DE102004052241A1

DE102004052241A1 - Integrierter Zentralkonsolen-Schalterblock für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102004052241A1
Application number: DE102004052241A
Authority: DE
Inventors: David A. Sterling Heights Hein
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2005-07-21
Also published as: GB0426022D0; GB2409578B; GB2409578A; US20050133347A1; US7180017B2

Abstract

Eine Schnittstelle weist die Form eines Schalterblocks für die Zentralkonsole eines Kraftfahrzeugs auf. Der Schalterblock weist ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsbauteil auf und zumindest einen nicht-beweglichen Schalter, der hinter dem Innenverkleidungsbauteil angeordnet ist. Der Schalter ist so betätigbar, dass er ein mit elektrischem Strom betriebenes Gerät des Kraftfahrzeugs ein- und ausschaltet.

Description

Die vorliegende Erfindung allgemein Kraftfahrzeuge, und spezieller eine Schnittstelle zum Steuern von Operationen eines Kraftfahrzeugs. Noch spezieller betrifft die Erfindung einen Zentralkonsolen-Schalterblock für Kraftfahrzeuge.

Eine herkömmliche Schnittstelle für Kraftfahrzeuge weist normalerweise einen Schalterblock auf, der üblicherweise eine große Anzahl an Schaltern umfasst, die in und um die Armlehnen, Konsole und/oder das Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs herum angeordnet sind. Bestimmte Schalterblöcke sind normalerweise vorne und zwischen dem Fahrer und Beifahrer des Kraftfahrzeugs in einem Innenverkleidungsbauteil angeordnet, das normalerweise als "Zentralkonsole" bezeichnet wird. Die Zentralkonsole weist üblicherweise Schalter zum Steuern des Kraftfahrzeug-Unterhaltungssystems und der Klimaanlagen-Steuerfunktionen auf. Dadurch dass die Zentralkonsole mit dem Musiksystem und den Klimaanlagen-Steuerschaltern des Kraftfahrzeugs gefüllt ist, bleibt der Bereich vor dem Fahrer und dem Beifahrer frei.

Eine herkömmliche Zentralkonsole weist mechanische Schalter auf, die sich körperlich bewegende (beispielsweise gleitende) Teile aufweisen, die einen Kontakt zwischen Leitern herstellen. Öffnungen sind in der Zentralkonsole zur Aufnahme der Schalter vorhanden. Die Öffnungen ziehen normalerweise Staub und Schmutz an. Dieser Staub und dieser Schmutz sind schwer zu erreichen. Daher ist die Zentralkonsole schwer zu reinigen.

Aus physikalischen Gründen benötigen die Schalter normalerweise Raum (gewöhnlich etwa 0,5 bis 5 mm) für die mechanische Bewegung der Schalter. Dies begrenzt die Fähigkeit, die Zentralkonsole zu gestalten und zu formen. Weiterhin unterliegen die Schalter Verschleiß und können mechanisch ausfallen, in Folge der beweglichen Teile der Schalter, so dass sie unverläßlich werden können.

Das Erfordernis, Schalteröffnungen in der Zentralkonsole vorzusehen, führt dazu, dass zusätzliche Schnittlinien während der Herstellung der Zentralkonsole benötigt werden, und die einzigartige Beschaffenheit jedes der Schalter führt zu einer erhöhten Anzahl an Teilen.

Benötigt wird eine äußerst verlässliche Schnittstelle mit unbeweglichen Schaltern, die einfach einzusetzen ist, und die Möglichkeit erhöht, eine Zentralkonsole zu entwerfen und zu schaffen, die gut aussieht, einfach zu reinigen ist, und gegen Umgebungseinflüsse geschützt ist, wobei die Anzahl an Schnittlinien und die Anzahl an Teilen verringert werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstelle, welche die voranstehend geschilderten Anforderungen erfüllt. Die Schnittstelle liegt in Form eines Schalterblocks für eine Zentralkonsole eines Kraftfahrzeugs vor. Der Schalterblock weist ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsbauteil auf, und zumindest einen unbeweglichen Schalter, der hinter dem Innenverkleidungsteil angeordnet ist. Der Schalter ist so betätigbar, dass ein mit Strom betriebenes Gerät des Kraftfahrzeugs eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 eine Vorderansicht einer Kraftfahrzeug-Zentralkonsole mit einem Schalterblock gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnitts des in 1 gezeigten Zentralkonsolen-Schalterblocks, wobei Schalter für die Warnbeleuchtung und die Nebelrückleuchte gezeigt sind;
3 eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnitts des in 1 gezeigten Zentralkonsolen-Schalterblocks, wobei ein Belüftungsschaltfeld der Kraftfahrzeug-Klimaanlage dargestellt ist;
4 eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnitts des in 1 gezeigten Zentralkonsolen-Schalterblocks, wobei ein Temperatursteuerschalterfeld der Kraftfahrzeug-Klimaanlage dargestellt ist;
5 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines alternativen Temperatursteuerschalterfelds;
6 eine Querschnittsansicht eines unbeweglichen Schalters, der zum Einsatz bei dem Zentralkonsolen-Schalterblock für Kraftfahrzeuge ausgebildet ist;
7 eine schematische Darstellung einer Sensorzone für den in 6 gezeigten Schalter;
8 eine schematische Darstellung eines anderen, unbeweglichen Schalters, der zum Einsatz bei dem Zentralkonsolen-Schalterblock für Kraftfahrzeuge ausgebildet ist;
9 eine Teilquerschnittsansicht eines in 8 gezeigten Zentralkonsolen-Schalterblocks für Kraftfahrzeuge in Kombination mit einer Audiotreiberanordnung zur Bereitstellung hörbarer und fühlbarer Reize;
10 eine Vorderansicht des Abschnitts des in 9 gezeigten Zentralkonsolen-Schalterblocks; und
11 eine Teilquerschnittsansicht des Zentralkonsolen-Schalterblocks für Kraftfahrzeuge mit dem in 8 gezeigten Schalter, in Kombination mit einem Tongenerator und einem Tastgefühlwandler zur Bereitstellung hörbarer und fühlbarer Reize.
In 1 ist eine Schnittstelle in Form eines Schalterblocks gezeigt, insgesamt mit 10 bezeichnet, die dazu ausgebildet ist, in die Zentralkonsole eines Kraftfahrzeugs eingebaut zu werden. Der Schalterblock 10 weist einen Schalter oder eine Schaltergruppe auf, also eine Anzahl an Schaltern, die so betätigbar sind, dass sie ein oder mehrere elektrisch betriebene Geräte (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs einschalten und ausschalten können, beispielsweise die Sitzheizung für den Fahrer und den Beifahrer, Warnleuchten, Nebelrückleuchten, und das Klimatisierungssteuersystem des Kraftfahrzeug.
Der Schalterblock 10 besteht vorzugsweise aus einem Material, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, das so geformt oder ausgebildet wird, wie dies erwünscht ist, um eine im Wesentlichen starre Anordnung mit einem gewünschten Stil zu schaffen. Das Ausformen von Innenverkleidungsbauteilen für Kraftfahrzeuge ist Fachleuten auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung wohl bekannt und wird daher nicht mit weiteren Einzelheiten beschrieben.
Der Schalterblock 10 wird vorzugsweise einstückig ausgeformt, mit einem vereinigten Aufbau, wobei vorzugsweise keine Öffnungen vorgesehen sind, zumindest dort, wo sich Schalter befinden, wo sich Staub und Schmutz ansammeln könnten, und ist daher relativ einfach zu waschen oder auf andere Art und Weise sauber zu halten.
Der Schalterblock 10 kann im Wesentlichen eben oder ohne Ornamente ausgebildet sein, oder kann Tastgefühlmerkmale aufweisen, beispielsweise Verformungen wie etwa erhöhte Bereiche, vertiefte Bereiche, oder sowohl erhöhte als auch vertiefte Bereiche, damit ein Benutzer die Schalter einfach auffinden kann.
Der Schalterblock 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch eine Innenausstattungsfase gehaltert sein, eine Blende oder ein Armaturenbrett 20, wobei vorzugsweise eine Tastgefühl-Identifizierung 22 vorhanden ist, beispielsweise eine in 2 gezeigte Mulde, um das Aussehen eines Schalters zur Verfügung zu stellen, beispielsweise der Schalter für die Nebelrückleuchte und die Warnleuchten, die dargestellt sind, um visuell den Ort derartiger Schalter anzugeben oder festzulegen. Andere Schalter, beispielsweise die Schalter für die Sitzheizung des Fahrers oder des Beifahrers sowie die Klimaanlagen-Steuerschalter, können entsprechend ausgebildet sein. Eine Tastgefühlführung 24 kann in der Tastgefühl-Identifizierung 22 und konzentrisch zu dieser vorgesehen sein. Die Tast gefühlführung 24 ist vorzugsweise in Form einer Kappe vorhanden, im Gegensatz zu der voranstehend erwähnten Mulde. Das Profil der Tastgefühlführung 24 überschreitet vorzugsweise nicht das Profil des Armaturenbretts 20. Ein Ziel oder ein Zielbereich 26 ist innerhalb der Tastgefühlführung 24 angeordnet und weist vorzugsweise die Form einer Einbuchtung, eines Hohlraums oder einer ähnlichen Vertiefung auf, im Gegensatz zur Kappe, welche die Tastgefühlführung 24 bildet. Die unterschiedlichen Topografien des Armaturenbretts 20 ermöglichen es einem Benutzer, visuell den Ort des Schalters und einen empfindlichen Betätigungsbereich oder Bereich (beispielsweise den Zielbereich 26) des Schalters zu erkennen, um verschiedene, mit Strom betriebene Geräte (nicht gezeigt) ein- und auszuschalten, wenn der Schalter von einem Benutzer betätigt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Schalterblock 10, oder zumindest dessen Abschnitte, an denen sich Schalter befinden, lichtdurchlässig und von hinten beleuchtet sein, wie dies nachstehend genauer erläutert wird, um es dem Benutzer zu ermöglichen, visuell den Ort der Schalter zu erkennen, wenn das Kraftfahrzeug bei Dunkelheit betrieben wird. Weiterhin können die Schalter Kennzeichnungen 28, 30 aufweisen, beispielsweise die dargestellten Standard-Identifikationssymbole für die hintere Nebelrückleuchte und die Warnleuchten, um es dem Benutzer zu ermöglichen, einfach die Schalter den Geräten zuzuordnen, die von den Schaltern betätigt werden.
Das Armaturenbrett 20 kann darüber hinaus mit einer Tastgefühl-Identifizierung 32 in Form eines vorspringenden Teils versehen sein, in der Form ähnlich jener eines Einstellknopfs, um eine Ausgangsposition oder einen Startpunkt für eine Schaltergruppe festzulegen, beispielsweise die Belüftungsschaltergruppe, die in 3 gezeigt ist, um die Funk tion oder den Betrieb eines mit elektrischem Strom arbeitenden Geräts zu steuern, beispielsweise die Belüftungsöffnungen des Kraftfahrzeug-Klimatisierungssystems. Eine Tastgefühlführung 34, beispielsweise die dargestellte Kappe, kann oberhalb der Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 32 vorgesehen sein, um den Benutzer zur Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 32 zu führen. Das Profil der Tastgefühlführung 34 geht vorzugsweise nicht über das Profil des Armaturenbretts 20 heraus. von der Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 32 gehen Speichen oder Adern 36 aus, die zu dem Zweck vorgesehen sein können, den Benutzer zu verschiedenen Zielen oder Zielbereichen 38 zu führen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Zielbereiche 38 Einbuchtungen, die dazu dienen, einen fühlbaren Reiz zur Verfügung zu stellen, wenn ein Benutzer sie berührt. Die Zielbereiche 38 können innerhalb einer Hilfs-Tastgefühlführung 40 vorgesehen sein, die um die Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 32 und die Tastgefühlführung 34 herum und konzentrisch zu diesen angeordnet ist. Die Zielbereiche 38 identifizieren die empfindlichen Betätigungsabschnitte oder Bereiche der Schalter in der Schaltergruppe, welche ein elektrisch betriebenes Gerät ein- und ausschalten, wenn der Schalter von dem Benutzer betätigt wird. Der Schalterblock 10, oder zumindest solche Abschnitte von diesem, an denen sich Schalter befinden, können lichtdurchlässig und von hinten beleuchtet sein, um es dem Benutzer zu ermöglichen, visuell den Ort der Schalter festzustellen, wenn das Kraftfahrzeug bei Dunkelheit betrieben wird. Weiterhin kann der Schalterblock 10 Kennzeichnungen 42 aufweisen, beispielsweise die dargestellten Standard-Belüftungs-Identifizierungssymbole, um es dem Benutzer zu ermöglichen, einfach die Schalter den Geräten zuzuordnen, die von den Schaltern betätigt werden. Weiterhin kann der Schalterblock 10 Bereiche 44 aufweisen, die jedem Zielbereich 38 zugeordnet sind, die licht durchlässig sind oder auf andere Art und Weise ermöglichen, dass Anzeigen 40, beispielsweise Licht emittierende Dioden (LED) (nicht gezeigt), gesehen werden können, wenn die den entsprechenden Bereichen 44 zugeordneten Schalter betätigt werden. Andere Schaltergruppen, beispielsweise die in 1 gezeigte Gebläsemotorgeschwindigkeits-Steuerschaltergruppe, können ähnlich ausgebildet sein wie die voranstehend geschilderte Belüftungsöffnungs-Steuerschaltergruppe.
Ein anderes Beispiel für eine Schaltergruppe ist in 4 gezeigt. Diese Schaltergruppe ist zum Einsatz als die Temperatur-Steuerschaltergruppe des Kraftfahrzeug-Klimatisierungssystems geeignet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann in dem Armaturenbrett 20 eine Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 46 vorgesehen sein, beispielsweise das dargestellte Relief. Mehrere Ziele oder Zielbereiche 48, beispielsweise die dargestellten Einbuchtungen, Hohlräume oder ähnlichen Vertiefungen, können innerhalb der Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 46 angeordnet sein. Eine Tastgefühlführung 50, beispielsweise der erhöhte Knopf, der dargestellt ist, kann in der Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 44 angeordnet sein, vorzugsweise im axialen Zentrum der Tastgefühl-Identifizierungsvorrichtung 46, und im gleichen Abstand zwischen gegenüberliegenden Zielbereichen 48, um als Ausgangsposition für die Schaltergruppe zu dienen. Die dargestellte Schaltergruppe weist Schalter auf, die äußeren axialen Zielbereichen 48 zugeordnet sind, die dazu führen, dass die Betriebstemperatur des Kraftfahrzeug-Klimatisierungssystems bei der maximalen niedrigen und maximalen hohen Temperatur arbeitet. Schalter, die inneren axialen Zielbereichen 48 zugeordnet sind, führen bei Betätigung dazu, dass schrittweise Änderungen der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeug-Klimatisierungssystems hervorgerufen werden.
Die Schaltergruppe kann Bereiche 52 aufweisen, die lichtdurchlässig sind, oder es auf andere Art und Weise ermöglichen, dass eine Anzeige, beispielsweise eine LED (nicht gezeigt), gesehen werden kann, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. So können beispielsweise die Bereiche 52 farbig codiert sein. Gemäß bekannten Standards können Bereiche 52, die niedrigeren Temperaturen zugeordnet sind, blau sein, jedoch Bereiche 52, die höheren Temperaturen zugeordnet sind, rot.
Ein weiteres Beispiel für eine Schaltergruppe ist teilweise weggeschnitten in 5 dargestellt. Diese Schaltergruppe ist ebenfalls zum Einsatz als Temperatur-Steuerschaltergruppe eines Kraftfahrzeug-Klimaanlagensystems geeignet. Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Zielbereiche 54 vorgesehen, für eine feinfühligere Steuerung des Klimatisierungssystems. Jedem Zielbereich 54 ist ein Schalter und eine zugehörige Anzeige 56 zugeordnet, beispielsweise eine LED (nicht gezeigt), die eine sichtbare Anzeige dafür abgibt, wenn der zugehörige Schalter betätigt wird. Die Anzeigen 56, die den Schaltern zugeordnet sind, die das Klimatisierungssystem dazu veranlassen, bei niedrigeren Temperaturen zu arbeiten, können blau sein, und die Anzeigen 56, die den Schaltern zugeordnet sind, die das Klimatisierungssystem zum Betrieb bei höheren Temperaturen veranlassen, können rot sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Schalter nicht-mechanische oder unbewegliche Berührungszellen oder Schalter, beispielsweise Widerstandsschalter, induktive, piezo-elektrische oder kapazitive Schalter. Ein kapazitiver Schalter, der zur Ausführung der Erfindung geeignet ist, ist in 6 mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet. Der Schalter 58 kann von je ner Art sein, die beispielsweise in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2002/00570320 beschrieben ist, veröffentlicht am 16. Mai 2002, deren Beschreibung durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird. Das Armaturenbrett 20 kann in Form eines im Wesentlichen starren Substrats vorliegen, das eine vordere Oberfläche 20a aufweist, die einen Teil der Zentralkonsole des Kraftfahrzeugs bilden kann, und für Schalter dekoriert und konturiert ist. Der Schalter 58 kann eine oder mehrere, unabhängige dielektrische Substanzen aufweisen, wie eine oder mehrere Elektroden oder ein oder mehrere elektrische Bauelemente haltern (beispielsweise einen oder mehrere Widerstände, Kondensatoren, und/oder Chips mit integrierten Schaltungen). Bei der dargestellten Ausführungsform kann eine erste der dielektrischen Substanzen zumindest eine erste Elektrode 64 haltern. Eine zweite der dielektrischen Substanzen kann zumindest eine zweite Elektrode 68 haltern. Ein oder mehrere elektrische Bauelemente können von einer dieser dielektrischen Substanzen gehaltert sein, oder durch ein getrenntes Bauelement. Die ersten und zweiten Elektroden 64, 68 sind einem Berührungssensor zugeordnet, der durch das Zusammenwirken der dielektrischen Substanzen, der Elektroden 64, 68, und der elektrischen Bauelemente gebildet wird. Die Elektroden 64, 68 sind vorzugsweise getrennt angeordnet, damit dazwischen eine dreidimensionale Trennung vorhanden ist. Bei der dargestellten Ausführungsform werden die ersten und zweiten dielektrischen Substanzen durch eine erste bzw. zweite Leiterplatte 72, 74 gebildet. Die erste und zweite Leiterplatte 72, 74 weisen einen Abstand zueinander auf, um die bevorzugte dreidimensionale Trennung zur Verfügung zu stellen. In Folge der dreidimensionalen Trennung der Elektroden 64, 68 bildet die zweite Elektrode 68 einen kapazitiven Hintergrundsensor zur Erfassung von Umgebungsbedingungen, und in geringerem Ausmaß von externen Störungen, wogegen die erste Elektrode 64 einen kapazitiven Sensor bildet, der sowohl Umgebungsbedingungen als auch äußere Störungen erfasst, jedoch stärker mit den externen Störungen gekoppelt ist. Diese Konstruktion sorgt für eine exakte Erfassung externer Störungen, wenn ein Stimulus (beispielsweise eine Berührungseingabe) zwischen der ersten und zweiten Elektrode 64 bzw. 68 auftritt, und insbesondere in größerer Nähe zur ersten Elektrode 64.
Der Betriebsablauf des voranstehend geschilderten Schalters 58 lässt sich am besten unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung von 7 verstehen. In der Zeichnung ist ein Abschnitt des Armaturenbretts 20 dargestellt, der einen Zielbereich 76 aufweist, in welchem ein Stimulus 78 erfasst wird. Der Stimulus 78 erfolgt über eine Berührungseingabe, beispielsweise durch den Finger eines Benutzers. Die vorliegende Erfindung ist besonders gut dazu geeignet, einen abgedeckten Finger oder einen Finger in einem Handschuh zu erfassen, in Folge der dreidimensionalen Trennung zwischen den Elektroden 64, 68 (gezeigt in 6). Die Empfindlichkeit des Schalters 58 kann dadurch eingestellt werden, dass die externe Störung eingestellt wird, die von den Elektroden 64, 68 erfasst wird. Der Schalter 58 wird nicht betätigt, bis der Stimulus 78 tatsächlich "in" den Zielbereich 76 hineingelangt, und sich näher an der ersten Elektrode 64 als an der zweiten Elektrode 68 befindet. Auf diese Weise muss die Störung des Stimulus 78 von der ersten und zweiten Elektrode 64 bzw. 68 erfasst werden, jedoch in größerem Ausmaß von der ersten Elektrode 64, damit der Schalter 58 betätigt wird.
Ein alternativer Schalter 80, ähnlich dem voranstehend geschilderten Schalter 58, ist in 8 dargestellt. Ein Schalter, der für diese Anwendung geeignet ist, ist ebenfalls in der voranstehend geschilderten US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung beschrieben. Dieser Schalter 80 weist eine erste Elektrode 82 und eine zweite Elektrode 84 auf, die im Abstand die erste Elektrode 82 umgibt. Anders als bei dem voranstehend geschilderten Schalter 58 liegen die Elektroden 82, 84 dieses Schalters 80 in derselben Ebene. Ein Signal wird an den Schalter 80 geliefert, um ein elektrisches Feld um den Schalter 80 herum zu erzeugen. Das Zuführen eines Stimulus, beispielsweise des Fingers eines Benutzers, in die Nähe des Schalters 80 stört das elektrische Feld. Eine Steuerschaltung (nicht gezeigt) erfasst Störungen des elektrischen Feldes und erzeugt in Reaktion ein Steuersignal. Das Steuersignal steuert den Betrieb eines mit elektrischem Strom betriebenen Geräts des Kraftfahrzeugs.
Der Schalterblock 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einer Audiotreiberanordnung 86 versehen sein, wie in 9 gezeigt, um eine hörbare und/oder fühlbare Schalterrückmeldung zur Verfügung zu stellen. Das Armaturenbrett 20 des Schalterblocks 10 kann in Form eines Acrylmaterials, eines Polycarbonatmaterials, oder eines anderen leichten, leistungsfähigen Materials vorhanden sein, und ist im Idealfall ein festes, dauerhaftes, stoßfestes und wärmebeständiges Material. Das Armaturenbrett 20 kann ein relativ dunkles lichtdurchlässiges Material sein, beispielsweise ein ebenes, geschwärztes Polycarbonatmaterial. Das Armaturenbrett 20 kann, wie gezeigt, eben sein, oder kann fühlbare Merkmale aufweisen, wie jene, die voranstehend beschrieben wurden. Eine Applikationsarbeit 88, die mehrere Schichten enthalten kann, kann hinter einer inneren Oberfläche des Armaturenbretts 20 oder in deren Nähe angeordnet sein (also unterhalb des Armaturenbretts 20 in 9). Die Applikationsarbeit 88 kann beispielsweise eine äußerste, dunkle, lichtdurchlässige Schicht aufweisen, beispielsweise eine schwarze Schicht, die im Vordergrund angeordnet ist. Eine Zwischenschicht kann hinter der äußersten Schicht oder in deren Nähe vorgesehen sein (also in 9 unterhalb der äußersten Schicht). Die äußerste Schicht kann geätzt sein, und die Zwischenschicht kann lichtdurchlässig sein und eine Zwischenfarbe aufweisen, beispielsweise grau, die vorzugsweise einen guten Kontrast zur Farbe der äußersten Schicht aufweist, um eine visuelle Anzeige des Orts des Schalters 80 zur Verfügung zu stellen. Weiterhin kann die Zwischenschicht geätzt sein, und kann eine innerste Schicht hinter der Zwischenschicht im Hintergrund oder in deren Nähe vorgesehen sein, oder gegenüberliegend der äußersten Schicht (also in 9 unterhalb der Zwischenschicht). Die innerste Schicht kann eine hellere Farbe aufweisen, beispielsweise weiß, die vorzugsweise einen guten Kontrast zur Farbe der Zwischenschicht aufweist. Weiterhin kann die Zwischenschicht mit einem Muster geätzt sein, das ein herkömmliches Symbol oder ein Standardsymbol repräsentiert. Die hellere Farbe der innersten Schicht kann durch die geätzte Zwischenschicht angezeigt werden. Die Schichten können Farbschichten sein, beispielsweise eine Schicht aus schwarzer Farbe, eine Schicht aus grauer Farbe, und eine diffuse Schicht aus weißer Farbe.
Ein Beispiel für ein geschwärztes Polycarbonat-Armaturenbrett 20 mit einer Applikationsarbeit 88, wie voranstehend geschildert, ist in 10 gezeigt. Das Armaturenbrett ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet. Die dunkle, äußerste Schicht ist mit dem Bezugszeichen 90 bezeichnet. Die äußerste Schicht 90 kann geätzt sein, um die Zwischenschicht erkennbar zu machen, um den Ort eines Schalters bei 92 anzuzeigen, und wahlweise eine Sichtanzeige bei 94 erkennbar zu machen. Die Zwischenschicht kann entsprechend geätzt sein, um die innerste Schicht erkennbar zu machen, um eine Sichtanzeige (beispielsweise das dargestellte Symbol für die Nebelrückleuchte) der Schalterfunktion bei 96 zur Verfügung zu stellen, und die Sichtanzeige für den Schalterzustand (also ein- oder ausgeschaltet) bei 94. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Lichtquelle 100, beispielsweise die in 9 gezeigten LEDs, hinter der Applikationsarbeit 88 oder in deren Hintergrund vorgesehen sein kann, um Licht durch die Applikationsarbeit 88 und das Armaturenbrett 20 zu schicken. Dies sorgt für eine Sichtanzeige des Orts eines Schalters und des Betriebszustands des Schalters, wenn das Kraftfahrzeug bei Dunkelheit betrieben wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können der Schalter 80, die Audiotreiberanordnung 86 und die Lichtquelle 100 durch eine flexible Leiterplatte 98 gehaltert sein, die hinter der Applikationsarbeit 88 oder in deren Nähe angeordnet ist. Die flexible Leiterplatte 88 kann sich eng an die Form des Armaturenbretts 20 anpassen, ob nun das Armaturenbrett 20 eben ausgebildet ist oder aber fühlbare Merkmale aufweist. Daher kann die Audiotreiberanordnung 86 ausreichend nahe am Armaturenbrett 20 angeordnet sein, um einen fühlbaren Reiz zu erzeugen, wenn der Schalter 80 betätigt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass ein Tongenerator 102 und ein Tastgefühlwandler 104 zusätzlich zur Audiotreiberanordnung 86 oder anstelle von dieser eingesetzt werden können, wie voranstehend beschrieben wurde, um eine hörbare und/oder fühlbare Schalterrückmeldung zur Verfügung zu stellen. Auch der Tongenerator 102 und der Tastgefühlwandler 104 können zusammen mit dem Schalter 80 und einer Lichtquelle 100 von einer flexiblen Leiterplatte 106 gehaltert werden. Der Tongenerator 102 kann so arbeiten, dass er fühlbare Reize erzeugt, beispielsweise weiche, beruhigende Töne, zur Bereitstellung eines hörbaren Reizes, wenn der Schalter 80 betätigt wird. Der Tastgefühlwandler 104 kann Tastgefühlreize zur Verfügung stellen, beispielsweise Klick- oder Klopfreize, wenn der Schalter 80 betätigt wird. Der Tastgefühlwandler 104 kann in Form eines Elektromagneten vorhanden sein, der beim Einsatz bei der vorliegenden Verwendung als Stampfer oder Klopfer bezeichnet werden kann. Bei Betätigung des Schalters 80 kann der Elektromagnet mit Strom versorgt werden, um einen Kolben zu verschieben, schematisch mit dem Bezugszeichen 180 bezeichnet, der stampfen, klopfen oder vibrieren kann, oder auf andere Weise einen Tastgefühlreiz hervorrufen kann, über den Schalterblock 10.
Fachleute auf diesem Gebiet wissen, dass verschiedene Bauteile der Erfindung programmierbar sein können. So kann beispielsweise, wie voranstehend erwähnt, die Empfindlichkeit der Schalter 58 und 80 eingestellt werden, um die Tastgefühlmerkmale oder deren Fehlen beim Armaturenbrett 20 vorzusehen. Die Intensität der Lichtquelle 100 kann je nach Wunsch programmiert werden. Die Frequenz der Audiotreiberanordnung 86 kann programmiert werden, um die hörbaren und fühlbaren Reize zu steuern, die von ihr erzeugt werden. So können beispielsweise hochfrequente Signale von der Audiotreiberanordnung 86 erzeugt werden, um hörbare Reize zu erzeugen, während niederfrequente Signale von der Audiotreiberanordnung 86 erzeugt werden können, um fühlbare Reize zu erzeugen. Sowohl hoch- als auch niederfrequente Signale können dazu verwendet werden, sowohl hörbare als auch fühlbare Reize zu erzeugen. Diese programmierbaren Merkmale können durch eine Steuerung erzielt werden, beispielsweise einer Mikrosteuerung oder einem Prozessor, wie schematisch in 9 mit dem Bezugszeichen 110 bezeichnet, und durch Befehle in einem Speicher, auf wel chen die Steuerung 110 zugreift. Die Steuerung und geeignete Steuerschaltungen können von der Leiterplatte 72, 98, 106 gehaltert oder auf andere Art und Weise mit dieser verbunden sein, um den Betrieb des Schalters 58, 80, der Lichtquelle 100, der Audiotreiberanordnung 86, des Tongenerators 102 und des Tastgefühlwandlers 104 zu steuern. Die Steuerschaltung kann einzelne Verriegelungsschalter zum Umschalten einzelner Lichtquellen 100 aufweisen, und zum Auslösen der Audiotreiberanordnung 86, des Tongenerators 102 und des Tastgefühlwandlers 104, um hörbare und fühlbare Reize zu erzeugen, wenn der Schalter 58, 80 betätigt wird. Alternativ können die Audiotreiberanordnung 86, der Tongenerator 102 und der Tastgefühlwandler 104 eine vereinigte Steuerung oder Steuerschaltung zum unabhängigen Steuern des Betriebs aufweisen.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass Fachleute auf diesem Gebiet wissen, dass die Audiotreiberanordnung 86 zusätzlich dazu, dass sie hörbare Reize erzeugt, auch als zentraler Lautsprecher für das Kraftfahrzeug dienen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Schalter, die Lichtquellen 100, die Audiotreiberanordnung 86, der Tongenerator 102 und der Tastgefühlwandler 104 in einem Kasten oder Gehäuse 112 als eigenständige Einheit aufgenommen. Das gesamte Gehäuse 112 ist vorzugsweise sehr klein oder dünn und lässt sich einfach von der Zentralkonsole abnehmen.
Durch Verwendung nicht-mechanischer oder unbeweglicher Berührungsfelder oder Schalter können mehrere Teile und eine Bewegung ausgeschaltet werden. Das Ausschalten der Bewegung ermöglicht das Weglassen von Spalten, die andernfalls zwischen den beweglichen Teilen vorhanden wären. Durch das Weglassen von Spalten wird das Erscheinungsbild der Zentralkonsole verbessert, sowie das Sauberhalten der Zentralkonsole, und der Schutz gegen Umgebungseinflüsse, der von der Zentralkonsole zur Verfügung gestellt wird.
Das Grundprinzip und die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung wurden an Hand bevorzugter Ausführungsformen erläutert und beschrieben. Jedoch wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf andere Art und Weise in die Praxis umgesetzt werden kann, als dies hier speziell erläutert und dargestellt wurde, ohne vom Wesen oder Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Schalterblock für Kraftfahrzeuge, welcher aufweist: ein Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsbauteil; und zumindest einen unbeweglichen Schalter, der hinter dem Innenverkleidungsbauteil angeordnet ist, wobei der Schalter so betätigbar ist, dass er ein mit elektrischem Strom betriebenes Gerät des Kraftfahrzeugs einschaltet und ausschaltet.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenverkleidungsbauteil ausgeformt ist, und keine Öffnungen aufweist, zumindest dort, wo Schalter vorgesehen sind.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenverkleidungsbauteil Tastgefühlmerkmale aufweist, um es einem Benutzer zu ermöglichen, einfach den Ort des Schalters über fühlbare Reize festzustellen.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenverkleidungsbauteil einen Zielbereich aufweist, der einem empfindlichen Betätigungsbereich des Schalters zugeordnet ist.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenverkleidungsbauteil zumindest teilweise lichtdurchlässig und von hinten beleuchtet ist, um es einem Benutzer zu ermöglichen, visuell den Ort des Schalters festzustellen.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter Kennzeichnungen aufweist, die es einem Benutzer ermöglichen, den Schalter dem mit elektrischem Strom betriebenen Gerät zuzuordnen, welches der Schalter steuert.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter entweder ein Widerstandsschalter ist, ein induktiver, ein piezo-elektrischer oder ein kapazitiver Schalter.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter ein kapazitiver Schalter ist, der zumindest eine dielektrische Substanz und zumindest eine Elektrode zur Erfassung einer externen Störung durch einen Stimulus aufweist.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter ein kapazitiver Schalter ist, der zwei oder mehrere unabhängige, dielektrische Substanzen aufweist, wobei eine erste der dielektrischen Substanzen eine erste Elektrode aufweist, und eine zweite der dielektrischen Substanzen eine zweite Elektrode aufweist, zwischen der ersten und der zweiten Elektrode eine dreidimensionale Trennung vorhanden ist, die erste und die zweite Elektrode kapazitive Hintergrundsensoren bilden, zur Erfassung einer externen Störung durch einen Stimulus, und die zweite Elektrode stärker an die externe Störung gekoppelt ist als die erste Elektrode.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter ein kapazitiver Schalter ist, der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, die im Abstand die erste Elektrode so umgibt, dass beide in derselben Ebene angeordnet sind, wobei der Schalter dazu ausgebildet ist, ein elektrisches Feld zu erzeugen, das durch einen Stimulus gestört werden kann, wobei die Störung von einer Steuerschaltung erfasst wird, die ein Steuersignal erzeugt, das den Betrieb des mit elektrischem Strom betriebenen Geräts steuert.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Audiotreiberanordnung vorgesehen ist, die hinter dem Innenverkleidungsbauteil angeordnet ist, um einen Audioreiz zu erzeugen, wenn der Schalter betätigt wird.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Audiotreiberanordnung vorgesehen ist, die hinter dem Innenverkleidungsbauteil angeordnet ist, und ausreichend nahe an dem Innenverkleidungsbauteil, um einen Tastgefühlreiz zu erzeugen, wenn der Schalter betätigt wird.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter auf einer flexiblen Leiterplatte gehaltert ist, die hinter dem Innenverkleidungsbauteil angeordnet ist, und sich mit ihrer Form an jene des Innenverkleidungsbauteils anpasst.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tongenerator vorgesehen ist, der hinter dem Innenverkleidungsbauteil angeordnet ist, um einen hörbaren Reiz zu erzeugen, wenn der Schalter betätigt wird.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastgefühlwandler hinter dem Innenverkleidungsbauteil vorgesehen ist, um einen Tastgefühlreiz zu erzeugen, wenn der Schalter betätigt wird.
Schalterblock nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastgefühlwandler die Form eines Elektromagneten aufweist, der dazu ausgebildet ist, bei Stromversorgung einen Kolben zu verschieben, der in Eingriff mit dem Innenverkleidungsbauteil gelangt, wenn der Schalter betätigt wird.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfindlichkeit des Schalters einstellbar ist.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Audiotreiberanordnung vorgesehen ist, die so programmiert werden kann, dass sie bei unterschiedlichen Frequenzen arbeitet, um Audio- oder Tastgefühlreize zu erzeugen.
Schalterblock nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Audiotreiberanordnung auch als Zentrumslautsprecher für das Kraftfahrzeug dient.
Schalterblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterblock mit einer Kraftfahrzeug-Zentralkonsole vereinigt ist, so dass das Innenverkleidungsbauteil und die Zentralkonsole einstückig mit vereinigtem Aufbau ausgeformt sind.