmann versteht, dass daher die Übertragungsfunktion der elektrischen Steuereinheit programmierbar ist. Aufgrund der Proportionalität des Antwortsignals zum Rückmeldesignal ist die erfindungsgemäße Komponente daher vielfältig und, insbesondere im Entwicklungsprozess der Anwendung, durch Programmierung einfach anpassbar.

Vorzugsweise weist die elektrische Steuereinheit einen Speicher zum Speichern mindestens eines Referenzsignals auf. Das Referenzsignal wird bevorzugt mit dem Sensorsignal verglichen und festgestellt, ob das Sensorsignal im wesentlichen gleich dem Referenzsignal ist. Besonders bevorzugt weist die elektrische Steuereinheit mehrere Referenzsignale auf. Jedes der mehreren Referenzsignale ist bevorzugt ein Abbild eines bzgl. der Anwendung der Komponente erwarteten korrekten Signals. Dann kann mittels dem Vergleich des Sensorsignals mit einem oder mehreren der Referenzsignale festgestellt werden, ob die Bedienung der Komponente richtig erfolgt ist oder ob eine Fehlbedienung vorliegt. Der Fachmann versteht, dass die Feststellung, ob eine korrekte oder fehlerhafte Bedienung erfolgt ist, auch mittels einem oder mehreren Referenzsignalen möglich ist, die bzgl. der Anwendung der Komponente einem Abbild einer fehlerhaften Bedienung entsprechen. In einer ebenso bevorzugten Ausführungsform sind die mehreren Referenzsignale Abbilder von bevorzugt allen möglichen korrekten und/oder fehlerhaften Signalen, so dass auch feststellbar ist, welche Fehlbedienung vorliegt. Der Fachmann versteht, dass ein Referenzsignal im Sinne der Erfindung ein digitalisiertes Signal ist, das vorzugsweise als Bitfolge in dem Speicher gespeichert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine mechanische Bewegung der Komponente bei einer Betätigung des Sensors mittels dem Mittel zum Wandeln in ein Kontrollsignal wandelbar. In dieser Ausführungsform ist bei Betätigung des Sensors ein Sensorsignal erzeugbar und zusätzlich ist die mechanische Bewegung der Komponente mittels dem Mittel zum Wandeln in ein Kontrollsignal wandelbar. Das Kontrollsignal ist daher ein redundantes Signal, mittels dem feststellbar ist, ob bei Auftreten eines Sensorsignals eine Betätigung des Sensors vorgelegen hat oder ob das Sensorsignal beispielsweise durch ein Übersprechen beispielsweise einer anderen elektrischen Komponente hervorgerufen wurde. Diese Ausführungsform liefert durch die Redundanz des Kontrollsignals eine zusätzliche Sicherheit bei der Bedienung der Komponente.

Die erfindungsgemäße Komponente wird im wesentlichen unmittelbar nach Betätigung eines Sensors, insbesondere eines kraftsensitiven Sensors, zumindest teilweise in eine Schwingung versetzt. Durch das Rückmeldesignal in Form der Schwingung der Komponente ist sichergestellt, dass der Bediener den Erfolg oder Misserfolg seiner Bedienung der Komponente im wesentlichen unmittelbar erkennt, so dass er eine Fehlbedienung direkt korrigieren kann. Die Schwingung ist bevorzugt eine einfache mechanische Bewegung, eine Bewegungsfolge, ein Ton, eine Tonfolge und/oder Sprache und besonders bevorzugt an der Außenseite der Komponente spürbar.

Die elektrische Steuereinheit der erfindungsgemäßen Komponente ermöglicht die Wandlung von im wesentlichen beliebigen Sensorsignalen, bevorzugt eines Frequenzbereiches von ca. 40Hz–20kHz, in ein im wesentlichen beliebiges Antwortsignal, besonders bevorzugt entsprechend einer programmierten Übertragungsfunktion.

Die Komponente ist einfach aufgebaut, ermöglicht eine Vielzahl eine Rückmeldung erfordernde Anwendungen, ist im Herstellungsprozess, insbesondere während der Entwicklung der Anwendung, insbesondere durch Programmierung, einfach anpassbar und die Rückmeldung ist mittels dem Tast- und/oder Gehörsinn wahrnehmbar. Die Komponente ist auch während der Fahrt bedienbar.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bedienung einer Komponente, wobei die Komponente einen Sensor sowie ein Mittel zum Wandeln umfasst, wobei der Sensor betätigt wird und ein Sensorsignal erzeugt, und wobei das Mittel zum Wandeln das Sensorsignal in ein Rückmeldesignal wandelt, das hör- und/oder spürbar ist. Mittels dem Rückmeldesignal kann der Benutzer im wesentlichen unmittelbar nach der Betätigung des Sensors hören und/oder spüren, ob seine Betätigung erfolgreich oder fehlerhaft war. Die Bedienung der Komponente ist für einen Benutzer daher sehr einfach.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Rückmeldung der Bedienung einer Komponente, insbesondere eines Fahrzeugs, die ein Mittel zum Wandeln umfasst, welches sie zumindest teilweise in Schwingung versetzt. Das Verfahren ist an einer Vielzahl Flächen einer Komponente anwendbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von 1 erläutert. Die Erläuterung ist lediglich beispielhaft und schränkt den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Komponente 10 dargestellt. Die erfindungsgemäße Komponente 10 weist eine Außenseite 9 und eine Innenseite 8 auf. Sie umfasst einen Sensor 1, bevorzugt einen kraftsensitiven Sensor 1, ein Mittel zum Wandeln 2 eines Antwortsignals 13 in ein Rückmeldesignal 14 sowie eine elektrische Steuereinheit 3, hier einen Controller. Der Sensor 1 und der Wandler 2 sind jeweils an einem Trägermaterial 6, beispielsweise einer Türverkleidung, angeordnet. Die elektrische Steuereinheit 3 wandelt das Sensorsignal 12 des Sensors 1 in ein Antwortsignal 13. Das Sensorsignal 12 wird bevorzugt mittels einer ersten Übertragungsleitung 15 vom Sensor 1 zur elektrischen Steuereinheit 3 übertragen, beispielsweise mittels einer elektrischen Leitung. Das Antwortsignal 13 wird mittels einer zweiten Übertragungsleitung 5, beispielsweise mittels einer elektrischen Leitung 5, zu dem Mittel zum Wandeln 2 übertragen. Das Mittel zum Wandeln 2 wandelt das Antwortsignal 13 in ein mechanisches und/oder akustisches Rückmeldesignal 14, das dem Antwortsignal 13 proportional ist. Erfindungsgemäß ist das Rückmeldesignal die Schwingung zumindest eines Teils der Komponente 10. Die dargestellte Komponente 10 weist eine Trägermaterial 6 auf, das die Innenseite 8 der Komponente 10 bildet und an das das Mittel zum Wandeln 2 zumindest teilweise anliegt. Der Sensor 1 liegt ebenfalls am Trägermaterial 6 an, jedoch auf der dem Mittel zum Wandeln 2 gegenüberliegenden Seite des Trägermaterials 6 und in Richtung der Außenseite. Die Komponente 10 weist zusätzlich eine Abdeckung 4, beispielsweise einen Stoff oder eine Kunststoffbeschichtung, auf, um die Komponente optisch ansprechend zu gestalten. Zwischen der Abdeckung 4 und dem Trägermaterial 6 ist eine für die Funktionsfähigkeit der Komponente 10 optionale Zwischenschicht 7 angeordnet, die eine für den Benutzer weiche und daher angenehme Bedienung des Sensors 1 ermöglicht. Der Sensor 1 ist in dieser Ausführungsform der Komponente 10 zumindest teilweise in der elastischen Zwischenschicht 7 angeordnet. Bei der dargestellten Komponente 10 wird bei einfachem oder mehrfachem Drücken auf die Schicht 4 von dem Sensor 1, bevorzugt in Abhängigkeit von der Position, an der der Benutzer den Sensor 1 betätigt hat, und/oder der Intensität, mit der der Benutzer den Sensor 1 betätigt hat, von dem Sensor 1 ein Sensorsignal 12 erzeugt. Die Schwingung der Komponente 10 ist vorzugsweise an ihrer Außenseite 9 spürbar. Bei Betätigung des Sensors 1 wird die Komponente 10 zumindest teilweise mechanisch bewegt und mittels dem Mittel zum Wandeln 2 wird die Bewegung in ein Kontrollsignal 16 gewandelt. Dadurch ist kontrollierbar, ob ein Sensorsignal 12 durch eine Betätigung des Sensors 1 hervorgerufen wurde.
In der dargestellten Ausführungsform ist die elektrische Steuereinheit 3 der erfindungsgemäßen Komponente ein Controller und beinhaltet bevorzugt gleichzeitig die für die Schalt- und Kontrollfunktionen des Sensors 1 benötigte Logik.
Die Komponente 10 ist beispielsweise ein Schalter, ein Taster oder eine Tastatur.

1: Sensor, bevorzugt Sensor-Pad
2: Mittel zum Wandeln eines Sensorsignals in ein Rückmeldesignal
3: Elektrische Steuereinheit, bevorzugt Controller
4: Bezug oder Abdeckung
5: Zweite Übertragungsleitung
6: Trägermaterial
7: Elastische Zwischenschicht
8: Innenseite der Komponente
9: Außenseite der Komponente
10: Komponente
12: Sensorsignal
13: Antwortsignal
14: Rückmeldesignal
15: Erste Übertragungsleitung
16: Kontrollsignal

Claims

Komponente (10), insbesondere für ein Fahrzeug, die einen Sensor (1) zum Erzeugen eines Sensorsignals (12) sowie ein Mittel zum Wandeln (2) eines Antwortsignals (13) in ein Rückmeldesignal (14) umfasst, wobei das Mittel zum Wandeln (2) die Komponente (10) zumindest teilweise in Schwingung versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Erzeugung des Sensorsignals (12) eine mechanische Bewegung der Komponente (10) bei einer Betätigung des Sensors (1) mittels dem Mittel zum Wandeln (2) in ein Kontrollsignal (16) wandelbar ist.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückmeldesignal (14) ein mechanisches und/oder ein akustisches Signal ist.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) kraftsensitiv ist, bevorzugt ein Sensor-Pad.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Außenseite (9) und eine Innenseite (8) aufweist und dass der Sensor (1) zumindest teilweise im Bereich der Außenseite (8) anliegt und/oder zumindest teilweise in der Komponente (10) angeordnet ist.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Wandeln (2) zumindest teilweise im Bereich der Innenseite (8) der Komponente (10) anliegt und/oder zumindest teilweise in der Komponente (10) angeordnet ist.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische Steuereinheit (3) umfasst, wobei mittels der elektrischen Steuereinheit (3) das Sensorsignal (12) in das Antwortsignal (13) wandelbar ist.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antwortsignal (13) proportional dem Rückmeldesignal (14) ist.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuereinheit (3) programmierbar ist.
Komponente (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steuereinheit (3) einen Speicher zum Speichern mindestens eines Referenzsignals aufweist.
Verfahren zur Bedienung einer Komponente (10), wobei die Komponente (10) einen Sensor (1) sowie ein Mittel zum Wandeln (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) betätigt wird und ein Sensorsignal (12) erzeugt, und dass das Mittel zum Wandeln (2) das Sensorsignal (12) in ein Rückmeldesignal (14) wandelt, das hör- und/oder spürbar ist, wobei zusätzlich zu der Erzeugung des Sensorsignals (12) aufgrund einer mechanischen Bewegung der Komponente (10) bei einer Betätigung des Sensors (1) mittels dem Mittel zum Wandeln (2) ein Kontrollsignal (16) erzeugt wird.