DE102009042244A1

DE102009042244A1 - Operating device for a vehicle

Info

Publication number: DE102009042244A1
Application number: DE102009042244A
Authority: DE
Inventors: Andre Wippich; Danny Graubner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2029-09-19
Also published as: DE102009042244B4

Abstract

The operating device (8) has sensor support plate (3) on which multiple sensor surfaces are arranged for capacitive ascertainment of operation of the operating device by a user. A light support plate (6) is provided, on which multiple light elements (7) are arranged and which is parallel and spaced to the sensor support plate. One of the sensor surfaces comprises a recess (5) which is arranged in the sensor surface in such a way that light rays (9) from one of the multiple light elements passes through the recess.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere eine Bedienvorrichtung mit einem kapazitiven Sensor und einer Anzeige zur Anzeige einer über die Bedienvorrichtung eingestellten Einstellgröße.The present invention relates to an operating device for a vehicle, in particular to an operating device having a capacitive sensor and a display for displaying a setting variable set via the operating device.

Für die Eingabe einer Einstellinformation für beispielsweise eine Heizungsregelung in einem Fahrzeug sind üblicherweise mechanisch realisierte Schiebe- oder Drehsteller vorgesehen. Die Größe bzw. der Wert der Einstellinformation kann mit den mechanischen Schiebe- oder Drehstellern schnell verändert werden und der Wert kann durch einen Blick auf den Schiebe- oder Drehsteller einfach erfasst werden. Aufgrund der häufigen Benutzung und einer erhöhten Verschmutzung sind mechanische Schiebe- und Drehsteller jedoch störanfällig. Eine robuste Alternative stellen kapazitive Bedienvorrichtungen dar, welche beispielsweise als sogenannte kapazitive Touchslider ausgebildet sind und somit eine einem Schiebesteller vergleichbare Bedienung bereitstellen. Derartige kapazitive Touchslider ermöglichen die Erkennung und Auswertung von Berührungen durch nicht leitende Materialien, also z. B. auch durch Kunststoffflächen des Fahrzeugs. Somit ist es möglich, Sensoren eines kapazitiven Touchsliders beispielsweise direkt hinter einer nahezu beliebig ausgestalteten Oberfläche des Fahrzeugs anzubringen und somit vor dem Benutzer zu verstecken, und durch diese Oberfläche hindurch, Tastendrücke oder Fingerbewegungen zu erfassen. Da die Sensoren eines derartigen kapazitive Touchsliders üblicherweise Metallflächen auf einer entsprechenden Platine sind, sind bei Touchslidern üblicherweise die Sensorfläche und eine dazugehörige Anzeige, welche den eingestellten Wert darstellt, voneinander getrennt platziert. Um einem Benutzer anzuzeigen, wo sich die Sensorfläche befindet, kann beispielsweise ein Aufdruck oder eine Mulde zur Fingerführung insbesondere für eine halbblinde Betätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs während der Fahrt vorgesehen werden.For the input of an adjustment information for example, a heating control in a vehicle usually mechanically realized sliding or turntable are provided. The size or the value of the setting information can be changed quickly with the mechanical sliding or turntables and the value can be easily detected by looking at the sliding or turntable. Due to the frequent use and increased pollution mechanical sliding and turntable are susceptible to interference. A robust alternative represent capacitive operating devices, which are designed for example as so-called capacitive touch slider and thus provide an operation comparable to a sliding plate. Such capacitive touch slider enable the detection and evaluation of touches by non-conductive materials, ie, for. B. also by plastic surfaces of the vehicle. Thus, it is possible to attach sensors of a capacitive touch slider, for example, directly behind a virtually arbitrarily configured surface of the vehicle and thus to hide from the user, and to grasp through this surface, keystrokes or finger movements. Since the sensors of such a capacitive touch slider are usually metal surfaces on a corresponding circuit board, in the case of touch lids, the sensor surface and an associated display, which represents the set value, are usually placed separately from one another. In order to indicate to a user where the sensor surface is located, for example, a print or a recess for finger guidance can be provided, in particular for a semi-blind operation by a driver of the vehicle while driving.

Bedienvorrichtungen mit kapazitiven Touchslidern sind auch in weiteren technischen Gebieten bekannt. Die US 4,631,525 offenbart beispielsweise einen digitalen Fader mit einem Schiebebedienmittel, wie zum Beispiel einem berührungssensitiven Streifen, welcher von Hand auf unterschiedliche Einstellwerte eingestellt werden kann. Anzeigeelemente neben dem berührungssensitiven Streifen werden wahlweise mit Energie versorgt, um die relative Einstellung des verstellbaren Einstellmittels anzuzeigen.Operating devices with capacitive Touchslidern are also known in other technical fields. The US 4,631,525 for example, discloses a digital fader having a scrolling means, such as a touch-sensitive strip, which can be manually adjusted to different settings. Indicators adjacent to the touch-sensitive strip are optionally energized to indicate the relative adjustment of the adjustable adjustment means.

Die DE 101 33 135 A1 betrifft eine Stelleinheit für Gargeräte. Die Stelleinheit weist einen berührungsempfindlichen Stellstreifen, welcher beispielsweise kapazitiv arbeiten kann, auf, dessen Stellabschnitten Stellwerte oder Stellbereiche einer vorbestimmten Stellkurve zugeordnet oder zuordenbar sind. Der Anzeigestreifen umfasst vorzugsweise sechzehn Leuchtemitterdioden, welche einen zum Sensorstreifen parallel verlaufenden Leuchtbalken bilden, wobei jeder Sensorfläche genau ein Stellwert und genau eine Leuchtemitterdiode zugeordnet ist.The DE 101 33 135 A1 relates to a setting unit for cooking appliances. The control unit has a touch-sensitive control strip, which can operate capacitively, for example, whose control sections are assigned or can be assigned control values or control ranges of a predetermined control curve. The display strip preferably comprises sixteen light emitting diodes, which form a light bar extending parallel to the sensor strip, wherein each sensor surface is assigned exactly one control value and exactly one light emitting diode.

Eine getrennte Anordnung der Sensorflächen von z. B. einem kapazitiven Touchslider und der zugeordneten Anzeige wird jedoch häufig als unkomfortabel, wenig intuitiv und nicht ergonomisch erachtet. Daher stellt die DE 20 2006 006 869 U1 eine Bedieneinheit zur Eingabe und Anzeige von Stellinformationen bereit, welche ein zumindest teilweise optische Signale durchlassendes Berührungselement zum Erfassen von Berührungen auf dessen Berührungsseite und eine Anzeigeelement zur Anzeige einer Stellinformation in optische Signale bereitstellt. Das Anzeigeelement ist derart an der der Berührungsseite gegenüberliegenden Seite des Berührungselements angeordnet, dass die optischen Signale auf der Berührungsseite des Berührungselements sichtbar sind. Das Berührungselement ist durch zumindest teilweise optische Signale durchlassende Glas- oder Kunststoffschichten realisiert. Des Weiteren ist das Berührungselement als kapazitives berührungssensitives Berührungselement ausgestaltet, wobei die Glas- oder Kunststoffschichten entsprechend beschichtet sind und an den Schichten Elemente zur Erzeugung elektrischer Felder angebracht sind.A separate arrangement of the sensor surfaces of z. As a capacitive touch screen and the associated display, however, is often considered uncomfortable, little intuitive and not ergonomic. Therefore, the DE 20 2006 006 869 U1 an operating unit for inputting and displaying actuating information, which provides an at least partially optical signals transmitting touch element for detecting touches on the contact side and a display element for displaying a control information in optical signals. The display element is arranged on the contact side opposite side of the contact element, that the optical signals on the contact side of the contact element are visible. The contact element is realized by at least partially optical signals transmitting glass or plastic layers. Furthermore, the contact element is designed as a capacitive touch-sensitive contact element, wherein the glass or plastic layers are coated accordingly and attached to the layers elements for generating electric fields.

Derartig beschichtete optisch durchlässige Schichten sind jedoch aufwändig und kostspielig in der Herstellung und Verarbeitung.However, such coated optically transparent layers are complex and expensive to manufacture and process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche kostengünstig, intuitiv zu bedienen und robust ist.Object of the present invention is therefore to provide an improved operating device for a vehicle, which is inexpensive, intuitive to use and robust.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und ein Fahrzeug nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved according to the present invention by a control device for a vehicle according to claim 1 and a vehicle according to claim 12. The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the invention.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, welche eine Sensorträgerplatte und eine Beleuchtungsträgerplatte umfasst. Auf der Sensorträgerplatte sind mehrere Sensorflächen zur kapazitiven Erfassung einer Betätigung der Bedienvorrichtung durch einen Benutzer angeordnet. Die Beleuchtungsträgerplatte ist im Wesentlichen parallel und beabstandet zu der Sensorträgerplatte angeordnet. Auf der Beleuchtungsträgerplatte sind mehrere Leuchtelemente angeordnet. Mindestens eine der mehreren Sensorflächen umfasst mindestens eine Aussparung, welche derart in der Sensorfläche angeordnet ist, dass Lichtstrahlen von einem der mehreren Leuchtelemente durch die Aussparung verlaufen können, wenn das Leuchtelement leuchtet.According to the present invention, there is provided an operating device for a vehicle, which comprises a sensor support plate and a lighting support plate. On the sensor support plate a plurality of sensor surfaces for capacitive detection of an actuation of the operating device are arranged by a user. The illumination carrier plate is arranged substantially parallel and at a distance from the sensor carrier plate. On the illumination support plate a plurality of lighting elements are arranged. At least one of the several Sensor surfaces comprises at least one recess which is arranged in the sensor surface in such a way that light rays from one of the several light elements can pass through the recess when the luminous element is illuminated.

Indem die Sensorfläche mindestens eine Aussparung umfasst, durch welche Lichtstrahlen von dem Beleuchtungselement verlaufen können, ist eine Anzeige einer Position, einer aktuellen Einstellung und/oder einer Betätigung der Bedienvorrichtung innerhalb eines Bereichs der Sensorflächen möglich, wodurch der Benutzer eine direkte Rückmeldung im Bezug auf seine Betätigung der Sensorfläche erhält. Darüber hinaus ist es für den Benutzer intuitiv klar, wo sich die Sensorfläche befindet, da er beispielsweise den beleuchteten Bereich durch direkte Berührung beeinflussen kann. Die mehreren Sensorflächen können beispielsweise in einer Reihe angeordnet sein, so dass durch die Berührung ein beleuchteter Punkt oder eine beleuchtete Fläche in einem Bereich der Sensorfläche durch den Benutzer verschoben werden kann. Somit wird dem Benutzer intuitiv ein Zusammenhang zwischen seiner Bedienung und der Anzeige geschaffen.By the sensor surface comprising at least one recess through which light rays can pass from the illumination element, an indication of a position, a current setting and / or an operation of the operating device within a range of the sensor surfaces is possible, whereby the user has a direct feedback with respect to his Actuation of the sensor surface receives. In addition, it is intuitively clear to the user where the sensor surface is located since, for example, he can influence the illuminated area by direct contact. For example, the plurality of sensor surfaces may be arranged in a row so that the touch may displace an illuminated spot or area in an area of the sensor area by the user. Thus, the user is intuitively created a relationship between its operation and the display.

Gemäß einer Ausführungsform weist die mindestens eine Aussparung in der Sensorfläche eine längliche Form auf, deren Längsrichtung sich senkrecht zu der Reihe der Sensorflächen erstreckt. Für den Benutzer ergibt sich somit in jedem Sensorfeld ein leuchtender Strich, den er direkt mit dem Finger verschieben kann. Die längliche Form, welche den Strich bildet, kann so lang gewählt werden, dass der leuchtende Strich auch dann noch zu erkennen ist, wenn eine Fingerkuppe eines Benutzers auf dem Sensor liegt. Statt eines einzelnen leuchtenden Strichs, welcher die letzte Einstellung der Sensorflächenreihe darstellt, kann beispielsweise auch ein Balken dargestellt werden, der sich aus mehreren nebeneinander liegenden zuvor beschriebenen leuchtenden Strichen zusammensetzt. Der Balken beginnt an einem vorgegebenen Ende der Sensorflächenreihe und endet an der zuletzt gewählten Einstellung durch den Benutzer. Somit kann die Länge des Balkens durch ein Berühren der Sensorflächenreihe verändert werden. Eine Umschaltung zwischen der Betriebsart mit einzelnen Strichen oder der Balkenbetriebsart kann beispielsweise durch eine schnelle doppelte Berührung der Sensorflächen bewirkt werden.According to one embodiment, the at least one recess in the sensor surface has an elongated shape whose longitudinal direction extends perpendicular to the row of sensor surfaces. For the user, this results in a bright line in each sensor field, which he can move directly with his finger. The elongated shape which forms the stroke can be chosen so long that the luminous stroke can still be recognized even when a user's fingertip lies on the sensor. Instead of a single luminous stroke, which represents the last setting of the sensor surface row, it is also possible, for example, to represent a bar which is composed of a plurality of luminous strokes arranged next to each other as described above. The bar starts at a given end of the sensor surface row and ends at the last selected setting by the user. Thus, the length of the bar can be changed by touching the sensor surface row. Switching between the mode with individual bars or the bar mode can be effected for example by a quick double touch the sensor surfaces.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jedes der mehreren Leuchtelemente einer der mehreren Sensorflächen zugeordnet. Jede der mehreren Sensorflächen umfasst jeweils mindestens eine Aussparung, welche derart in der jeweiligen Sensorfläche angeordnet ist, dass Lichtstrahlen von jedem der der Sensorfläche zugeordneten Leuchtelemente durch die mindestens eine Aussparung verlaufen. Die Ansteuerung der Leuchtelemente kann beispielsweise mit Hilfe einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit der Signale von den Sensorflächen angesteuert werden. Zwischen der Sensorträgerplatte und der Beleuchtungsträgerplatte kann senkrecht zu der Beleuchtungsträgerplatte eine Trennwand angeordnet werden, so dass verhindert wird, dass Lichtstrahlen von einem der mehreren Leuchtelemente durch eine Aussparung der diesen Leuchtelementen nicht zugeordneten Sensorflächen verlaufen. Durch diese so gebildeten Lichtkästen, welche dafür sorgen, dass das Licht eines Leuchtelements nur durch die ihm zugeordnete Aussparung austritt, wird verhindert, dass benachbarte Aussparungen mitbeleuchtet werden.According to a further embodiment, each of the plurality of lighting elements is associated with one of the plurality of sensor surfaces. Each of the plurality of sensor surfaces each comprises at least one recess which is arranged in the respective sensor surface such that light beams from each of the luminous elements associated with the sensor surface extend through the at least one recess. The control of the light-emitting elements can be controlled, for example, by means of a control device as a function of the signals from the sensor surfaces. A dividing wall can be arranged perpendicular to the illumination support plate between the sensor support plate and the illumination support plate, so that light beams from one of the several luminous elements are prevented from passing through a recess of the sensor surfaces not assigned to these luminous elements. By means of these light boxes thus formed, which ensure that the light of a luminous element emerges only through the recess assigned to it, it is prevented that adjacent recesses are illuminated.

Wird die Sensorfläche beispielsweise als Metall- oder Kupferfolie auf einer Platine ausgebildet, so kann die Aussparung eine Aussparung in sowohl der Kupferfolie als auch dem Platinenmaterial umfassen, wodurch ein ungehinderter Lichtaustritt durch die Sensorträgerplatte für das Licht der Leuchtelemente ermöglicht wird. Alternativ kann die Aussparung auch nur eine Aussparung in der Kupferfolie umfassen, wobei dann die Sensorträgerplatte aus einem lichtdurchlässigen Material zu fertigen ist, um ein Durchleuchten zu ermöglichen.If the sensor surface is formed, for example, as a metal or copper foil on a circuit board, then the recess may comprise a cutout in both the copper foil and the circuit board material, thereby allowing unhindered light emission through the sensor support plate for the light of the luminous elements. Alternatively, the recess may also comprise only one recess in the copper foil, in which case the sensor carrier plate is to be made of a light-transmitting material in order to allow transillumination.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Aussparung derart in der Sensorfläche angeordnet, dass die Aussparung die Sensorfläche in zwei getrennte Sensorteilflächen teilt. Für jede so geteilte Sensorfläche umfasst die Bedienvorrichtung ein elektrisches Verbindungsmittel, welches eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Sensorteilflächen herstellt. Das elektrische Verbindungsmittel kann beispielsweise einen Draht umfassen, welcher die beiden Sensorteilflächen über die Aussparung hinweg elektrisch verbindet. Der Draht kann sehr dünn sein und beispielsweise einen Durchmesser von 40 μm aufweisen. Durch die Aussparung, welche die Sensorfläche in zwei voneinander getrennte Sensorteilflächen teilt, wird ein Durchleuchten der Sensorträgerplatte mit den Lichtstrahlen der Leuchtelemente ermöglicht. Indem die beiden Sensorteilflächen mit dem elektrischen Verbindungsmittel elektrisch gekoppelt werden, ist eine einfache Ansteuerung der Sensorteilflächen wie bei einer durchgängigen Sensorfläche möglich, wodurch eine kostengünstige Standardansteuerung verwendet werden kann. Trotzdem ist eine Bedienung der geteilten Sensorfläche auch in dem Bereich der Aussparung durch den Benutzer möglich. Durch die Verwendung des dünnen Drahts als Verbindungsmittel wird die Durchleuchtung der Aussparung nahezu nicht beeinträchtigt, so dass der dünne Draht von einem Benutzer optisch praktisch nicht erkannt werden kann.According to a further embodiment, the at least one cutout is arranged in the sensor surface in such a way that the cutout divides the sensor surface into two separate sensor part surfaces. For each sensor area divided in this way, the operating device comprises an electrical connection means, which produces an electrical connection between the two sensor partial surfaces. The electrical connection means may, for example, comprise a wire which electrically connects the two sensor sub-surfaces over the recess. The wire can be very thin and, for example, have a diameter of 40 μm. Through the recess, which divides the sensor surface into two separate sensor partial surfaces, an illumination of the sensor carrier plate with the light beams of the light elements is made possible. By the two sensor part surfaces are electrically coupled to the electrical connection means, a simple control of the sensor part surfaces as in a continuous sensor surface is possible, whereby a low-cost standard control can be used. Nevertheless, an operation of the divided sensor surface is also possible in the region of the recess by the user. By using the thin wire as a connecting means, the transillumination of the recess is almost not affected, so that the thin wire can not be recognized by a user virtually optically.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bedienvorrichtung ferner eine Designoberfläche, welche parallel zu der Sensorträgerplatte an der der Beleuchtungsträgerplatte gegenüber liegenden Seite der Sensorträgerplatte angeordnet ist. Die Designoberfläche weist in den Bereichen, welche den Aussparungen der Sensoroberfläche auf der Sensorträgerplatte gegenüber liegen, optisch transparente Bereiche auf. Die Designoberfläche kann beispielsweise eine Oberfläche in einer Mittelkonsole des Fahrzeugs umfassen, so dass eine Einstellung der Bedienvorrichtung von einem Fahrer des Fahrzeugs auf einfache und komfortable Weise möglich ist. Da die Designoberfläche getrennt von der Sensorträgerplatte ausgebildet ist, kann die Designoberfläche optisch an die die Designoberfläche umgebenden Flächen von beispielsweise der Mittelkonsole angepasst werden, wodurch eine optische Integration der Bedienvorrichtung erreicht wird. Die Designoberfläche kann in einem Bereich, welcher den Sensorflächen gegenüber liegt, eine Vertiefung, wie zum Beispiel eine Mulde, aufweisen. Mit Hilfe der Mulde wird dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglicht, die Bedienvorrichtung zu ertasten und, ohne den Blick von der Straße zu wenden, zu bedienen.According to another embodiment, the operating device further comprises a Design surface, which is arranged parallel to the sensor carrier plate on the illumination carrier plate opposite side of the sensor carrier plate. The design surface has optically transparent regions in the regions which lie opposite the recesses of the sensor surface on the sensor carrier plate. The design surface may include, for example, a surface in a center console of the vehicle, so that an adjustment of the operating device by a driver of the vehicle in a simple and comfortable way possible. Since the design surface is formed separately from the sensor carrier plate, the design surface can be optically adapted to the surfaces surrounding the design surface of, for example, the center console, whereby an optical integration of the operating device is achieved. The design surface may have a depression, such as a trough, in an area opposite the sensor surfaces. With the help of the trough, the driver of the vehicle is enabled to feel the operating device and, without turning his eyes off the road, to operate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Sensorflächen der Bedienvorrichtung aus einem optisch nicht-transparenten Material gefertigt. Dadurch ist eine kostengünstige Herstellung der Bedienvorrichtung möglich, da die Sensorflächen beispielsweise als einfache Metall- oder Kupferflächen einer Platine, welche die Sensorträgerplatte bildet, ausgebildet werden können. Aufwändige Sensorträgerplatten, wie zum Beispiel Glas- oder Kunststoffplatten, welche mit transparenten Sensorflächen bedampft werden, sind daher nicht erforderlich.According to a further embodiment, the sensor surfaces of the operating device are made of an optically non-transparent material. As a result, a cost-effective production of the operating device is possible since the sensor surfaces can be formed, for example, as simple metal or copper surfaces of a circuit board which forms the sensor carrier plate. Elaborate sensor carrier plates, such as glass or plastic plates, which are coated with transparent sensor surfaces are therefore not required.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Fahrzeug mit einer an einer Oberfläche des Fahrzeugs angebrachten wie zuvor beschriebenen Bedienvorrichtung bereit.The present invention further provides a vehicle having an operating device mounted on a surface of the vehicle as described above.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.The present invention will be explained below with reference to the drawings based on preferred embodiments.

1a bis 1c zeigen schematisch eine Designoberfläche, eine Sensorträgerplatte und eine Beleuchtungsträgerplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1a to 1c schematically show a design surface, a sensor support plate and a illumination support plate according to an embodiment of the present invention.

2 zeigt eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der in 1 gezeigten Designoberfläche, Sensorträgerplatte und Beleuchtungsträgerplatte. 2 shows a sectional view of an operating device according to an embodiment of the present invention with the in 1 shown design surface, sensor carrier plate and illumination carrier plate.

3 zeigt die Ausführungsform der 2 mit Lichtkästen. 3 shows the embodiment of the 2 with light boxes.

4a bis 4c zeigt schematisch eine Designoberfläche, eine Sensorträgerplatte und eine Beleuchtungsträgerplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4a to 4c schematically shows a design surface, a sensor support plate and a illumination support plate according to another embodiment of the present invention.

5 zeigt eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Designoberfläche, der Sensorträgerplatte und der Beleuchtungsträgerplatte der 4. 5 shows a sectional view of an operating device according to another embodiment of the present invention with the design surface, the sensor support plate and the illumination support plate of 4 ,

1a zeigt eine Designoberfläche 1 einer Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Designoberfläche 1 kann beispielsweise als ein Teil eines Armaturenbretts oder einer Mittelkonsole des Fahrzeugs ausgebildet sein. Die Designoberfläche 1 umfasst zwölf lichtdurchlässige rechteckige streifenförmige Bereiche 2, welche beispielsweise aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff gefertigt sein können. 1a shows a design surface 1 an operating device for a vehicle according to an embodiment of the present invention. The design surface 1 For example, it may be formed as a part of a dashboard or a center console of the vehicle. The design surface 1 comprises twelve translucent rectangular strip-shaped areas 2 which can be made for example of a translucent plastic.

1b zeigt eine Sensorträgerplatte 3, auf welcher zwölf Sensorflächen 4 angeordnet sind. Die Sensorträgerplatte 3 kann beispielsweise eine Platine sein, auf welcher die Sensorflächen 4 als Kupferfolienflächen ausgebildet sind. Jede Sensorfläche 4 weist eine Aussparung 5 auf, welche eine rechteckige streifenförmige Form vergleichbar zu den lichtdurchlässigen Bereichen 2 der Designoberfläche aufweisen. Die Aussparungen 5 können beispielsweise als Durchbrüche in der Sensorträgerplatte 3 und den Sensorflächen 4 ausgebildet sein. 1b shows a sensor carrier plate 3 , on which twelve sensor surfaces 4 are arranged. The sensor carrier plate 3 may be, for example, a board on which the sensor surfaces 4 are formed as copper foil surfaces. Every sensor surface 4 has a recess 5 on which a rectangular strip-like shape comparable to the translucent areas 2 have the design surface. The recesses 5 For example, as breakthroughs in the sensor carrier plate 3 and the sensor surfaces 4 be educated.

1c zeigt eine Beleuchtungsträgerplatte 6, auf welcher vierundzwanzig Leuchtdioden 7 angeordnet sind. Die vierundzwanzig Leuchtdioden 7 sind jeweils paarweise in Bereichen angeordnet, welche den Aussparungen 5 gegenüberliegen, wenn die Sensorträgerplatte 3 über der Beleuchtungsträgerplatte 6 angeordnet wird. Die Leuchtdioden 7 sind ebenso wie die Sensorflächen 4 elektrisch mit einer Steuerung gekoppelt, was jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist. 1c shows a lighting support plate 6 on which twenty four LEDs 7 are arranged. The twenty four light emitting diodes 7 are each arranged in pairs in areas which the recesses 5 opposed when the sensor carrier plate 3 over the lighting support plate 6 is arranged. The light-emitting diodes 7 are just like the sensor surfaces 4 electrically coupled to a controller, which is not shown for clarity reasons.

Um eine Bedienvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu bilden, wird die Sensorträgerplatte 3 unter der Designoberfläche 1 angeordnet und die Beleuchtungsträgerplatte 6 unter der Sensorträgerplatte 3. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 2 eine verringerte Anzahl von lichtdurchlässigen Bereichen 2, Aussparungen 5 und Leuchtdioden 7 dargestellt. 2 zeigt eine so gebildete Bedienvorrichtung 8 in einer Querschnittsansicht. Die Bedienvorrichtung 8 umfasst die Designoberfläche 1 mit der darunter liegenden Sensorträgerplatte 3. Die Sensorträgerplatte 3 ist derart zu der Designoberfläche 1 ausgerichtet, dass die Aussparungen 5 der Sensorträgerplatte 3 zu den lichtdurchlässigen Bereichen 2 ausgerichtet sind Beabstandet zu der Sensorträgerplatte 3 ist unter der Sensorträgerplatte 3 die Beleuchtungsträgerplatte 6 angeordnet. Die Beleuchtungsträgerplatte 6 ist im Wesentlichen parallel zu der Sensorträgerplatte 3 angeordnet. Die Beleuchtungsträgerplatte 6 ist derart zu der Sensorträgerplatte 3 angeordnet, dass die Leuchtdioden 7 der Beleuchtungsträgerplatte 6 zu den Aussparungen 5 und somit zu den lichtdurchlässigen Bereichen 2 ausgerichtet sind. Lichtstrahlen 9 von einer der Leuchtdioden 7 können somit durch die Aussparungen 5 und die lichtdurchlässigen Bereiche 2 an der Oberseite der Designoberfläche austreten. Wenn eine der Leuchtdioden 7 leuchtet, ist die Lichtintensität in dem lichtdurchlässigen Bereich 2, welcher direkt, d. h. senkrecht über der Leuchtdiode 7 angeordnet ist, am höchsten. In den benachbarten lichtdurchlässigen Bereichen tritt lediglich etwas Streulicht von der Leuchtdiode 7 aus. Um dieses Streulicht zu verringern, können, wie in 3 gezeigt, Trennwände 10 derart zwischen der Beleuchtungsträgerplatte 6 und der Sensorträgerplatte 3 angeordnet werden, so dass Licht von einer der Leuchtdioden 7 nur durch die dieser Leuchtdiode 7 zugeordneten Aussparung 5 und den entsprechenden lichtdurchlässigen Bereich 2 austritt.To form an operating device according to an embodiment of the present invention, the sensor support plate 3 under the design surface 1 arranged and the lighting support plate 6 under the sensor carrier plate 3 , For clarity, is in 2 a reduced number of translucent areas 2 , Recesses 5 and light-emitting diodes 7 shown. 2 shows an operating device formed in this way 8th in a cross-sectional view. The operating device 8th includes the design surface 1 with the underlying sensor carrier plate 3 , The sensor carrier plate 3 is so to the design surface 1 aligned that the recesses 5 the sensor carrier plate 3 to the translucent areas 2 are aligned spaced from the sensor carrier plate 3 is under the sensor carrier plate 3 the lighting support plate 6 arranged. The lighting support plate 6 is substantially parallel to the sensor carrier plate 3 arranged. The lighting support plate 6 is so to the sensor carrier plate 3 arranged that the light emitting diodes 7 the lighting support plate 6 to the recesses 5 and thus to the translucent areas 2 are aligned. light rays 9 from one of the light emitting diodes 7 can thus through the recesses 5 and the translucent areas 2 emerge at the top of the design surface. If one of the LEDs 7 is lit, the light intensity is in the translucent area 2 , which directly, ie vertically above the LED 7 is arranged, highest. In the adjacent translucent areas, only some stray light from the LED occurs 7 out. To reduce this stray light, as in 3 shown partitions 10 such between the illumination support plate 6 and the sensor carrier plate 3 be arranged so that light from one of the light emitting diodes 7 only by the light-emitting diode 7 associated recess 5 and the corresponding translucent area 2 exit.

Mit Hilfe einer geeigneten Steuerung, welche die Sensorflächen 4 überwacht und die Leuchtdioden 7 ansteuert, kann ein leuchtender Strich bereitgestellt werden, der durch direkte Berührung der Oberfläche über dem Strich verschoben werden kann. Dadurch wird ein haptischer Zusammenhang zwischen Bedienung und Anzeige geschaffen. Eine separate Sensorfläche benachbart zu einer entsprechenden Anzeigefläche ist somit nicht erforderlich und eine Fingerführung ist nicht unbedingt erforderlich. Der Benutzer berührt den leuchtenden Strich und kann ihn so direkt mit dem Finger verschieben. Die Striche, d. h. die lichtdurchlässigen Bereiche 2 und die Aussparungen 5, weisen eine derartige Länge auf, dass jeder einzelne leuchtende Strich auch dann noch zu erkennen ist, wenn die Fingerkuppe darauf liegt. Statt einen einzelnen Strich, welcher durch den lichtdurchlässigen Bereich 2 gebildet wird, zu verschieben, kann auch ein aus mehreren derartigen Strichen gebildeter Balken, welcher sich beispielsweise in 1a von links nach rechts oder rechts nach links erstreckt, durch Berühren in seiner Länge verändert werden. Darüber hinaus kann beispielsweise zwischen den beiden Darstellungsarten „Strich” und „Balken durch eine schnelle Doppelberührung umgeschaltet werden.With the help of a suitable control, which the sensor surfaces 4 monitored and the light emitting diodes 7 A luminous stroke can be provided which can be moved by touching the surface directly above the stroke. This creates a haptic connection between operation and display. A separate sensor surface adjacent to a corresponding display area is thus not required and finger guidance is not absolutely necessary. The user touches the luminous stroke and can thus move it directly with the finger. The lines, ie the translucent areas 2 and the recesses 5 , have such a length that every single luminous line is still recognizable even when the fingertip is on it. Instead of a single stroke, which passes through the translucent area 2 is formed, can also be a formed of a plurality of such bars bar, which, for example, in 1a extending from left to right or right to left, be changed by touching in its length. In addition, it is possible, for example, to switch between the two display modes "bar" and "bar by a quick double touch.

Anstatt der Striche können beliebige andere Aussparungen verwendet werden, wie zum Beispiel mehrere nebeneinander liegende Löcher. Darüber hinaus müssen die Striche nicht parallel zueinander sein, sondern können auch durch gekrümmte Linien gebildet werden. Obwohl eine Griffmulde in der Designoberfläche 1 zum Identifizieren der Sensorflächen 4 nicht notwendig ist, kann eine derartige Griffmulde im Bereich der Sensorflächen 4 in der Designoberfläche 1 ausgebildet werden, um eine blinde Bedienung der Bedienvorrichtung 8 während der Fahrt durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu erleichtern.Instead of the strokes, any other recesses may be used, such as several adjacent holes. Moreover, the bars need not be parallel to each other, but may be formed by curved lines. Although a recessed grip in the design surface 1 for identifying the sensor surfaces 4 is not necessary, such a recessed grip in the area of the sensor surfaces 4 in the design interface 1 be formed to blind operation of the operating device 8th while driving through a driver of the vehicle.

Im Zusammenhang mit 4a bis 4c und 5 wird nachfolgend eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.In connection with 4a to 4c and 5 Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.

4a zeigt eine Designoberfläche 1, welche einen lichtdurchlässigen Bereich 2 in Form eines durchgezogenen Balkens aufweist. Bei dieser Ausführungsform der Bedienvorrichtung soll durch eine Berührung ein Lichtpunkt in dem lichtdurchlässigen Bereich 2 oder die Länge eines beleuchteten Balkens in dem lichtdurchlässigen Bereich 2 verschoben werden können. 4a shows a design surface 1 which is a translucent area 2 in the form of a solid bar. In this embodiment, the operating device is intended by a touch a light spot in the translucent area 2 or the length of an illuminated beam in the translucent area 2 can be moved.

4b zeigt eine für diese Bedienvorrichtung ausgestaltete Sensorträgerplatte 3. Auf der Sensorträgerplatte 3 befinden sich zwölf Sensorflächen, welche jeweils aus zwei Sensorteilflächen 11 und einem Verbindungsmittel 12 gebildet werden. Die beiden Sensorteilflächen 11 einer Sensorfläche sind, wie in 4b dargestellt, beabstandet angeordnet und durch das Verbindungsmittel 12, beispielsweise bei einem dünnen Draht von beispielsweise 40 μm Durchmesser, verbunden. Weiterhin umfasst die Sensorträgerplatte 3 eine Aussparung 5, welche eine balkenförmige Form vergleichbar zu dem lichtdurchlässigen Bereich 2 der Designoberfläche 1 aufweist. Die Sensorflächen sind nebeneinander entlang der Aussparung 5 angeordnet, wobei jeweils eine Sensorteilfläche 11 auf der einen Seite der Aussparung 5 und die andere Sensorteilfläche 11 auf der anderen Seite der Aussparung 5 angeordnet sind und das Verbindungsmittel 12 über die Aussparung 5 hinweg die beiden Sensorteilflächen verbindet. Durch das Verbindungsmittel 12 verhalten sich Paare von Sensorteilflächen 11 jeweils wie eine einzige Sensorfläche. 4b shows a designed for this operating device sensor carrier plate 3 , On the sensor carrier plate 3 There are twelve sensor surfaces, each consisting of two sensor sub-surfaces 11 and a connecting means 12 be formed. The two sensor subareas 11 a sensor surface, as in 4b represented, spaced and arranged by the connecting means 12 , For example, in a thin wire, for example, 40 microns in diameter, connected. Furthermore, the sensor carrier plate comprises 3 a recess 5 which is a bar-shaped shape comparable to the translucent area 2 the design surface 1 having. The sensor surfaces are side by side along the recess 5 arranged, wherein in each case a sensor part surface 11 on one side of the recess 5 and the other sensor part surface 11 on the other side of the recess 5 are arranged and the connecting means 12 over the recess 5 away connects the two sensor sub-surfaces. By the connecting means 12 behave pairs of sensor faces 11 each as a single sensor surface.

4c zeigt eine Beleuchtungsträgerplatte 6, auf welcher zwölf Leuchtdioden 7 in einer Reihe angeordnet sind. Die zwölf Leuchtdioden sind derart angeordnet dass sie, wenn die Sensorträgerplatte 3 über der Beleuchtungsträgerplatte 6 angeordnet ist, Licht durch die Aussparung 5 der Sensorträgerplatte 3 aussenden können. Darüber hinaus sind die Leuchtdioden 7 derart angeordnet, dass jede der Leuchtdioden 7 genau einem Sensorteilflächenpaar 11 zugeordnet ist. 4c shows a lighting support plate 6 on which twelve light-emitting diodes 7 arranged in a row. The twelve light-emitting diodes are arranged such that they, when the sensor carrier plate 3 over the lighting support plate 6 is arranged, light through the recess 5 the sensor carrier plate 3 can send out. In addition, the light-emitting diodes 7 arranged such that each of the light-emitting diodes 7 exactly one sensor part surface pair 11 assigned.

5 zeigt, wie aus der Designoberfläche 1, der Sensorträgerplatte 3 und der Beleuchtungsträgerplatte 6 der 4a bis 4c eine Bedienvorrichtung 8 gebildet wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 5 eine verringerte Anzahl von Leuchtdioden 7 dargestellt. Dazu zeigt 5 eine Querschnittsansicht einer Anordnung der Designoberfläche 1, der Sensorträgerplatte 3 und der Beleuchtungsträgerplatte 6, wobei die Designoberfläche 1, die Sensorträger platte 3 bzw. die Beleuchtungsträgerplatte 6 jeweils in einer Schnittebene senkrecht zu der Zeichenebene der 4a bis 4c in einer horizontalen Art und Weise geschnitten sind. Wie aus 5 ersichtlich ist, wird die Sensorträgerplatte 3 unterhalb der Designoberfläche 1 derart angeordnet, dass die Aussparung 5 der Sensorträgerplatte 3 mit dem lichtdurchlässigen Bereich 2 der Designoberfläche 1 zur Deckung gebracht wird. Die Beleuchtungsträgerplatte 6 wird beabstandet zu der Sensorträgerplatte 3 derart angeordnet, dass die Leuchtdioden 7 unterhalb der Aussparung 5 angeordnet sind. Die Verbindungsmittel 12, welche die Sensorteilflächen 11 auf der Sensorträgerplatte 3 jeweils paarweise verbinden, sind ebenfalls in 5 dargestellt. Aufgrund der Materialstärke der Sensorträgerplatte 3 von beispielsweise 1 bis 2 mm, sind die Verbindungsmittel 12 in dieser Materialstärke von der Designoberfläche 1 beabstandet angeordnet. Um eine Lichtstreuung von einer Leuchtdiode 7 in einen Bereich einer benachbarten Sensorfläche zu vermeiden, sind, wie im Zusammenhang mit 3 bereits beschrieben, Trennwände 10 senkrecht zur Beleuchtungsträgerplatte 6 zwischen der Beleuchtungsträgerplatte 6 und der Sensorträgerplatte 3 angeordnet. Lichtstrahlen 9 von einer Leuchtdiode 7 treten demzufolge im Wesentlichen in einem Bereich einer zugeordneten Sensorfläche durch die Aussparung 5 und dem lichtdurchlässigen Bereich 2 aus der Designoberfläche 1 aus. Da das Verbindungsmittel 12 beabstandet von der Designoberfläche 1 angeordnet ist, streut das Licht der Leuchtdiode 7 auch in einen Bereich zwischen Verbindungsmittel 12 und Designoberfläche 1, so dass das Verbindungsmittel 12 nicht oder nahezu nicht beeinträchtigend auf die Beleuchtung des lichtdurchlässigen Bereichs 2 wirkt. 5 shows how out of design surface 1 , the sensor carrier plate 3 and the lighting support plate 6 of the 4a to 4c an operating device 8th is formed. For clarity, is in 5 a reduced number of LEDs 7 shown. In addition shows 5 a cross-sectional view of an arrangement of the design surface 1 , the sensor carrier plate 3 and the lighting support plate 6 , where the design surface 1 , the sensor carrier plate 3 or the illumination carrier plate 6 each in a sectional plane perpendicular to the plane of the 4a to 4c are cut in a horizontal manner. How out 5 it can be seen, the sensor carrier plate 3 below the design surface 1 arranged such that the recess 5 the sensor carrier plate 3 with the translucent area 2 the design surface 1 is brought to cover. The lighting support plate 6 is spaced to the sensor carrier plate 3 arranged such that the light-emitting diodes 7 below the recess 5 are arranged. The connecting means 12 which the sensor sub-areas 11 on the sensor carrier plate 3 in pairs, are also in pairs 5 shown. Due to the material thickness of the sensor carrier plate 3 from, for example, 1 to 2 mm, are the connecting means 12 in this material thickness of the design surface 1 spaced apart. To a light scattering from a light emitting diode 7 to avoid in a region of an adjacent sensor surface are, as related to 3 already described, partitions 10 perpendicular to the illumination support plate 6 between the lighting support plate 6 and the sensor carrier plate 3 arranged. light rays 9 from a light emitting diode 7 Accordingly, essentially occur in a region of an associated sensor surface through the recess 5 and the translucent area 2 from the design surface 1 out. Because the connecting means 12 spaced from the design surface 1 is arranged scatters the light of the LED 7 also in an area between connecting means 12 and design surface 1 so that the lanyard 12 not or almost not adversely affecting the illumination of the translucent area 2 acts.

Die Leuchtdioden 7 können beispielsweise sogenannte Mehrfarben-Leuchtdioden (RGB-LEDs) sein, wodurch ermöglicht wird, die Farbe des in dem lichtdurchlässigen Bereich 2 dargestellten Punktes oder Balkens während der Bedienung zu ändern. Beispielsweise könnte bei einer Temperatursteuerung für das Fahrzeug ein Bereich links der eingestellten Position rot und rechts davon blau beleuchtet werden. Der berührbare, d. h. der verschiebbare Punkt könnte z. B. weiß sein.The light-emitting diodes 7 For example, so-called multicolor light-emitting diodes (RGB LEDs) may be provided, thereby making it possible to control the color of the light-transmissive region 2 displayed point or bar during operation to change. For example, in a temperature control for the vehicle, an area to the left of the set position could be lit red and to the right of it blue. The touchable, ie the movable point could z. B. be white.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Designoberflächedesign surface
22: lichtdurchlässiger Bereichtranslucent area
33: SensorträgerplatteSensor support plate
44: Sensorflächensensor surfaces
55: Aussparungrecess
66: BeleuchtungsträgerplatteLighting support plate
77: Leuchtdiodeled
88th: Bedienvorrichtungoperating device
99: Lichtstrahlenlight rays
1010: Trennwandpartition wall
1111: SensorteilflächenSensor subareas
1212: Verbindungsmittel, DrahtConnecting means, wire

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4631525 [0003]
DE 10133135 A1 [0004]
DE 202006006869 U1 [0005]

Claims

Operating device for a vehicle, comprising: - a sensor carrier plate ( 3 ), on which several sensor surfaces ( 4 ) for the capacitive detection of an actuation of the operating device ( 8th ) are arranged by a user, and - a lighting support plate ( 6 ), on which several light elements ( 7 ) and which are substantially parallel and spaced from the sensor carrier plate (FIG. 3 ), wherein at least one of the plurality of sensor surfaces ( 4 ) at least one recess ( 5 ), which in the sensor area ( 4 ) is arranged that light rays ( 9 ) of one of the plurality of lighting elements ( 7 ) through the recess ( 5 ).

Operating device according to claim 1, characterized in that the plurality of sensor surfaces ( 4 ) are arranged in a row.

Operating device according to claim 2, characterized in that the at least one recess ( 5 ) in the sensor surface ( 4 ) has an elongate shape whose longitudinal direction is perpendicular to the row of sensor surfaces ( 4 ).

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that each of the plurality of lighting elements ( 7 ) one of the several sensor surfaces ( 4 ) and that each of the multiple sensor surfaces ( 4 ) at least one recess ( 5 ), which in each case in the respective sensor surface ( 4 ) is arranged that light rays ( 9 ) of each of the sensor surfaces ( 4 ) associated lighting elements ( 7 ) through the at least one recess ( 5 ).

Operating device according to claim 4, characterized in that the operating device ( 8th ) at least one partition wall ( 10 ), which between the sensor carrier plate ( 3 ) and the illumination carrier plate ( 6 ) perpendicular to the illumination carrier plate ( 6 ) is arranged such that it prevents light rays ( 9 ) of one of the plurality of lighting elements ( 7 ) through a recess ( 5 ) of this luminous element ( 7 ) unassigned sensor surface ( 4 ).

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one recess ( 5 ) in the sensor area ( 4 ) is arranged, that the at least one recess ( 5 ) the sensor surface ( 4 ) into two separate sensor sub-areas ( 11 ), whereby the operating device ( 8th ) for each such divided sensor surface ( 4 ) an electrical connection means ( 12 ), which establishes an electrical connection between the two sensor sub-areas ( 11 ).

Operating device according to claim 6, characterized in that the electrical connection means ( 12 ) comprises a wire which covers the two sensor subareas ( 11 ) over the recess ( 5 ) electrically connects.

Operating device according to claim 7, characterized in that the wire ( 12 ) has a diameter of approximately 40 microns.

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that the operating device ( 8th ) a design surface ( 1 ), which parallel to the sensor carrier plate ( 3 ) at the illumination carrier plate ( 6 ) opposite side of the sensor carrier plate ( 3 ), the design surface ( 1 ) optical transparent areas ( 2 ) in the areas which the recesses ( 5 ) of the sensor surfaces ( 4 ) on the sensor carrier plate ( 3 ) are opposite.

Operating device according to claim 9, characterized in that the design surface ( 1 ) has at least one depression in a region which surrounds the sensor surfaces ( 4 ) is opposite.

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor surfaces ( 4 ) are made of an optically non-transparent material.

Vehicle with an operating device attached to a surface of the vehicle, characterized in that the operating device ( 8th ) is designed according to one of the preceding claims.