DE102017111865A1

DE102017111865A1 - Bedienvorrichtung zum Bedienen zumindest eines Geräts eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Drehstellung eines Bedienelements abhängig von einem Magnetfeld erfassbar ist, Kraftfahrzeug sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102017111865A1
Application number: DE102017111865.9A
Authority: DE
Inventors: Onofrio Intini; Zoltan Frohlich; Norbert Vajda
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (1) zum Bedienen zumindest eines Geräts (3) eines Kraftfahrzeugs (K), welche ein Bedienelement (2) aufweist, welches um eine Drehachse (D) der Bedienvorrichtung (1) drehbar gelagert ist, wobei mittels einer Drehung um die Drehachse (D) das Gerät (3) betätigbar ist, wobei die Bedienvorrichtung (1) zumindest ein erstes Messelement aufweist, welches in einem Gehäuse (7) der Bedienvorrichtung (1) angeordnet ist, und das Bedienelement (2) zumindest ein zweites Messelement aufweist, welches mit dem zumindest ersten Messelement zusammenwirkt, und das zweite Messelement bei einer Drehung des Bedienelements (2) um die Drehachse (D) mitdrehbar ist und relativ zu dem zumindest ersten Messelement drehbar ist, wobei das erste Messelement als Magnetsensor (4) und das zweite Messelement als Magnetelement (8) ausgebildet ist und dass das Bedienelement (2) zumindest eine Drehstellung relativ zum zumindest einem Magnetsensor (4) aufweist, in welcher ein Magnetfeld des Magnetelements (8) durch den zumindest einen Magnetsensor (4) erfassbar ist, wobei in Abhängigkeit des Magnetfelds das Gerät (3) betätigbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (K) und ein Verfahren.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Bedienvorrichtung zum Bedienen zumindest eines Geräts eines Kraftfahrzeugs, welches ein Bedienelement aufweist. Das Bedienelement ist um eine Drehachse der Bedienvorrichtung drehbar gelagert, wobei mittels einer Drehung um die Drehachse das Gerät bedienbar ist. Die Bedienvorrichtung weist zumindest ein erstes Messelement auf, welches in einem Gehäuse der Bedienvorrichtung angeordnet ist. Das Bedienelement weist zumindest ein zweites Messelement auf, welches mit dem zumindest ersten Messelement zusammenwirkt. Das zweite Messelement ist bei einer Drehung des Bedienelements um die Drehachse mitdrehbar und relativ zu dem zumindest ersten Messelement drehbar. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren.
Derartige Bedienvorrichtungen, welche auch Scroll-Rad genannt werden, sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Dabei kann insbesondere durch die Drehung des Scroll-Rades eine Mehrzahl von Funktionen im Kraftfahrzeug ausgewählt werden und beispielsweise durch ein Drücken auf die Bedienvorrichtung, insbesondere auf das Scroll-Rad, die ausgewählte Funktion ausgewählt werden. Im Kraftfahrzeug ist mittlerweile eine Vielzahl an elektrischen Geräten verbaut, beziehungsweise hat ein elektrisches Gerät eine Vielzahl von Funktionen, welche mittels der Bedienvorrichtung ausgewählt werden können. Bei Bedienvorrichtungen aus dem Stand der Technik ist diese Auswahl an elektrischen Geräten beziehungsweise an Funktionen des elektrischen Geräts aufgrund der Bauart begrenzt.
Beispielsweise offenbart die US 8,364,342 B2 eine Bedienvorrichtung, welche als Scroll-Rad ausgebildet ist. Die Bedienvorrichtung weist dazu zumindest ein Messelement auf, mittels welchem eine Drehung des Bedienelements erfassbar ist. Bei dem Messelement handelt es sich insbesondere um ein analoges Potentiometer, einen kapazitiven Sensor oder um einen optischen Sensor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bedienvorrichtung, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zu schaffen, welche beziehungsweise welches es ermöglicht, bauteilreduziert eine Betriebsfunktion des Geräts zuverlässig auszuwählen.
Diese Aufgabe wird durch eine Bedienvorrichtung, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung zum Bedienen zumindest eines Geräts eines Kraftfahrzeugs, welches ein Bedienelement aufweist. Das Bedienelement ist um eine Drehachse der Bedienvorrichtung drehbar gelagert, wobei mittels einer Drehung um die Drehachse das Gerät bedienbar ist. Die Bedienvorrichtung weist zumindest ein erstes Messelement auf, welches in einem Gehäuse der Bedienvorrichtung angeordnet ist. Das Bedienelement weist zumindest ein zweites Messelement auf, welches mit dem zumindest ersten Messelement zusammenwirkt. Das zweite Messelement ist bei einer Drehung des Bedienelements um die Drehachse mitdrehbar und relativ zu dem zumindest ersten Messelement drehbar.
Das erste Messelement ist als Magnetsensor und das zweite Messelement ist als Magnetelement ausgebildet. Das Bedienelement weist zumindest eine Drehstellung relativ zum zumindest einem Magnetsensor auf, in welcher ein Magnetfeld des Magnetelements durch den einen Magnetsensor erfassbar. In Abhängigkeit des Magnetfelds ist das Gerät betätigbar.
Insbesondere ist mittels einer Beaufschlagung des Bedienelements mit einer Kraft in orthogonaler Richtung zur Drehachse das Gerät betätigbar und durch den Magnetsensor erfassbar.
Da ein Magnetfeld durch ein Magnetsensor einfach zu detektieren ist, kann somit auf eine komplexe Ausgestaltungsform des Messsensors, insbesondere des Hall-Sensors, verzichtet werden. Es ist damit kein Magnetsensor notwendig, welches eine Magnetfeldänderung in alle drei Raumrichtungen detektieren muss. Mittels dieser Ausgestaltungsform kann ein einfacher Magnetsensor insbesondere ein Hall-Sensorelement genutzt werden, da ein Magnetfeld einfacher zu detektieren ist, als eine Magnetfeldänderung in den drei Raumrichtungen. Es kann weiter vorgesehen sein, dass mittels des Magnetsensors auch eine Magnetfeldänderung und/oder eine Polarisierungsänderung erfassbar ist. Dadurch kann besonders sicher und zuverlässig und bauteilreduziert das Gerät betätigt werden. Ebenfalls möglich ist, dass eine Magnetfeldänderung, welche durch ein Drücken in orthogonaler Richtung auf die Bedienelementoberfläche bewirkt wird, durch den Magnetsensor erfasst wird und dadurch eine weitere Push-Funktion der Bedienvorrichtung durch den Magnetsensor realisiert ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der zumindest eine Magnetsensor direkt auf einer Leiterplatte der Bedienvorrichtung angeordnet. Somit kann der Magnetsensor platzsparend und dennoch hochfunktionell direkt auf der Leiterplatte angeordnet, insbesondere angelötet, werden. Insbesondere ist dann die Leiterplatte auf einer Unterseite der Bedienvorrichtung angeordnet. Mittels dieser Ausgestaltungsform ist es ermöglicht, dass ohne zusätzliche Kontaktstifte der Magnetsensor elektrisch gekoppelt werden kann. Des Weiteren kann somit die Bedienvorrichtung sehr kompakt und staubund/oder wasserdicht hergestellt werden.
Bevorzugt ist der zumindest eine Magnetsensor ein Oberflächenmontagebauteil. Insbesondere kann der Magnetsensor bezüglich der weiterverarbeitenden Fertigungstechnologie, als Oberflächenmontagemodul, welches auch als SMT (Surface Mounted Technology) -Modul bezeichnet werden kann, ausgebildet sein. Somit kann der Magnetsensor als Vormontagemodul direkt auf die Leiterplatte mittels der zugehörigen Oberflächenmontagetechnik (SMT) gelötet werden. Bei dieser Technologie kann insbesondere bei einem automatisierten Prozess das Oberflächenmontagebauteil auf der Leiterplatte angeordnet werden. Somit kann durch die Ausbildung des Magnetsensors als Oberflächenmontagebauteil bei dem automatisierten Prozess eine Zeitersparnis realisiert werden. Des Weiteren kann eine deutliche Verkleinerung der Schaltung beziehungsweise des Magnetsensors aufgrund der kleineren Bauteilabmessungen, der engeren Leiterbahnabstände auf der Leiterplatte und der dünneren Leiterbahnen auf der Leiterplatte realisiert werden. Aufgrund des Wegfalls von Anschlussdrähten und aufgrund der Verwendung der kleineren Bauelemente kommt es zu einer Gewichtsreduzierung der Bedienvorrichtung. Des Weiteren kann durch die automatische Fertigung eine höhere Fertigungsqualität erreicht werden, da Verschmutzungsquellen (Schneiden und Biegen der Anschlussdrähte) verhindert sind. Des Weiteren ist aus der Oberflächenmontage bekannt, dass automatisierte, optische Inspektionen aller kritischen optisch prüfbarer Faktoren möglich sind, wobei ebenfalls eine Qualitätssteigerung realisiert wird.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn der Magnetsensor derart angeordnet ist, dass eine Erfassungsoberfläche des Magnetsensors parallel zu einer Stirnseite des Bedienelements angeordnet ist. Insbesondere ist dann der Magnetsensor beabstandet zu einer Leiterplatte angeordnet. Insbesondere ist dann der Magnetsensor über Steckkontakte mit der Leiterplatte verbunden. Dadurch ist die Erfassungsoberfläche des Magnetsensors so angeordnet, dass die Feldlinien des Magnetelements im Wesentlichen orthogonal auf der Erfassungsoberfläche des Magnetsensors stehen. Dadurch kann besonders effizient ein Magnetfeld und/oder eine Magnetfeldänderung und/oder eine Polarisierungsänderung erfasst werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann mittels des zumindest einen Magnetsensors eine Drehrichtung und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Bedienelements relativ zum Magnetsensor bestimmbar sein und abhängig von der bestimmten Drehrichtung und/oder der bestimmten Drehgeschwindigkeit das Gerät betätigbar sein. Dadurch ist es ermöglicht, dass abhängig von der Drehrichtung und/oder der Drehgeschwindigkeit weitere Betriebsfunktionen des Geräts auswählbar sind. Somit kann mittels einer Bedienvorrichtung die Funktionalität hinsichtlich der Auswahl der Betriebsfunktionen beziehungsweise der Auswahl der Geräte erhöht werden. Dadurch kann die Bedienvorrichtung noch effizienter betrieben werden. Dies spart Bauteile, insbesondere im Kraftfahrzeug, ein, so dass insbesondere bei einem verbauten Zustand im Kraftfahrzeug eine höhere Funktionalität gegeben ist.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das Bedienelement als zylinderförmige Drehwalze ausgebildet ist. Dadurch kann besonders einfach und dennoch bediensicher das Bedienelement ausgebildet sein, so dass die Bedienvorrichtung besonders zuverlässig bedient werden kann. Insbesondere können auf der zylinderförmigen Drehwalze Erhebungen ausgebildet sein, welche die Reibung zwischen beispielsweise einem Finger eines Bedieners und der zylinderförmigen Drehwalze erhöhen, so dass eine sichere Bedienung des Bedienelements realisiert werden kann.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das Bedienelement hohl ausgebildet ist und das Magnetelement in einem Innenraum des Bedienelements angeordnet ist. Somit kann das Magnetelement geschützt vor äußeren Einflüssen staub- und/oder wasserdicht innerhalb des Bedienelements angeordnet werden. Dadurch ist sowohl die Funktionssicherheit der Bedienvorrichtung erhöht und es kann Bauraum eingespart werden, so dass die Bedienvorrichtung eine geringe räumliche Ausdehnung aufweist.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das Magnetelement in einer entlang einer Längsachse des Bedienelements betrachteten Länge des Bedienelements in einem dem Magnetsensor zugewandten Längendrittel des Bedienelements angeordnet ist. Somit kann besonders zuverlässig das Magnetfeld gegenüber dem Magnetsensor detektiert werden, da ein möglichst großer Abstand zu dem gegenüberliegenden Pol des Magnetelements realisiert ist. Dadurch kann besonders sicher die Betriebsfunktion des Geräts ausgewählt werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das Magnetelement als Permanentmagnet ausgebildet ist. Dadurch ist ein Ausfall des Magnetelements verhindert, da die Polarisierung des Permanentmagneten dauerhaft realisiert ist. Somit ist die Funktionssicherheit der Bedienvorrichtung hoch.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Magnetelement als Scheibe ausgebildet. Insbesondere ist dann eine Hälfte des Magnetelements als magnetischer Nordpol und eine zweite Hälfte des Magnetelements als magnetischer Südpol ausgebildet. Insbesondere kann mittels dieser Ausgestaltungsform ein Magnetfeld durch den Magnetsensor sehr einfach und sicher erfasst werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bedienvorrichtung eine Mehrzahl von Magnetelementen aufweist, welche mit dem Magnetsensor zusammenwirken. Dadurch kann innerhalb einer Bedienvorrichtung bei beispielsweise einer Umdrehung des Bedienelements eine Mehrzahl von Betriebsfunktionen des Geräts ausgewählt werden. Beispielsweise kann die Bedienvorrichtung zwei magnetische Nordpole und zwei magnetische Südpole jeweils abwechselnd aufweisen, so dass bei einer jeweiligen Umdrehung um 90 Grad des Bedienelements eine Betriebsfunktion des Geräts ausgewählt werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sechs Magnetelemente innerhalb des Bedienelements angeordnet sind, wobei jedes Magnetelement einen magnetischen Nordpol und einen magnetischen Südpol aufweist, wobei mittels der sechs Magnetelemente insbesondere zwölf Betriebsfunktionen des Geräts bei einer Umdrehung ausgewählt werden können. Dadurch kann mittels einer Bedienvorrichtung und bei einer Umdrehung eine Vielzahl von Betriebsfunktionen des Geräts ausgewählt werden, so dass die Bedienvorrichtung hochfunktionell betrieben werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das Bedienelement zumindest einmal vollständig umlaufend, insbesondere mehrfach umlaufend, um die Drehachse drehbar sein. Insbesondere ist das Bedienelement endlos drehend ausgebildet. Dadurch kann eine weitere Auswahl der Betriebsfunktionen des Geräts realisiert werden. Beispielsweise können dann mittels der Bedienvorrichtung und einem Magnetelement mehr als zwei Betriebsfunktionen ausgewählt werden. Beispielsweise können dann bei einer zweifachen Umdrehung des Bedienelements um die Drehachse vier Betriebsfunktionen des Geräts ausgewählt werden. Bei einer mehrfachen Umdrehung des Bedienelements können dann selbstverständlich weitere Betriebsfunktionen ausgewählt werden.
Die Bedienvorrichtung weist vorzugsweise eine haptische Einrichtung auf, mit welcher zumindest eine haptische Rückmeldung an einen Bediener der Bedienvorrichtung bei Drehung erzeugbar ist.
Das Bedienelement ist als zylinderförmige Drehwalze und die haptische Einrichtung ist an einer Stirnwand der Drehwalze ausgebildet.
Dadurch ist es insbesondere ermöglicht, dass die Bedienvorrichtung bauraumsparend ausgebildet ist. Des Weiteren wird kein Aktuator benötigt, welcher die haptische Rückmeldung erzeugt. Mit anderen Worten wird durch eine Drehung lediglich eine passive haptische Rückmeldung erzeugt, so dass ein zusätzlicher Aktuator nicht notwendig ist. Des Weiteren kann durch die Anordnung der haptischen Einrichtung an der Stirnwand des Bedienelements die Bedienvorrichtung einen möglichst geringen Bauraum aufweisen. Insbesondere können auf der zylinderförmigen Drehwalze Erhebungen ausgebildet sein, welche die Reibung zwischen beispielsweise einem Finger eines Bedieners und der zylinderförmigen Drehwalze erhöhen, so dass eine sichere Bedienung des Bedienelements realisiert werden kann.
Vorteilhaft ist, wenn die haptische Einrichtung als eine Reibekupplung oder mit einer sägezahnartigen Verzahnung ausgebildet ist. Dadurch ist es auf einfache Art und Weise möglich eine haptische Rückmeldung für den Bediener am Bedienelement zu erzeugen. Insbesondere durch die sägezahnartige Verzahnung können diskrete Positionen des Bedienelements eingenommen werden und bei jedem Wechsel einer diskreten Position eine haptische Rückmeldung erzeugt werden. Insbesondere kann ein jeweiliger Wechsel der diskreten Positionen mit einem Wechsel der Betriebsfunktion des Geräts einhergehen, so dass der Bediener bei einem jeweiligen Wechsel der Betriebsfunktion mit Hilfe der haptischen Rückmeldung in Kenntnis gesetzt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die haptische Einrichtung in einem Innenraum des Bedienelements angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die haptische Einrichtung vor Umwelteinflüssen geschützt ist, so dass eine hohe Funktionssicherheit realisiert werden kann, da die Bedienvorrichtung, insbesondere das Bedienelement, staub- und/oder wasserdicht ausgebildet sein kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die haptische Einrichtung ein erstes Haptikelement und ein dazu bewegbares separates zweites Haptikelement aufweisen, welche miteinander kraftbeaufschlagt in Kontakt stehen. Insbesondere kann dann bei einem Wechsel einer ersten Stellung in eine zweite Stellung die haptische Rückmeldung erzeugt werden. Insbesondere ist mit jedem Wechsel der Stellungen ein Wechsel einer Betriebsfunktion des Geräts einhergehend. Insbesondere kann dadurch bei jedem Wechsel der Betriebsfunktion und dadurch bei jedem Wechsel der Stellungen der Haptikelemente die haptische Rückmeldung erzeugt werden, so dass der Bediener Rückschlüsse auf die Betriebsfunktion des Geräts ziehen kann.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die haptische Einrichtung zumindest ein Federelement aufweist, mit welchem das zweite Haptikelement an das erste Haptikelement gedrückt ist. Insbesondere ist dann ein Kraftaufwand für die Drehung des Bedienelements in die zweite Position abhängig von der Federkraft. Insbesondere drückt das Federelement mit einer vorbestimmten Vorspannkraft auf das zweite Haptikelement. Insbesondere kann aufgrund der Federkraft die haptische Rückmeldung erzeugt werden. Dadurch kann auf einfache Art und Weise die haptische Rückmeldung im Innenraum des Bedienelements erzeugt werden.
Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, wenn das Federelement an der gegenüberliegenden Seite zu dem zweiten Haptikelement an einem in einem Innenraum des Bedienelements angeordneten und separaten Funktionselement abgestützt ist. Insbesondere kann dadurch die Federkraft lediglich auf das zweite Haptikelement ausgeübt werden, da insbesondere das separate Funktionselement bewegungsstarr in dem Bedienelement angeordnet ist. Somit kann die haptische Rückmeldung besonders zuverlässig und kraftsicher erzeugt werden.
Bevorzugt kann das Funktionselement ein Magnetelement einer Drehstellungserkennungseinrichtung der Bedienvorrichtung sein. Insbesondere kann dann mittels des Magnetelements eine Drehstellung des Bedienelements relativ gegenüber eines Magnetsensorelements der Bedienvorrichtung erkannt werden, wodurch die Betriebsfunktion des Geräts ausgewählt werden kann. Insbesondere kann dadurch, dass das Funktionselement das Magnetelement ist, die Bedienvorrichtung bauteilreduziert ausgebildet sein. Des Weiteren kann dadurch, dass das Funktionselement das Magnetelement ist, das Magnetelement vor Umwelteinflüssen wie Staub oder Wasser geschützt sein. Des Weiteren kann die Bedienvorrichtung insbesondere bauteilreduziert und bauraumsparend ausgeführt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das erste Haptikelement als Zahnungsring ausgebildet sein. Insbesondere kann dadurch am Haptikelement Material eingespart werden, so dass insbesondere das Bedienelement gewichtsreduziert bereitgestellt werden kann. Dadurch kann eine besonders einfache und zuverlässige Bedienung des Bedienelements ermöglicht und besonders reibungsreduziert die haptische Rückmeldung erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das erste Haptikelement einstückig mit einer Stirnwand des Bedienelements ausgebildet sein. Insbesondere kann dadurch ein weiteres Bauteil eingespart werden, da die Stirnwand bereits als Bauteil am Bedienelement vorhanden ist. Insbesondere kann dadurch bauteilreduziert die haptische Rückmeldung bei der Bedienung der Bedienvorrichtung erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das zweite Haptikelement in Richtung einer Längsachse des Bedienelements relativ zum ersten Haptikelement bewegbar sein. Insbesondere kann dann bei einer Drehung des Bedienelements von der ersten Position in die zweite Position das zweite Haptikelement in eine erste Richtung, insbesondere vom ersten Haptikelement weg, bewegt werden. Bei Erreichen der zweiten Position kann dann insbesondere das zweite Haptikelement entgegen der ersten Richtung in die zweite Richtung bewegt werden, insbesondere in Richtung des ersten Haptikelements. Dadurch kann besonders zuverlässig die haptische Rückmeldung von der ersten diskreten Position in die zweite diskrete Position durch Bewegung des zweiten Haptikelements in Richtung der Längsachse erzeugt werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das zweite Haptikelement als eine kreisscheibenförmige Platte ausgebildet ist. Dadurch korrespondieren das erste Haptikelement und das zweite Haptikelement verbessert miteinander, so dass eine gleichmäßige haptische Rückmeldung erzeugbar ist. Somit kann unabhängig von der Art der Betriebsfunktionen des Geräts eine gleichmäßige haptische Rückmeldung bei jedem Wechsel der Betriebsfunktion für den Bediener erzeugt werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn das zweite Haptikelement in seiner Umfangsform an die Innenform des Bedienelements angepasst ist. Insbesondere kann somit ein Verrutschen beziehungsweise Verkanten des zweiten Haptikelements im Innenraum des Bedienelements verhindert werden, da eine Führung des zweiten Haptikelements erreicht ist. Dadurch kann die Funktionssicherheit der Bedienvorrichtung erhöht werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die haptische Einrichtung ein zweites Federelement aufweist, mit welchem ein weiteres zweites Haptikelement an ein weiteres erstes Haptikelement angedrückt ist. Insbesondere kann dadurch eine redundante haptische Rückmeldung erzeugt werden, so dass der Bediener besonders zuverlässig bemerkt, wenn er das Bedienelement von der ersten Position in die zweite Position bewegt hat und somit eine Betriebsfunktion ausgewählt hat.
Die Bedienvorrichtung weist vorzugsweise einen Träger auf, an dem das Bedienelement um eine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei mittels einer Drehung um die Drehachse das Gerät betätigbar ist. Der Träger ist bewegbar gehalten, und durch Druck auf das Bedienelement ist die Bedienvorrichtung zusätzlich betätigbar. Der Träger ist um eine zur Drehachse separate Trägerachse drehbar gehalten.
Dadurch kommt es bei der Druckbetätigung zu keiner Verkippung beziehungsweise zu keinem Verkanten, sodass eine im Wesentlichen parallele Bewegung des Bedienelements zu einem Gehäuse der Bedienvorrichtung realisiert ist. Dadurch kann die Bedienvorrichtung zuverlässiger und präziser betrieben werden. Dadurch ist eine sogenannte Drück-Funktion (Push-Funktion) des Bedienelements realisiert.
Vorteilhaft ist, wenn die Bedienvorrichtung eine Basisplatte, welche insbesondere als Leiterplatte ausgebildet ist, aufweist, auf welcher sich der Träger mittelbar oder unmittelbar abstützt. Dadurch ist es ermöglicht, dass der Träger eine Schalteinrichtung auf der Basisplatte Schalten kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann der Träger zumindest einen Haltearm zum Halten des Bedienelements und einen Tragarm zum Schalten einer Schalteinrichtung aufweisen. Insbesondere kann die Bedienvorrichtung auch einen zweiten Haltearm zum Halten des Bedienelements aufweisen. Dadurch ist es möglich, dass das Bedienelement weiterhin drehbar um die Drehachse gelagert ist und gleichzeitig über den Tragarm die Schalteinrichtung geschaltet werden kann. Mit anderen Worten kann das Bedienelement gedreht werden und die Push-Funktion realisiert werden. Dadurch ist eine zuverlässige und funktionssichere Bedienvorrichtung bereitgestellt.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Tragarm an der Basisplatte angeordnet ist und der Haltearm an dem Tragarm angeordnet ist und das Bedienelement an dem Haltearm angeordnet ist. Insbesondere kann dadurch besonders zuverlässig Kraft bei der Druckbetätigung des Bedienelements vom Haltearm auf den Tragarm und dadurch auf die Basisplatte übertragen werden und eine Rotation des Trägers realisiert werden. Dadurch ist eine zuverlässige Bedienung der Bedienvorrichtung realisiert.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Basisplatte und der Tragarm separat zum Haltearm und zum Bedienelement ausgebildet sind. Insbesondere kann dadurch besonders zuverlässig die Rotation des Trägers um die Trägerachse durchgeführt werden. Dadurch kann besonders zuverlässig die Schalteinrichtung geschaltet werden, wodurch es zur Aktivierung der ausgewählten Betriebsfunktionen kommt.
Bevorzugt ist der Haltearm starr mit dem Tragarm gekoppelt, insbesondere bewegungsgekoppelt. Insbesondere kann dadurch bei einer Kraftbeaufschlagung auf das Bedienelement die Kraft direkt auf den Träger, insbesondere auf den Tragarm, übertragen werden, sodass es zu der Rotation des Trägers kommt, was wiederum die Schalteinrichtung schaltet. Dadurch kann besonders einfach und dennoch zuverlässig die Bedienvorrichtung bedient werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Schalteinrichtung zumindest ein Schaltelement aufweisen, welches in einem Gehäuse, insbesondere an einer Leiterplatte, der Bedienvorrichtung angeordnet ist. Insbesondere ist dadurch eine kompakte und bauteilreduzierte Ausgestaltungsform der Bedienvorrichtung realisiert. Insbesondere ist dadurch die Schalteinrichtung beziehungsweise das zumindest eine Schaltelement vor Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Feuchtigkeit und/oder Staub, geschützt, sodass die Bedienvorrichtung durch diese Ausgestaltungsform zuverlässiger betrieben werden kann.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Bedienvorrichtung zumindest ein zweites Schaltelement aufweist, mittels welchem eine weitere Funktion des Geräts und/oder ein weiteres Gerät auswählbar und/oder einstellbar und/oder bedienbar ist. Somit ist eine erweiterte Funktionalität der Bedienvorrichtung realisiert. Dadurch ist es möglich, dass mittels einer Bedienvorrichtung eine Vielzahl von Funktionen des Geräts beziehungsweise eine Vielzahl von Geräten ausgewählt und/oder eingestellt und/oder bedient werden kann. Dadurch kann die Komplexität insbesondere innerhalb des Kraftfahrzeugs vermindert werden, sodass ein Bediener, welcher insbesondere ein Fahrer des Kraftfahrzeugs sein kann, sich mit weiteren Aufgaben beschäftigen kann.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das zumindest eine Schaltelement eine Schaltmatte aufweist. Insbesondere kann die Schaltmatte aus Silikon bereitgestellt werden. Insbesondere kann dadurch eine haptische Rückmeldung für den Bediener erzeugt werden, sodass bei der Bedienung der Bedienvorrichtung bei der Push-Funktion der Bediener eine haptische Rückmeldung zum haptischen Wahrnehmen erfährt. Dadurch weiß der Bediener, ob er das Gerät bedient hat oder nicht.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Schaltmatte zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet ist und das Bedienelement in einer Bedienstellung die Schaltmatte berührt und mittels der Schaltmatte in eine Nullstellung rückführbar ist. Insbesondere mittels dieser Ausgestaltungsform kann dann das Bedienelement nach einer Bedienung wieder in die Nullstellung zurückgeführt werden, so dass die Bedienvorrichtung für eine weitere Bedienung zur Verfügung steht. Insbesondere ist dadurch eine zuverlässige Bedienung der Bedienvorrichtung möglich.
Insbesondere kann die Schaltmatte auf einer Leiterplatte der Bedienvorrichtung aufliegen. Dadurch ist es ermöglicht, dass insbesondere die Schaltmatte die Leiterplatte kontaktiert und dadurch das Bedienelement aus der Bedienstellung in die Nullstellung rückführbar ist, wobei insbesondere die Leiterplatte als Anschlag für die Rückführung dient. Dadurch kann bauteilreduziert die Bedienvorrichtung die haptische Rückmeldung erzeugen und das Bedienelement wieder in die Nullstellung rückgeführt werden.
Ebenfalls kann das zumindest eine Schaltelement auf der Leiterplatte ausgebildet sein. Insbesondere kann dann, wenn die Schaltmatte auf der Leiterplatte aufliegt, das Schaltelement direkt auf der Leiterplatte geschaltet werden, so dass die Bedienvorrichtung bauteilreduziert ist und insbesondere mittels einer Oberflächenmontagetechnologie (Surface Mount Technology - SMT) hergestellt werden kann. Somit kann die Schaltmatte direkt auf die Leiterplatte mittels der zugehörigen Oberflächenmontagetechnik gelötet werden. Bei dieser Technologie kann insbesondere bei einem automatisierten Prozess die Schaltmatte auf der Leiterplatte angeordnet werden. Somit kann bei dem automatisierten Prozess eine Zeitersparnis realisiert werden. Des Weiteren kann eine deutliche Verkleinerung der Schaltung beziehungsweise der Schaltmatte aufgrund der kleineren Bauteilabmessungen, der engeren Leiterbahnabstände auf der Leiterplatte und der dünneren Leiterbahnen auf der Leiterplatte realisiert werden. Aufgrund des Wegfalls von Anschlussdrähten und aufgrund der Verwendung der kleineren Bauelemente kommt es zu einer Gewichtsreduzierung der Bedienvorrichtung. Des Weiteren kann durch die automatische Fertigung eine höhere Fertigungsqualität erreicht werden, da Verschmutzungsquellen (Schneiden und Biegen der Anschlussdrähte) verhindert sind. Des Weiteren ist aus der Oberflächenmontage bekannt, dass automatisierte, optische Inspektionen aller kritischen optisch prüfbarer Faktoren möglich sind, wobei ebenfalls eine Qualitätssteigerung realisiert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann eine Längsachse des Bedienelements die Drehachse sein, die parallel zu einer Leiterplatte der Bedienvorrichtung orientiert ist und/oder die Trägerachse parallel zur Leiterplatte und/oder zur Drehachse orientiert sein. Insbesondere ist durch diese Ausgestaltungsform eine einfache Aufbauweise der Bedienvorrichtung realisiert. Mittels der Drehachse des Bedienelements, welche parallel zur Leiterplatte und/oder mittels der Trägerachse, welche parallel zur Leiterplatte ausgebildet ist, kann eine vorteilhafte Bedienung realisiert werden, da dann insbesondere eine parallele Bewegung des Bedienelements ermöglicht ist, so dass ein Verkippen oder Verkanten vermindert ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedienen einer Bedienvorrichtung zumindest eines Geräts eines Kraftfahrzeugs. Die Bedienvorrichtung weist ein Bedienelement auf, welches um eine Drehachse der Bedienvorrichtung drehbar gelagert ist. Mittels einer Drehung um die Drehachse wird das Gerät betätigt. Die Bedienvorrichtung weist zumindest ein erstes Messelement auf, welches in einem Gehäuse der Bedienvorrichtung angeordnet ist. Das Bedienelement weist zumindest ein zweites Messelement auf, welches mit dem zumindest erstem Messelement zusammenwirkt. Das Bedienelement und das zweite Messelement werden bei einer Drehung des Bedienelements um die Drehachse mitgedreht und relativ zu dem zumindest ersten Messelement gedreht. Das erste Messelement wird als ein Magnetsensor und das zweite Messelement als ein Magnetelement ausgebildet. Das Bedienelement wird in zumindest eine Drehstellung relativ zum zumindest einen Magnetsensor gedreht, in welcher ein Magnetfeld des Magnetelements durch den zumindest einen Magnetsensor erfasst wird. In Abhängigkeit des Magnetfels wird das Gerät betätigt.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung sind als vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen und in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch aus separierten Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungsformen, als offenbart anzusehen, die über den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen erläutert.
Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches eine Bedienvorrichtung aufweist;
2 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;
3 eine schematische Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;
4 eine weitere schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung; und
5 eine weitere schematische Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftahrzeug K gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug K ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug K umfasst einen Passagierbereich P, in welchem eine Bedienvorrichtung 1 angeordnet ist. Die Bedienvorrichtung 1, welche vorliegend schematisch dargestellt ist, umfasst zumindest ein Bedienelement 2, welches von einem Insassen des Kraftfahrzeugs K bedient werden kann. Die Bedienvorrichtung 1 kann derart im Passagierbereich P des Kraftfahrzeugs K angeordnet sein, dass das Bedienelement 2 dem Insassen des Kraftfahrzeugs K zugewandt ist.
Mit der Bedienvorrichtung 1 kann eine Bedienhandlung in Form der Betätigung des Bedienelements 2 erfasst werden. Durch eine Kraftaufbringung auf das Bedienelement 2 durch einen Nutzer beziehungsweise durch einen Bediener, beispielsweise einem Fahrer des Kraftfahrzeugs K, kann ein entsprechendes Steuersignal ausgegeben werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels der Bedienvorrichtung 1 zumindest ein Gerät 3 des Kraftfahrzeugs K bedient werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass mit der Bedienvorrichtung 1 mehrere Funktionen des Geräts 3 bedient werden können beziehungsweise mehrere Geräte 3 mit der Bedienvorrichtung 1 bedient werden können. Beispielsweise kann es sich bei dem Gerät 3 um ein Radio des Kraftfahrzeugs K handeln beziehungsweise um ein Kombiinstrument des Kraftfahrzeugs K, welches eine Mehrzahl von Betriebsfunktionen aufweist, die mittels der Bedienvorrichtung 1 ausgewählt werden können.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung 1. Die Bedienvorrichtung 1 weist das Bedienelement 2 auf, welches um eine Drehachse D der Bedienvorrichtung 1 drehbar gelagert ist. Mittels einer Drehung des Bedienelements 2 um die Drehachse D kann ein Gerät 3 bedient werden. Insbesondere kann eine Betriebsfunktion des Geräts 3 mittels der Bedienvorrichtung 1 ausgewählt werden.
Ferner weist die Bedienvorrichtung 1 einen Magnetsensor 4 auf. Der Magnetsensor 4 ist vorliegend über Steckkontakte 5 mit einer Leiterplatte 6 der Bedienvorrichtung 1 elektrisch gekoppelt. Insbesondere handelt es sich bei den Steckkontakten 5 um zwei Steckkontakte 5. Insbesondere ist der Magnetsensor 4 in einem Gehäuse 7 der Bedienvorrichtung 1 angeordnet.
Insbesondere weist das Bedienelement 2 in einem Innenraum I des Bedienelements 2 ein Magnetelement 8 auf, welches insbesondere einen magnetischen Nordpol 9 und einen magnetischen Südpol 10 aufweist. Insbesondere ist das Magnetelement 8 als Permanentmagnet ausgebildet. Insbesondere ist das Bedienelement 2 hohl ausgebildet, so dass in dem Innenraum I das Magnetelement 8 angeordnet ist.
Eine haptische Einrichtung 11 ist an einer Stirnwand 22 des als zylinderförmige Drehwalze ausgebildeten Bedienelements 2 ausgebildet.
Ferner weist das Bedienelement 2 in der vorliegenden Ausführungsform im Innenraum I die haptische Einrichtung 11 auf, welche wiederum ein erstes Haptikelement 12 und ein dazu separates zweites Haptikelement 13 aufweist.
Insbesondere ist bei einer Drehung des Bedienelements 2 um die Drehachse D das Magnetelement 8 sowie das zweite Haptikelement 13 mitdrehbar.
Insbesondere ist das Bedienelement 2 als zylinderförmige Drehwalze ausgebildet. Das Bedienelement 2 kann an einer Bedienelementoberfläche 14 des Bedienelements 2 eine Strukturierung, insbesondere Erhebungen 15, aufweisen, mittels welchen eine Reibung zwischen beispielsweise einem Finger des Bedieners und dem Bedienelement 2 erhöht ist, so dass der Bediener einfacher eine Drehung des Bedienelements 2 um die Drehachse D durchführen kann.
Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Längsachse des Bedienelements 2 die Drehachse D ist, die parallel zu der Leiterplatte 6 der Bedienvorrichtung 1 orientiert ist. Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass das Bedienelement 2 zumindest einmal vollständig umlaufend, insbesondere mehrfach umlaufend, um die Drehachse D drehbar ist. Insbesondere ist das Bedienelement 2 endlos drehend.
Insbesondere ist vorgesehen, dass mittels der Drehung um die Drehachse D eine Mehrzahl von Drehstellungen, insbesondere von diskreten Drehstellungen, des Bedienelements 2 einstellbar ist und eine jeweilige Betriebsfunktion des Geräts 3 in einer jeweiligen Drehstellung auswählbar ist. Mittels der haptischen Einrichtung 11 ist dann eine haptische Rückmeldung zum haptischen Wahrnehmen für einen Bediener der Bedienvorrichtung 1 bei Drehung des Bedienelements 2 von einer ersten Position der Mehrzahl der Positionen des Bedienelements 2 in zumindest eine zweite Position der Mehrzahl der Positionen des Bedienelements 2 um die Drehachse D erzeugbar.
Insbesondere zeigt 2, dass das Magnetelement 8 in einer entlang der Längsachse des Bedienelements 2 betrachteten Länge des Bedienelements 2 in einen dem Magnetsensor 4 zugewandten Längendrittel des Bedienelements 2 angeordnet ist.
Insbesondere ist in 2 der Magnetsensor 4 derart angeordnet, dass eine Erfassungsoberfläche 16 des Magnetsensors 4 parallel zu einer Stirnseite 17 des Bedienelements 2 angeordnet ist.
Insbesondere wirkt der Magnetsensor 4 mit dem Magnetelement 8 zusammen. Insbesondere ist mittels des Magnetsensors 4 ein Magnetfeld erfassbar. Insbesondere ist eine Magnetfeldänderung mittels des Magnetsensors 5 erfassbar. Insbesondere kann mittels des Magnetsensors 4 eine Polarisierungsänderung vom magnetischen Nordpol 9 zum magnetischen Südpol 10 detektiert werden. Insbesondere kann bei dem Erfassen des Magnetfelds und/oder dem Erfassen der Magnetfeldänderung und /oder der Polarisierungsänderung die Betriebsfunktion des Geräts 3 ausgewählt werden.
Weiterhin ist insbesondere vorgesehen, dass mittels des zumindest einem Magnetsensors 4 eine Drehrichtung und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Bedienelements 2 relativ zum Magnetsensor 4 bestimmbar ist, wobei abhängig von der bestimmten Drehrichtung und/oder der bestimmten Drehgeschwindigkeit eine Betriebsfunktion des Geräts 3 auswählbar ist.
Das Magnetelement 8 ist insbesondere als Scheibe ausgebildet. Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass die Bedienvorrichtung 1 eine Mehrzahl von Magnetelementen 8 aufweist, welche mit dem Magnetsensor 4 zusammenwirken können. Insbesondere können beispielsweise zwei Magnetelemente 8 mit jeweiligen magnetischen Nordpolen und magnetischen Südpolen innerhalb des Innenraums I des Bedienelements 2 angeordnet sein, so dass mit einer Umdrehung des Bedienelements 2 um die Drehachse D insbesondere vier Betriebsfunktionen des Geräts 3 auswählbar sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sechs Magnetelemente 8 im Innenraum I des Bedienelements 2 angeordnet sind, so dass bei einer Drehung des Bedienelements 2 um die Drehachse D zwölf Betriebsfunktionen des Geräts 3 auswählbar sind.
Es kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer Beaufschlagung des Bedienelements 2 mit einer Kraft 18 in orthogonaler Richtung zur Drehachse D die ausgewählte Betriebsfunktion des Geräts 3 bedienbar ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass diese Bedienung durch den Magnetsensor 4 ebenfalls erfassbar ist.
Insbesondere kann durch den aufgezeigten Aufbau, insbesondere durch die Anordnung des Magnetelements 8 und der haptischen Einrichtung 11 im Innenraum I des Bedienelements 2 sowie durch die Anordnung des Magnetsensors 4 und durch die Anordnung einer Schalteinrichtung 25 (4) innerhalb des Gehäuses 7, die Bedienvorrichtung 1 staub- und/oder wasserdicht ausgeführt werden. Dadurch ist eine hohe Funktionssicherheit der Bedienvorrichtung 1 realisiert.
3 zeigt eine schematische perspektivische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Bedienvorrichtung 1. Im Innenraum I des Bedienelements 2 ist im vorliegenden Beispiel ist die haptische Einrichtung 11 mit dem ersten Haptikelement 12 und dem zweiten Haptikelement 13 angeordnet, welche miteinander kraftbeaufschlagt in Kontakt stehen. Insbesondere kämmt das erste Haptikelement 12 im vorliegenden Beispiel mit dem zweiten Haptikelement 13. Insbesondere korrelieren diskrete Kämmstellungen 19 der Haptikelemente 12, 13 mit diskreten Drehstellungen des Bedienelements 2. Insbesondere weist die haptische Einrichtung 11 ein Federelement 20 auf, mit welchem das zweite Haptikelement 13 an das erste Haptikelement 12 angedrückt ist. Insbesondere ist das Federelement 20 als Spiralfeder ausgebildet. Insbesondere ist das Federelement 20 an der gegenüberliegenden Seite zu dem zweiten Haptikelement 13 im Innenraum I des Bedienelements 2 angeordnet und an einem separaten Funktionselement F abgestützt, welches insbesondere das Magnetelement 8 ist. Das Magnetelement 8 und der Magnetsensor 4 bilden innerhalb der Bedienvorrichtung 1 eine Drehstellungserkennungseinrichtung 21.
Insbesondere ist das erste Haptikelement 12 als Zahnungsring ausgebildet, so dass das erste Haptikelement 12 materialsparend hergestellt ist. Dadurch kann Gewicht des Bedienelements 2 eingespart werden. Insbesondere ist dann das erste Haptikelement 12 einstückig mit einer weiteren Stirnwand 22 des Bedienelements 2 ausgebildet.
Das zweite Haptikelement 13 ist in einer Richtung R entlang einer Längsachse, welche insbesondere die Drehachse D des Bedienelements 2 ist, relativ zum ersten Haptikelement 12 bewegbar. Insbesondere kann dann bei Drehung des Bedienelements 2 um die Drehachse D das zweite Haptikelement 12 bewegt werden, so dass bei Drehung aus der ersten Position in die zweite Position das zweite Haptikelement 13 entlang der Richtung R bewegt wird. Durch die relative Drehung des ersten Haptikelements 12 zum zweiten Haptikelement 13 erfolgt eine Kämmungsänderung, wodurch die haptische Rückmeldung erzeugt wird. Mittels des Federelements 20 ist eine Vorspannkraft auf das zweite Haptikelement 13 ausübbar, so dass mittels der Federkraft eine Stärke der haptischen Rückmeldung einstellbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Haptikelement 13 als eine kreisscheibenförmige Platte ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Haptikelement 13 in seiner Umfangsform an die Innenform des hohlzylinderförmigen Bedienelements 2 angepasst ist, so dass ein Verkanten des zweiten Haptikelements 13 verhindert ist.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die haptische Einrichtung 11 ein zweites Federelement 20 aufweist, mit welchem ein weiteres zweites Haptikelement 13 an ein weiteres erstes Haptikelement 12 angedrückt ist, so dass eine redundante haptische Rückmeldung erzeugbar ist. Insbesondere ist dann das zweite Federelement 20 und das zweite erste Haptikelement 12 auf einer der Stirnwand 22 gegenüberliegenden zweiten Stirnwand ausgebildet, und das zweite zweite Haptikelement 13 korrespondierend dazu angeordnet. Insbesondere stützt sich dann das erste Federelement 20 und das zweite Federelement 20 an einem gemeinsamen Funktionselement F, welches insbesondere dann mittig innerhalb des Innenraums I angeordnet ist ab. Des Weiteren kann insbesondere vorgesehen sein, dass die beiden Federelemente 20 hintereinander innerhalb des Innenraums I angeordnet sind. Dadurch kann besonders zuverlässig die haptische Rückmeldung für den Bediener erzeugt werden kann.
Insbesondere zeigt 3, dass der Magnetsensor 4 direkt auf der Leiterplatte 6 angeordnet ist. Insbesondere kann bei dieser Ausführungsform der Magnetsensor 4 als ein Oberflächenmontagebauteil ausgebildet sein, so dass mittels Oberflächenmontagetechnologie der Magnetsensor 4 auf der Leiterplatte 6 angeordnet wird. Insbesondere wirkt dann das Magnetelement 8 mit dem Magnetsensor 4 zusammen, so dass bei der Drehung des Bedienelements 2 und damit gleichzeitig eine Drehung des Magnetelements 8, das Magnetfeld durch das Magnetelement 8 zum Magnetsensor 4 erfassbar ist. In Abhängigkeit des Magnetfelds wird das Gerät 3 betätigt. Mittels des Magnetsensors 4 ist es bei dieser Anordnung ebenfalls ermöglicht eine Push-Funktion der Bedienvorrichtung zu ermöglichen.
4 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Bedienvorrichtung 1. Das Bedienelement 2 ist bei einer Drückbetätigung 23 mit der Kraft 18 auf die Bedienelementoberfläche 14 um eine Trägerachse T bewegbar. Insbesondere weist die Bedienvorrichtung 1 einen Träger 24 auf. Insbesondere weist der Träger 24 zumindest einen Haltearm 26 zum Halten des Bedienelements 2 und einen Tragarm 29 zum Schalten einer Schalteinrichtung 25 der Bedienvorrichtung 1 auf. Es ist auch möglich, dass die Bedienvorrichtung einen zweiten Haltearm 29 aufweist. Der Träger 24 ist um die zur Drehachse D separate Trägerachse T drehbar gelagert und abhängig von der Druckbetätigung 23 des Bedienelements 2 ist der Träger 24 um die Trägerachse T derart drehbar, dass durch den Träger 24 die Schalteinrichtung 25 der Bedienvorrichtung 1 zur Aktivierung der ausgewählten Betriebsfunktion schaltbar ist. Mit anderen Worten rotiert der Träger 24 um die Trägerachse T, sobald das Bedienelement 2 mit der Kraft 18 beaufschlagt wird.
Insbesondere weist die Bedienvorrichtung 1 eine Basisplatte, welche insbesondere die Leiterplatte 6 ist, auf, auf welcher sich der Träger 24 mittelbar oder unmittelbar abstützt. Insbesondere ist der Tragarm 29 an der Basisplatte angeordnet und der Haltearm 26 ist insbesondere an dem Tragarm 29 angeordnet. Insbesondere ist das Bedienelement 2 an dem Haltearm 26 angeordnet. Insbesondere sind die Basisplatte und der Tragarm 29 separat zum Haltearm 26 und zum Bedienelement 2 ausgebildet.
Insbesondere ist der Haltearm 26 freikragend und das Bedienelement 2 an einem dem Tragarm 29 abgewandten Ende 30 des Haltearms 26 angeordnet. Insbesondere verläuft die Trägerachse T durch eine Anmündungsstelle 31 von dem Haltearm 26 mit dem Tragarm 29. Der Haltearm 26 ist dabei insbesondere starr mit dem Tragarm 29 gekoppelt. Insbesondere ist der Haltearm 26 bewegungsgekoppelt mit dem Tragarm 29, sodass bei der Druckbetätigung 23 der Haltearm 26 und der Tragarm 29 rotiert.
Insbesondere ist vorgesehen, dass abhängig von der Druckbetätigung 23 des Bedienelements 2 der Träger 24 um die Trägerachse T derart gedreht wird, dass durch den Träger 24, insbesondere durch den Tragarm 29, die Schalteinrichtung 25 zur Aktivierung der ausgewählten Betriebsfunktionen geschaltet wird.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Haltearm 26 mit der Drehachse D gekoppelt ist. Insbesondere ist dann das Bedienelement 2 exzentrisch um die Trägerachse T angeordnet.
Insbesondere weist die Schalteinrichtung 25 zumindest ein Schaltelement 27, vorliegend zwei Schaltelemente 27, auf, welche insbesondere im Gehäuse 7 der Bedienvorrichtung 1 angeordnet sind. Insbesondere ist mittels des zumindest einem Schaltelements 27 beziehungsweise mittels des zumindest zweiten Schaltelements 27 eine weitere Funktion des Geräts 3 und/oder ein weiteres Gerät 3 auswählbar und/oder einstellbar und/oder bedienbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Schaltelemente 27 eine Schaltmatte 28 aufweist und insbesondere mittels einer Oberflächenmontagetechnologie (Surface Mounted Technology - SMT) montiert werden kann. Insbesondere ist die Schaltmatte 28 zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet. Insbesondere berührt das Bedienelement 2 in einer Bedienstellung die Schaltmatte 28 und ist durch die Schaltmatte 28 aufgrund der Elastizität automatisch aus der Bedienstellung in eine Nullstellung zur weiteren Bedienung rückführbar.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schaltmatte 28 auf der Leiterplatte 6 aufliegt. Insbesondere kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zumindest eine Schaltelement 27 auf der Leiterplatte 6 ausgebildet ist.
5 zeigt eine weitere schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform der Bedienvorrichtung 1. Das Bedienelement 2 der Bedienvorrichtung 1 ist um die Drehachse D drehbar gelagert. Insbesondere kann dadurch eine Betriebsfunktion des Geräts 3 auswählbar sein. Über den nicht dargestellten Haltearm 26 ist das Bedienelement 2 an der Drehachse D mit dem Träger 24 gekoppelt. Der Träger 24 ist um die Trägerachse T drehbar. Bei einer Drehung des Bedienelements 2 wird eine Betriebsfunktion des Geräts 3 ausgewählt. Bei einer Druckbetätigung 23 des Bedienelements 2 wird diese Kraft 18 über den nicht dargestellten Haltearm 26 auf den Tragarm 29 übertragen, welcher wiederum mit der Schalteinrichtung 25 gekoppelt wird und dadurch die Schalteinrichtung 25 schaltet und das Gerät 3 bedient.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8364342 B2 [0003]

Claims

Bedienvorrichtung (1) zum Bedienen zumindest eines Geräts (3) eines Kraftfahrzeugs (K), welche ein Bedienelement (2) aufweist, welches um eine Drehachse (D) der Bedienvorrichtung (1) drehbar gelagert ist, wobei mittels einer Drehung um die Drehachse (D) das Gerät (3) betätigbar ist, wobei die Bedienvorrichtung (1) zumindest ein erstes Messelement aufweist, welches in einem Gehäuse (7) der Bedienvorrichtung (1) angeordnet ist, und das Bedienelement (2) zumindest ein zweites Messelement aufweist, welches mit dem zumindest ersten Messelement zusammenwirkt, und das zweite Messelement bei einer Drehung des Bedienelements (2) um die Drehachse (D) mitdrehbar ist und relativ zu dem zumindest ersten Messelement drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messelement als Magnetsensor (4) insbesondere als Hall-Sensor und das zweite Messelement als Magnetelement (8) ausgebildet ist und dass das Bedienelement (2) zumindest eine Drehstellung relativ zum Magnetsensor (4) aufweist, in welcher ein Magnetfeld des Magnetelements (8) durch den zumindest einen Magnetsensor (4) erfassbar ist, wobei in Abhängigkeit des Magnetfelds das Gerät (3) betätigbar ist.
Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Magnetsensor (4) direkt auf einer Leiterplatte (6) der Bedienvorrichtung (1) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetsensor (4) derart angeordnet ist, dass eine Erfassungsoberfläche (16) des Magnetsensors (4) parallel zu einer Stirnseite (17) des Bedienelements (2) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des zumindest einen Magnetsensors (4) eine Drehrichtung und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Bedienelements (4) relativ zum Magnetsensor (4) bestimmbar ist und abhängig von der bestimmten Drehrichtung und/oder der bestimmten Drehgeschwindigkeit das Gerät (3) betätigbar ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (2) als zylinderförmige Drehwalze ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (2) hohl ausgebildet ist und das Magnetelement (8) in einem Innenraum (I) des Bedienelements (2) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement (8) als Permanentmagnet ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetelement (8) als Scheibe ausgebildet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (1) eine Mehrzahl von Magnetelementen (8) aufweist, welche mit dem Magnetsensor (4) zusammenwirken.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse des Bedienelements (2) die Drehachse (D) ist, die parallel zu einer Leiterplatte (6) der Bedienvorrichtung (1) orientiert ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (2) zumindest einmal vollständig umlaufend, insbesondere mehrfach umlaufend, um die Drehachse (D) drehbar ist.
Kraftfahrzeug (K) mit einer Bedienvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Verfahren zum Bedienen einer Bedienvorrichtung (1)zumindest eines Geräts (3) eines Kraftfahrzeugs (K), wobei die Bedienvorrichtung (1) ein Bedienelement (2) aufweist, welches um eine Drehachse (D) der Bedienvorrichtung (1) drehbar gelagert ist, wobei mittels einer Drehung um die Drehachse (D) das Gerät (3) betätigt wird, und wobei die Bedienvorrichtung (1) zumindest ein erstes Messelement (4) aufweist, welches in einem Gehäuse (7) der Bedienvorrichtung (1) angeordnet ist, und das Bedienelement (1) zumindest ein zweites Messelement aufweist, welches mit dem zumindest ersten Messelement zusammenwirkt, wobei das Bedienelement (2) und das zweite Messelement bei einer Drehung des Bedienelements (2) um die Drehachse (D) mitgedreht werden und relativ zu dem zumindest ersten Messelement gedreht werden, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messelement als ein Magnetsensor (4) insbesondere als ein Hall-Sensorelement und das zweite Messelement als ein Magnetelement (8) ausgebildet wird und das Bedienelement (2) in zumindest eine Drehstellung relativ zum zumindest einem Magnetsensor (4) gedreht wird, in welcher ein Magnetfeld des Magnetelements (8) durch den zumindest einen Magnetsensor (4) erfasst wird, wobei in Abhängigkeit des Magnetfelds das Gerät (3) betätigt wird.