WO2018108433A1

WO2018108433A1 - Bedieneinheit für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2018108433A1
Application number: PCT/EP2017/079439
Authority: WO
Inventors: Martin Feineis; Jörg Lippmann; Andreas Herb
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: DE102016124415A1

Abstract

Eine Bedieneinheit (2) für ein Kraftfahrzeug zur manuellen Bedienung wenigstens einer Funktion des Kraftfahrzeugs weist einen Handablageabschnitt (4) und wenigstens ein Betätigungselement (6), das zur Betätigung durch eine auf dem Handablageabschnitt (4) ruhende Hand (10) ausgebildet ist, auf, wobei der Handablageabschnitt (4) eine an eine entspannte menschliche Hand (10) angeschmiegte oder im wesentlichen angeschmiegte Kontur mit wenigstens einem ertastbaren Fingerpositionierungsbereich (8i, 8ii) zur blinden Auffindung einer zur Betätigung des Betätigungselementes erforderlichen Position aufweist.

Description

BEDIENEINHEIT FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Bedienung von

Fahrzeugfunktionen durch manuelle Betätigung.

Stand der Technik

Bedieneinheiten zur manuellen Steuerung von Funktionen in Kraftfahrzeugen wie Betätigung von Fensterhebern,

Außenspiegeln, Sitzverstellungen, Einstellung der

Raumtemperatur, sowie Vorrichtungen zur indirekten Bedienung über Menüführungen in Displays sind bekannt.

Die Ausführung und das Anwählen von Funktionen im Kfz- Innenraum erfolgt herkömmlicherweise über mechanische

Schalter oder Kippschalter am Armaturenbrett oder an anderen zugänglichen Stellen im Innenraum des Fahrzeugs. Die Schalter sind als Funktionselemente erkennbar und können daher das optische Erscheinungsbild stören, und die erforderlichen Fugen müssen aufwendig gereinigt werden. Die mechanischen Schalter können üblicherweise auch nicht für

Funktionserweiterungen genutzt werden.

Alternativ kommen Displays mit Touch-Funktion

(Berührungsfunktion) zur Anwendung, bei welchen eine

Berührung eines Bildschirmbereichs eine Funktion auslösen kann. Das ermöglicht ein glattes Erscheinungsbild und eine situationsangepasste Belegung der Bildschirmbereiche, hat aber geometrische Einschränkungen zur Folge, die die

Designfreiheit dennoch einschränken und eine ergonomisch optimierte Auslegung erschweren. Ein Einsatz von Anzeigen mit Touch-Funktion erfordert außerdem beim Bedienen das Abwenden des Blickes von der Fahrbahn.

Beschreibung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Bedienelement zur Bedienung von Funktionen eines Kfz zu schaffen. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Bedienelement zur Bedienung von Funktionen eines Kfz zu schaffen, das die Gestaltungsfreiheit des Fahrzeuginneren vermehrt und eine intuitive Bedienung ermöglicht.

Die Grundidee der Erfindung beruht auf der Überlegung, statt mechanischer Schalter ein ertastbares Funktionselement einzusetzen, das gleichzeitig auch als Handauflage verwendet werden kann.

Demgemäß wird nach der vorliegenden Erfindung eine

Bedieneinheit für ein Kraftfahrzeug zur manuellen Bedienung wenigstens einer Funktion des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, das einen Handablageabschnitt und wenigstens ein

Betätigungselement, das zur Betätigung durch eine auf dem Handablageabschnitt ruhende Hand ausgebildet ist, aufweist, wobei der Handablageabschnitt eine an eine entspannte

menschliche Hand angeschmiegte oder im wesentlichen

angeschmiegte Kontur mit wenigstens einem ertastbaren

Fingerpositionierungsbereich zur blinden Auffindung einer zur Betätigung des Betätigungselementes erforderlichen Position aufweist .

Als Funktion eines Kfz kommt jede Funktion in acht .

Vorzugsweise ist die Funktion eine periphere ion außerhalb des Antriebsstrangs und der Lenkung. Als entspannte menschliche Hand wird im Sinne der Erfindung eine Hand verstanden, die locker gekrümmt ist, also weder gestreckt noch geballt. Angeschmiegt ist eine Formgebung, die einem Negativ einer positiven Form entspricht, vorliegend ist die positive Form die Form der entspannten menschlichen Hand. Die Form kann anhand einer Musterform oder Durchschnittbildung mehrere Musterformen oder durch ein mathematisches oder statistisches Modell ermittelt werden. Eine entsprechende Kontur des Handablageabschnitts wird räumlich konvex oder im Wesentlichen räumlich konvex sein. Die beschriebene Kontur kann auch als Handschmeichler umschrieben werden. Ein

Fingerpositionierungsbereich ist im Sinne der Erfindung ein Bereich, der zur Anlage eines bestimmten Fingers vorgesehen ist. Ertastbarkeit kann durch allgemeine Formgebung wie etwa Kuhlen, Mulden, Rippen oder dergleichen,

Oberflächenbeschaffenheit, Materialauswahl, Tastmuster, thermische Auslegung oder andere Mittel gegeben sein. Der Begriff des Fingers umfasst hier grundsätzlich auch den

Daumen, allerdings kann der Fingerpositionierungsbereich für eine bestimmte Auswahl von Fingern der Hand ausgelegt sein, mit oder ohne Daumen, soweit die blinde Auffindbarkeit gewährleistet ist. Eine Betätigung durch die Hand kann eine Betätigung durch einen Finger oder durch die Handfläche oder durch die ganze Hand umfassen, wobei ein Finger wiederum auch den Daumen umfassen kann.

Mit dem beschriebenen Bedienelement kann eine Vielzahl von Bedienschaltern am Armaturenbrett entfallen. Das

Bedienelement ist im Armablagebereich beliebig platzierbar. Die Hand findet automatisch die erforderliche Bedienposition.

Wenn die Kontur des Handablageabschnitts räumlich konvex oder im Wesentlichen räumlich konvex ist, kann sie sich der Hand besonders gut anschmiegen. In Ausführungsformen ist wenigstens ein Betätigungselement an dem Handablageabschnitt, vorzugsweise an dem ertastbaren Fingerpositionierungsbereich desselben, angeordnet. So kann das Ertasten der Bedieneinheit und die Positionierung der Hand mit dem Bedienvorgang durch einen Finger verknüpft werden, was auch die Ergonomie weiter verbessern und die Schnelligkeit und Genauigkeit der Betätigung erhöhen kann.

Das wenigstens eine Betätigungselement kann auch in

unmittelbarer Nachbarschaft des Handablageabschnitts

angeordnet sein. Als unmittelbare Nachbarschaft des

Handablageabschnitts wird im Sinne der Erfindung ein Bereich um den Handablageabschnitt herum, der durch wenigstens einen Finger der den Handablageabschnitt greifenden Hand

beispielsweise durch Abspreizen erreichbar ist, verstanden. Somit kann auch ein Raum um den Handablageabschnitt für

Bedienvorgänge genutzt werden.

In Ausführungsformen weist das wenigstens eine

Betätigungselement einen berührungssensitiven Bereich oder einen Druckschalter oder Drucktaster an dem

Handablageabschnitt, vorzugsweise einem ertastbaren

Fingerpositionierungsbereich desselben, oder in unmittelbarer Nachbarschaft des Handablageabschnitts auf. Durch Verwendung beispielsweise einer integrierten 3D Touch-Folie mit

kapazitiven, induktiven, resistiven, Infrarot- oder Piezo- Sensoren wird die Positionierung der Finger eindeutig

erkannt. Durch ein Wischen oder Tippen des Fingers können beispielsweise Interaktionen über Menüführung (Display) oder Direktansteuerung von Schaltern ausgeführt werden.

In Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der

Handablageabschnitt beweglich ist und das wenigstens ein Betätigungselement einen Schalter oder Taster, insbesondere Mikroschalter oder -taster, welcher durch eine Bewegung des Handablageabschnitts ausgelöst wird, oder eine Sensorik zur Erfassung einer Bewegung des Handablageabschnitts aufweist. Wenn die Bedieneinheit eine Fingerabdruck- Erkennungsvorrichtung aufweist, können damit auch Zugriffe auf Steuersysteme, Kommunikationssystem des Fahrzeugs authentifiziert werden. Funktionen, Zugriffe und

Voreinstellungen können anhand des eingelesenen

Fingerabdrucks individualisiert werden. Ein gesonderter Fingerabdruck-Leser kann entfallen.

Vorzugsweise weist die Bedieneinheit eine Sendevorrichtung zum Senden von Signalen entsprechend Betätigungen des wenigstens einen Betätigungselements auf. Damit kann die Bedieneinheit Betätigungssignale an eine Steuervorrichtung senden. Das Senden kann drahtgebundene oder Funkübertragungen umfassen .

Vorzugsweise weist die Bedieneinheit eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Signalen und ferner wenigstens eine einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Informationen entsprechend den empfangenen Signalen und einer Rückmeldungsvorrichtung zur Rückmeldung von Betätigungs- und/oder Steuervorgängen durch mechanische, optische oder akustische Mittel auf. Damit kann die Bedieneinheit Signale von einer Steuervorrichtung empfangen, um sie dem Benutzer in jeder denkbaren Form zurückzumelden. Es können auch Belegungen der Bedieneinheit aufgrund von Signalen von der Steuervorrichtung definiert und situationsangepasst geändert werden. Das Empfangen kann drahtgebundene oder Funkübertragungen umfassen.

Wenn die Anzeigevorrichtung berührungssensitiv ist und

Bestandteil der wenigstens einen Betätigungsvorrichtung ist, können auch Bedienvorgänge und (zumindest bildhafte)

Anzeigevorgänge in einem Bereich zusammengefasst werden.

In Ausführungsformen ist zur Auffindung des wenigstens einen ertastbaren Fingerpositionierungsbereichs zusätzlich eine an den Handablageabschnitt angeformte Rippenstruktur zur Fingerführung oder eine ertastbare Veränderung einer

Oberflächenstruktur der Handablageabschnitt vorgesehen.

Wenn je Finger genau ein Betätigungselement vorgesehen ist, kann auch eine besonders sichere Bedienung ermöglicht werden, da die Finger an einer einzigen Position verbleiben.

In Ausführungsformen sind Betätigungselemente stirnseitig angrenzend an und/oder integriert in der konvexen Kontur des Handablageabschnitts vorgesehen.

In Ausführungsformen ist wenigstens ein Betätigungselement als ein längliches Betätigungsfeld ausgebildet. Eine Größe, insbesondere die longitudinale Ausdehnung des länglichen Betätigungsfelds kann zur Anpassung an unterschiedlich große Hände und/oder Finger bemessen sein. Vorzugsweise ist je Finger wenigstens ein als längliches Betätigungsfeld

ausgebildetes Betätigungselement vorgesehen.

Dabei sind vorzugsweise zumindest zwei längliche

Betätigungsfelder mit einem Winkel zwischen ihren

longitudinalen Ausrichtungen angeordnet. Eine kleiner Winkel zwischen den longitudinalen Ausrichtungen, beispielsweise zwischen 1 und 30 Grad, entspricht der natürlichen Form einer menschlichen Hand, die eine konvexe Form greift, und ist daher ergonomisch vorteilhaft.

Ferner kann wenigstens ein längliches Betätigungsfeld derart ausgebildet sein, dass auf der Fläche des Betätigungsfeldes mehrere Betätigungsbereiche vorgesehen sind. Eine solche Ausbildung kann auch dazu dienen, mehrdirektionale Funktionen wie etwa Fensterheber auf/zu, Spiegelverstellung nach

links/rechts/vorn/hinten, Radiofrequenz oder Presets oder Klima-Temperatur höher/niedriger, Scrollen oder Zoomen in einem Bildschirm einer Multifunktionsanzeige und dergleichen zu bedienen. Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug

vorgeschlagen, wobei die Steuervorrichtung eine Bedieneinheit gemäß vorstehender Beschreibung, eine Empfangseinheit zum Empfangen von Signalen von der Bedieneinheit, und wenigstens eine Steuereinheit zur Steuerung wenigstens einer Funktion des Kraftfahrzeugs anhand von durch die Empfangseinheit empfangenen Signalen aufweist.

In Ausführungsformen weist die Steuervorrichtung eine

Wiedergabeeinheit zum Wiedergeben von Informationen durch optische bzw. akustische Mittel entsprechend den durch die Empfangseinheit empfangenen Signalen und/oder von hierdurch gesteuerten Funktionen auf.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einer Bedieneinheit gemäß

vorstehender Beschreibung vorgeschlagen, wobei die

Bedieneinheit an einer Mittelkonsole, Armstütze,

Türverkleidung oder einem Sitz aufgesetzt oder integriert angebracht ist.

In Ausführungsformen ist die Bedieneinheit gegenüber der Mittelkonsole, Armstütze, Türverkleidung oder dem Sitz verschiebbar, drehbar, in der Höhe verstellbar oder

anderweitig in ihrer Position und/oder Orientierung

veränderbar, um eine Position der Bedieneinheit an eine Position des Bedieners der Bedieneinheit anzupassen.

Kurze Figurenbeschreibung

Fig. 1 zeigt eine Außenansicht einer Bedieneinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 zeigt eine Außenansicht einer Bedieneinheit gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 zeigt eine Außenansicht einer Bedieneinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Bedieneinheit gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der

vorliegenden Erfindung.

Es versteht sich, dass die Figuren rein schematisch zu verstehen sind. Obschon die Figuren dazu gedacht sind, die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Sachverhalte zu zeigen, können auch Elemente gezeigt sein, welche zur Ausführung der Erfindung nicht unabdingbar sind. In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Außenansicht einer Bedieneinheit 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt ist, ist die Bedieneinheit 2 dieses

Ausführungsbeispiels im Bereich einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs in einer Position, die für einen Fahrer bequem erreichbar ist, angeordnet.

Die Bedieneinheit 2 weist einen Handablageabschnitt 4, ein Betätigungselement 6 und mehrere

Fingerpositionierungsbereiche 8i, 8ii auf. Die Bedieneinheit 2 ist mit einer auf ihr ruhenden rechten Hand 10 eines

Bedieners mit mehreren Fingern 12i-12v dargestellt. Für die Zwecke der Darstellung und Erläuterung wird auch der Daumen 12i als Finger betrachtet. Der Handablageabschnitt 4 ist als Ganzes entlang einem longitudinalen Freiheitsgrad 14

bewegbar. Bewegungen gemäß dem longitudinalen Freiheitsgrad 14 sind durch einen Sensor (nicht näher dargestellt)

erfassbar, der auch als ein weiteres Betätigungselement verstanden werden kann.

Der Handablageabschnitt 4 weist eine im Allgemeinen konvexe Kontur auf, welche an die entspannt aufliegende Hand 10 angeschmiegt ist. Die Fingerpositionierungsbereiche 6i, 6ii sind so ausgebildet, dass sie durch die Hand 10 bzw. die Finger 12i, 12ii ertastbar sind. Dadurch kann die richtige Position der Hand 10 bezüglich des Handablageabschnitts 4 bzw. bezüglich des Betätigungselements 6a blind aufgefunden werden. Ein erster Fingerpositionierungsbereich 8i für den Daumen 12i, der auch aus Daumenanlagebereich bezeichnet werden kann, ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine lokale konvexe Teilkontur in die konvexe Gesamtkontur des Handablageabschnitts 4 eingearbeitet. Die Erfindung ist jedoch auf diese Ausbildung des Fingerpositionierungsbereichs 8i nicht eingeschränkt; vielmehr kann der

Fingerpositionierungsbereich 8 auch durch andere Mittel verwirklicht sein.

Ein erstes Betätigungselement 6 ist als berührungssensitiver Bereich in die Oberfläche des Handauflagebereichs 4

integriert und dient auch als zweiter

Fingerpositionierungsbereich 8ii für den Zeigefinger 12ii der Hand 10. Der Fingerpositionierungsbereich 8ii ist hier aufgrund einer glatteren Oberflächenbeschaffenheit gegenüber dem Rest des Handauflagebereichs 4 ertastbar. Die Erfindung ist jedoch auf diese Ausbildung des

Fingerpositionierungsbereichs 8ii nicht eingeschränkt;

vielmehr kann der Fingerpositionierungsbereich 8 auch durch andere Mittel verwirklicht sein, etwa durch mechanische

Tastelemente wie Erhebungen oder Vertiefungen. Das erste Betätigungselement 6 kann auch anders aufgebaut sein, etwa als verborgener Taster; in diesem Fall kann die Ertastbarkeit des zweiten Fingerpositionierungsbereichs 8ii beispielsweise durch die Nachgiebigkeit einer Haut des Handauflageabschnitts 4 über dem Taster gegeben sein.

Über das erste Betätigungselement 6 sind Berührungen des Zeigefingers 12ii sensierbar/erfassbar und in Sensorsignale umwandelbar. Ebenso sind Bewegungen des Handablageabschnitts 4 als Ganzes entlang dem longitudinalen Freiheitsgrad 14 durch das weitere Betätigungselement (nicht näher

dargestellt) sensierbar/erfassbar und in Sensorsignale umwandelbar. Die Sensorsignale sind über eine nicht näher dargestellte E/A-Schnittstelle mit einer Sendevorrichtung zugänglich. Die Schnittstelle kann über Draht oder drahtlos in ein Steuersystem des Kraftfahrzeugs eingebunden sein.

Fig. 2 zeigt eine schematische perspektivische Außenansicht einer Bedieneinheit 2 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt ist, ist die Bedieneinheit 2 dieses

Ausführungsbeispiels im Bereich einer Armablage einer linken Seitentür eines Kraftfahrzeugs in einer Position, die für einen Insassen für die linke Hand bequem erreichbar ist, angeordnet. Die Bedieneinheit 2 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Variante der Bedieneinheit 2 des vorherigen

Ausführungsbeispiels, sodass die Merkmale desselben auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als gegeben angenommen werden können, soweit nachstehend nichts Anderes beschrieben wird oder es aus dem Zusammenhang heraus offensichtlich als unmöglich erkennbar ist.

Wie im vorherigen Ausführungsbeispiel weist die Bedieneinheit 2 dieses Ausführungsbeispiels einen im Allgemeinen konvex ausgebildeten Handablageabschnitt 4 auf. Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel ist die Bedieneinheit 2 dieses Ausführungsbeispiels nicht als Ganzes bewegbar, obschon in einer Abwandlung eine solche Beweglichkeit als Ganzes

vorgesehen sein kann. Der Handablageabschnitt 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Mittelbereich 20, der omnidirektional konvexe globale Krümmung aufweist und der einer Krümmungsumkehrlinie 22 in einen krempenförmigen

Randabschnitt 24 übergeht, dessen Krümmung in Umfangsrichtung konvex und in radialer Richtung konkav ist, wobei die radiale Richtung eine zum Rand hin weisende Richtung ist. Der

krempenförmige Randabschnitt 24 ist ein glatter Übergang zu einer umgebenden Struktur, hier zu der umgebenden Oberfläche der Armablage der Türverkleidung, gegeben. Es versteht sich, dass eine global konvexe Topographie auch lokale konkave Dellen aufweisen kann, um sich der Hand 10 besser

anzuschmiegen oder um Fingerpositionierungsbereiche zu definieren, oder aus sonstigen technischen oder ästhetischen Gründen .

In diesem Ausführungsbeispiel weist die Bedieneinheit 2 drei Betätigungselemente 6a, 6b, 6c auf, welche für den Daumen, Zeige- und Mittelfinger der linken Hand des Fahrers

vorgesehen sind und als jeweilige

Fingerpositionierungsbereiche 8i, 8ii, 8iii in der Oberfläche des Handablageabschnitts 4 ausgebildet sind. Die

Betätigungselemente 6a, 6b, 6c sind in diesem

Ausführungsbeispiel als längliche Betätigungsfelder

ausgebildet. Dabei erstreckt sich das erste

Betätigungselement 6a für den Daumen entlang der

Krümmungsumkehrlinie 22 und das zweite Betätigungselement 6b und das dritte Betätigungselement 6c erstrecken sich aus dem Mittelbereich 20 bis in den Randbereich 24. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, spannen Spuren des zweiten Betätigungselements 6 einen geringfügigen Winkel auf, welcher dem Verlauf der

Finger bei locker auf dem Handablageabschnitt 4 aufliegenden Hand 10 nachempfunden ist.

Die Betätigungselemente 6a, 6b, 6c dieses Ausführungsbeipiels sind jeweils als Mehrbereichs- (hier : Zweibereichs-) - Betätigungselemente ausgebildet. Hierbei sind verschiedenen Bereichen (hier etwa einem distalen Bereich und einem proximalen Bereich) des Betätigungselements unterschiedliche Funktionen zugewiesen wie beispielsweise entgegengesetzte Richtungen eines Stellglieds oder dergleichen. Ohne

Beschränkung der Allgemeinheit sind die Betätigungselemente 6a, 6b, 6c dieses Ausführungsbeipiels jeweils einer frei zuweisbaren Funktion, einem rechten Fensterheber und einem linken Fensterheber zugeordnet. Die jeweiligen Funktionen sind durch Funktionsmarkierungen 26 im Randbereich 24 der Bedieneinheit 2 angegeben. Die frei zuweisbare Funktion ist durch eine Steuervorrichtung des Fahrzeugs über die nicht näher dargestellte E/A-Schnittstelle, die zu diesem Zweck mit einer Empfangsvorrichtung versehen ist, belegbar.

Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Außenansicht einer Bedieneinheit 2 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt ist, ist die Bedieneinheit 2 dieses

Ausführungsbeispiels im Bereich einer Armablage einer

Mittelkonsole oder einer rechten Seitentür eines

Kraftfahrzeugs in einer Position, die für die rechte Hand eines Fahrers oder Insassen bequem erreichbar ist,

angeordnet. Die Bedieneinheit 2 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Variante der Bedieneinheiten 2 der vorherigen

Ausführungsbeispiele, sodass die Merkmale derselben auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als gegeben angenommen werden können, soweit nachstehend nichts Anderes beschrieben wird oder es aus dem Zusammenhang heraus offensichtlich als unmöglich erkennbar ist.

Die Grundform der Bedieneinheit 2 mit Mittelbereich 20, krempenförmigem Randbereich 24 und länglichen

Betätigungsfeldern entspricht derjenigen des vorherigen

Ausführungsbeispiels. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedoch fünf Betätigungselemente 6a, 6b, 6c, 6d, 6e vorgesehen, wobei jedes Betätigungselement einem

Fingerpositionierungsbereich 8i, 8ii, 8iii, 8iv, 8v entspricht. Somit ist für jeden Finger einer Hand 10 ein Betätigungselement vorhanden.

Der Randbereich 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel

stirnseitig verlängert, und in diesem Bereich ist ein

Anzeigeabschnitt 30 ausgebildet. Der Anzeigeabschnitt 30 kann verschiedene, über die nicht näher dargestellte E/A- Schnittstelle von einer Steuervorrichtung empfangene Daten wie etwa Wetterdaten oder dergleichen anzeigen.

In einer Ausführungsvariante kann der Anzeigeabschnitt 30 berührungssensitiv sein und als weiteres Betätigungselement dienen. Dabei können Bereiche des Anzeigeabschnitts 30 so angesteuert werden, dass sie Symbole oder andere

Darstellungen entsprechend den unterlegten Funktionen zeigen.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Bedieneinheit 2 gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Bedieneinheit 2 dieses Ausführungsbeispiels ist eine Konkretisierung und Weiterbildung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels in Bezug auf die Beweglichkeit der Bedieneinheit 2 als Ganzes, ist aber in Bezug auf die Gestaltung der Oberfläche des Handablageabschnitts 4 gänzlich Undefiniert und kann daher jede der in Figuren 2 und 3 gezeigten Formen und Merkmale aufweisen. Somit können die Merkmale aller vorhergehenden Ausführungsbeispiele auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als gegeben angenommen werden, soweit nachstehend nichts Anderes beschrieben wird oder es aus dem Zusammenhang heraus offensichtlich als unmöglich erkennbar ist.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist der Handablageabschnitt 4 oberhalb einer Unterlage 40, welche eine Vertiefung 41 aufweist, angeordnet. Der Handablageabschnitt 4 weist eine schalenförmige Grundform und einen bodenseitig davon

abragenden Zapfen 42 auf. Der Zapfen 42 ragt in die

Vertiefung 41 der Unterlage 40 hinein und ist dort mittels eines Dämpfungselements 43 und einer Feder 44 so gelagert, dass der Handablageabschnitt 4 in drei Freiheitsgraden, nämlich einem longitudinalen Freiheitsgrad 14, einem

vertikalen Freiheitsgrad 45 und einem rotatorischen

Freiheitsgrad 46 beweglich gelagert ist. Das Dämpfungselement 43 kann beispielsweise ein Silikondämpfer sein. Ein

Mikroschalter 47 ist als vertikales Betätigungselement 6v innerhalb der Vertiefung 41 vorgesehen, um Bewegungen entlang des vertikalen Freiheitsgrads 45 zu erfassen, und ein durch eine Sensorkathodenfolie 48 und eine Sensoranodenfolie 49 gebildeter Sensor ist als horizontales Betätigungselement 6h vorgesehen, um Bewegungen entlang des longitudinalen

Freiheitsgrads 14 und des rotatorischen Freiheitsgrads 46 zu erfassen .

Die Erfindung ist auf vielfältige Steuerungen innerhalb eines Fahrzeugs anwendbar. Mit der erfindungsgemäßen Bedieneinheit können alle Bedieneinheiten innerhalb des Kfz-Innenraums , mit denen Funktionen wie Betätigungen von Fensterhebern,

Außenspiegeln, elektronische Schaltvorgänge,

Sitzverstellungen oder menügesteuerte Betätigungssysteme für komplexere Funktionen mit Untermenüs ausgeführt werden können, abgedeckt werden.

Die Erfindung wird verwirklicht durch die geometrische

Auslegung eines Teilbereiches einer Armauflage, Mittelkonsole oder dergleichen als multifunktionale Bedieneinheit (MFB) in der Art eines Handschmeichlers. Die Bedieneinheit kann dabei entweder als separates Bauteil oder auch lediglich durch die geometrische Auslegung ausgeführt sein. Die geometrische Auslegung, die etwa einer Computermaus ähneln kann,

ermöglicht dem Insassen ein positionsgenaues Ablegen der Hand auf dem Bedienpanel. Das Bedienpanel ist mit einer

elektronischen Sensorik ausgestattet und kann sowohl

unmittelbar in die gekrümmten Auflageflächen des

Handablageabschnitts als auch in angrenzende Bereiche

integriert werden. Durch die spezielle geometrische Formgebung können die Positionen der sensorischen Schalter intuitiv ohne Blickkontakt schon beim Auflegen der Hand auf dem Handablageabschnitt gefunden werden. Hierbei kann, muss aber nicht, die Position der sensorischen Schalter durch zusätzliche haptische Elemente fühlbar gemacht werden.

Die Ausführung der diversen Funktionen wird von einem

MikroController gesteuert, der zusätzliche Informationen über ein optionales Display ausgeben kann.

Von der Erfindung umfasst ist die Kombination eines in der Art eines Handschmeichlers ausgeführten Handablageabschnitts mit einem Touchpad oder einer Anordnung von sensorischen Schaltern. Das Touchpad ersetzt die bisher üblichen

mechanischen Schalter, der Handablageabschnitt ermöglicht ein intuitives Bedienen und Finden der sensorischen Schalter ohne erforderlichen Blickkontakt. Der Handablageabschnitt kann zusätzlich andere Funktionen erfüllen, z.B. als Türgriff, Designelement oder einfach nur als Handauflage. Zur

Vermeidung von Fehlbedienungen kann vorgesehen sein, dass die Sensorik der Bedieneinheit funktionsbezogene Eingaben erst nach Betätigung eines Entsperrschalters oder Eingabe eines Entsperrcodes bzw. einer vorgegebenen Abfolge von

Betätigungen (beispielsweise eines doppelten Drucks auf ein Betätigungselement oder gleichzeitigen Druck auf zwei

Betätigungselemente oder dergleichen) freigegeben werden.

Folgende weitere Elemente können als Bestandteile bzw.

Teilaspekte der Erfindung verstanden werden:

1) Ein Handschmeichler wird als geometrisches Feature mit einer computermausähnlichen Form als Handauflage

beispielsweise in einer Armauflage einer Türverkleidung integriert . 2) Die Integration erfolgt entweder direkt als geometrische Anformung innerhalb der Armauflage oder durch die Fixierung eines zusätzlichen Bauteils auf der Armauflage.

3) Die Umgebung des Handschmeichlers oder die Oberfläche des Handschmeichlers selbst wird mit einer bedienerfreundlichen Anordnung von sensorischen Schaltern oder mit einem Touchpad ausgestattet. Aus der Kombination des Handschmeichlers mit der spezifischen Anordnung der sensorischen Schalter entsteht ein neues gesamtheitliches Bedienelement, das ein intuitives Bedienen von Fensterhebern, Außenspiegeln oder anderer gewünschter Funktionen, die über einen MikroController gesteuert werden können, ermöglicht.

4) Die Oberflächen des Handschmeichlers können aus

Kunststoff, Glas oder kaschierten Dekoren bestehen, die

Oberflächen für die Sensorschalter können aus Glas,

Kunststoff oder ebenfalls aus kaschierten Dekoren bestehen.

Der Handschmeichler kann zusätzliche haptische Merkmale zur Erleichterung der Positionsfindung bei der Bedienung der sensorischen Schalter enthalten, wie z.B. angeformte

Rippenstrukturen zur Fingerführung oder fühlbare

Veränderungen in den Oberflächenstrukturen.

Die multifunktionale Bedieneinheit der vorliegenden Erfindung kann auch die folgenden Eigenschaften bzw. Erweiterungen aufweisen :

• Durch eine der Hand angepasste Formgebung der Trägerfläche findet die Hand automatisch die erforderliche

Bedienposition .

• Eindeutige Positionierhilfen der Finger (Kuhlen, Mulden, Rippen, unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit) ermöglichen eine Blindbedienung Eine Bedienung für unterschiedliche Handgrößen bzw.

Fingergrößen wird durch ein längliches Tasterfeld

ermöglicht .

Durch Verwendung einer integrierten 3D-Touchfolie mit kapazitiven, induktiven, resistiven, Infrarot- oder Piezo- Sensoren wird die Positionierung der Finger eindeutig erkannt. Durch ein Wischen oder Tippen des Fingers können Interaktionen über Menüführung (Display) oder

Direktansteuerung von Schaltern ausgeführt werden.

Der Bediener bekommt über eine haptische Rückmeldung

(Hubmagnet, Piezo, Exciter, Unwuchtmotoren etc.) und/oder optische Bestätigung über Lichtszenarien eine Rückmeldung über die ausgeführte Interaktion, bzw. bekommt vom System die Aufforderung eine Interaktion auszuführen. Durch eine Entkopplung (z.B. über Gummipuffer, Gele oder Federn) der Bedieneinheit (Schalter) kann die Vibration ausgeführt werden und lokal auf die für die Funktion erforderlichen Bereiche begrenzt werden.

Die Bedieneinheit kann an der Türe, Mittelkonsole,

Armauflage oder Sitz angebracht sein und kann bevorzugt auf die individuelle Position des Benutzers angepasst werden (z.B. durch Verschieben, Verdrehen, in der Höhe verstellbar) . Diese Verstellmöglichkeit wird

beispielsweise über Schienensysteme, Kugelführungen, Kipplager, Spindelführung etc. ermöglicht.

Als Oberflächenmaterialen können Echtglas-, Kunststoff-, Holz-, Leder-, Stein- Metalloberflächen verwendet werden. Anwendungen der Schalterfunktion für: Fensterheber,

Außenspiegel, Gangwahlschaltung (mit haptischer

Aufforderung für Gangwechsel z.B. Sport-/Economy-Modus ) Fahrzeugverriegelung, Türöffner, Menüsteuerung eines Displays, Tastatur für z.B. Emails (autonomes Fahren bzw. Beifahrer) etc.

Optional kann die Bedieneinheit beweglich als Ersatz für ein herkömmliches Mensch-Maschine-Interface (Dreh-Push- Schalter) eingesetzt werden. Dafür kann die Bedieneinheit als Ganzes Bewegungen ausführen (Linearführung, Kugelführung, Feder, Kipplager etc.) optional mit

Rastpositionen. Durch die Relativbewegung der

Bedieneinheit können mechanische oder elektronische

Schalter betätigt werden die die Signale an den

Mikrokontroller weitergeben.

Die Bedieneinheit kann entweder aufgesetzt oder in die Form integriert sein.

Beleuchtbare Symbolik, kleinere Displays, Lichtszenarien sorgen für zusätzliche Informationen und optische

Rückmeldung der Interaktion.

Eine Fingerabdruckerkennung (z.B. Scanner hinter Glas) in der Bedieneinheit erkennt den Fahrer und startet

beispielsweise das Fahrzeug.

Die Bedieneinheit ist optional beweglich gelagert, um so auch Cursorbewegungen (z, B. auf einem Bildschirm)

auszuführen, bzw. zum Auslösen anderer Funktionen (z.B. Bestätigung und Abschluss eines Befehls durch Drücken bzw. translatorische oder rotatorische Bewegungen der MFB) Das Ausgangssignal kann durch KontaktSchalter (z.B.

Mikroschalter) kapazitive Schalter/Touch-Folien oder

Piezo-Schalter ausgelöst werden. Diese Schalter werden alle durch Bewegen der Bedieneinheit ausgelöst.

Die Bewegung der Bedieneinheit wird beispielsweise durch die Änderung des elektrischen Feldes zwischen Anode und Kathode erkannt. Die Anode kann sich z.B. an der

Unterseite der MFB befinden und die Kathode auf dem die MFB aufnehmenden Bauteil.

Bei Verwendung von KontaktSchaltern können diese sowohl an der Bedieneinheit als auch an dem aufnehmenden Bauteil angeordnet sein.

Die Bedieneinheit ist beweglich gelagert und verfährt nach dem Loslassen durch Federn, Gummipuffer, Silikonkissen/- dämpfer, wieder in die Ausgangslage.

Die Lagerung erfolgt beispielsweise über einen Zylinder oder Würfel an der Bedieneinheit der in einer

Bohrung/Führungsschlitz/Kulissenführung aufgenommen wird. • Die Bedieneinheit kann in Fahrtrichtung variabel

angeordnet werden (verschiebbar sein) um die Ergonomie zu verbessern (unterschiedliche Armlängen/Sitzpositionen).

• Auf der Bedieneinheit kann im Bereich des Zeigefingers ein Touch-Feld sein, das eine ergonomisch leichte Bedienung ermöglicht .

Die unter Bezug auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung, z.B. die im

Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Sensorik, können auch bei anderen Ausführungsformen der Erfindung, z.B. bei den in Figuren 1, 2 oder 3 gezeigten Bedieneinheiten, vorhanden sein, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet.

Liste der Bezugszeichen

2 Bedieneinheit

4 Handablageabschnitt

6a-6e Betätigungselement (berührungssensitiver Bereich)

6h Betätigungselement (horizontaler Bewegungssensor)

6v Betätigungselement (vertikaler Drucksensor)

8i-8v Fingerpositionierungsbereich (8i: für Daumen)

10 Hand

12i-12v Finger (12i: Daumen)

14 longitudinaler Freiheitsgrad

20 Mittelabschnitt

22 Krümmungsumkehrlinie

24 Randbereich

26 Funktionsmarkierung

30 Anzeigeabschnitt

40 Unterlage

41 Vertiefung

42 Zapfen

43 Dämpfungselement

44 Feder

45 vertikaler Freiheitsgrad

46 rotatorischer Freiheitsgrad

47 Mikroschalter

48 Sensorkathodenfolie (von 6h)

49 Sensoranodenfolie (von 6h)

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Bedieneinheit (2) für ein Kraftfahrzeug zur manuellen Bedienung wenigstens einer Funktion des Kraftfahrzeugs, mit einem Handablageabschnitt (4) und wenigstens einem

Betätigungselement (6; 6a-6c; 6a-6e; 6h, 6v) , das zur

Betätigung durch eine auf dem Handablageabschnitt (4) ruhende Hand (10) ausgebildet ist, wobei der Handablageabschnitt (4) eine an eine entspannte menschliche Hand (10) angeschmiegte oder im Wesentlichen angeschmiegte Kontur mit wenigstens einem ertastbaren Fingerpositionierungsbereich (8i, 8ii; 8i- 8iii; 8i-8v) zur blinden Auffindung einer zur Betätigung des Betätigungselementes erforderlichen Position aufweist.

2. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass die Kontur des Handablageabschnitts (4) räumlich konvex oder im Wesentlichen räumlich konvex ist.

3. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betätigungselement (6; 6a-6c; 6a-6e; 6h, 6v) an dem Handablageabschnitt (4), vorzugsweise an dem ertastbaren Fingerpositionierungsbereich (8i, 8ii; 8i-8iii; 8i-8v) desselben, angeordnet ist.

4. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betätigungselement (6; 6a-6c; 6a-6e; 6h, 6v) in unmittelbarer Nachbarschaft des Handablageabschnitts (4) angeordnet ist.

5. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Betätigungselement (6; 6a-6c; 6a-6e; 6h, 6v) einen berührungssensitiven Bereich (6; 6a-6c; 6a-6e) oder einen Druckschalter oder Drucktaster an dem Handablageabschnitt (4), vorzugsweise einem

ertastbaren Fingerpositionierungsbereich (8i, 8ii; 8i-8iii; 8i-8v) desselben, oder in unmittelbarer Nachbarschaft des Handablageabschnitts (4) aufweist.

6. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass der Handablageabschnitt (4) beweglich ist und das wenigstens ein Betätigungselement (6; 6a-6c; 6a- 6e; 6h, 6v) einen Schalter oder Taster (47), insbesondere Mikroschalter oder -taster, welcher durch eine Bewegung des Handablageabschnitts (4) ausgelöst wird, oder eine Sensorik (48, 49) zur Erfassung einer Bewegung des

Handablageabschnitts (4) aufweist.

7. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (2) eine

Fingerabdruck-Erkennungsvorrichtung aufweist .

8. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (2) eine

Sendevorrichtung zum Senden von Signalen entsprechend

Betätigungen des wenigstens einen Betätigungselements (6; 6a- 6c; 6a-6e; 6h, 6v) aufweist.

9. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (2) eine

Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Signalen und ferner wenigstens eine einer Anzeigevorrichtung (30) zur Anzeige von Informationen entsprechend den empfangenen Signalen und einer Rückmeldungsvorrichtung zur Rückmeldung von Betätigungs^¬ und/oder Steuervorgängen durch mechanische, optische oder akustische Mittel aufweist.

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10. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (30)

berührungssensitiv ist und Bestandteil der wenigstens einen Betätigungsvorrichtung ist.

11. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, wobei zur Auffindung des wenigstens einen ertastbaren Fingerpositionierungsbereich (8i, 8ii; 8i-8iii; 8i-8v) zusätzlich eine an den Handablageabschnitt (4) angeformte Rippenstruktur zur

Fingerführung oder eine ertastbare Veränderung einer

Oberflächenstruktur der Handablageabschnitt (4) vorgesehen ist .

12. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, wobei je Finger genau ein Betätigungselement (6; 6a-6c; 6a-6e; 6h, 6v) vorgesehen ist .

13. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, wobei

Betätigungselemente stirnseitig angrenzend an und/oder integriert in der konvexen Kontur des Handablageabschnitts (4) vorgesehen sind.

14. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Betätigungselement (6; 6a-6c; 6a-6e; 6h, 6v) als ein

längliches Betätigungsfeld ausgebildet ist.

15. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 14, wobei zumindest zwei längliche Betätigungsfelder mit einem Winkel zwischen ihren longitudinalen Ausrichtungen angeordnet sind.

16. Bedieneinheit (2) nach Anspruch 14, wobei wenigstens ein längliches Betätigungsfeld derart ausgebildet ist, dass auf der Fläche des Betätigungsfeldes mehrere Betätigungsbereiche vorgesehen sind.

17. Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Steuervorrichtung eine Bedieneinheit (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, eine Empfangseinheit zum Empfangen von Signalen von der Bedieneinheit (2), und wenigstens eine Steuereinheit zur Steuerung wenigstens einer Funktion des Kraftfahrzeugs anhand von durch die Empfangseinheit

empfangenen Signalen aufweist.

18. Steuervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch

gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung eine Wiedergabeeinheit zum Wiedergeben von Informationen durch optische bzw. akustische Mittel entsprechend den durch die Empfangseinheit empfangenen Signalen und/oder von hierdurch gesteuerten Funktionen aufweist.

19. Kraftfahrzeug mit einer Bedieneinheit (2) nach Anspruch 1, wobei die Bedieneinheit (2) an einer Mittelkonsole,

Armstütze, Türverkleidung oder einem Sitz aufgesetzt oder integriert angebracht ist.

20. Kraftfahrzeug nach Anspruch 19, wobei die Bedieneinheit (2) gegenüber der Mittelkonsole, Armstütze, Türverkleidung oder dem Sitz verschiebbar, drehbar, in der Höhe verstellbar oder anderweitig in ihrer Position und/oder Orientierung veränderbar ist, um eine Position der Bedieneinheit (2) an eine Position des Bedieners der Bedieneinheit (2) anzupassen.