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Patent Searching and Data


Title:
ASSEMBLY FOR ACTUATING A VEHICLE FUNCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/043808
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly (1) for actuating a vehicle function, having a cover element (2), which is at least partially formed as a vehicle emblem. A light distribution device (7), which is arranged under the cover element (2) and has a light source (9c) arranged under or in the light distribution device, is arranged to backlight the cover element. A printed circuit board (8) having a proximity sensor (9b) is arranged under the light distribution device (7), the proximity sensor being formed and aligned to sense proximities to the cover element (2). A control and evaluation circuit (9d) is coupled to the light source (9c) and to the proximity sensor (9b) in order to switch the light source depending on a proximity.

Inventors:
SCHINDLER MIRKO (DE)
VAN GASTEL PETER (DE)
GERDES BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/066828
Publication Date:
April 02, 2015
Filing Date:
August 05, 2014
Export Citation:
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Assignee:
HUF HUELSBECK & FUERST GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B60R13/00; B60Q1/26; B60Q3/02
Foreign References:
US20100007463A12010-01-14
DE102011016439A12012-10-11
US20060226953A12006-10-12
US20030216817A12003-11-20
US20070126246A12007-06-07
Attorney, Agent or Firm:
ZENZ - PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Baugruppe (1) zur Betätigung einer Fahrzeugfunktion, mit

einem Deckelement (2), welches wenigstens teilweise als

Fahrzeugemblem ausgebildet ist,

einer unter dem Deckelement (2) angeordneten

Lichtverteileinrichtung (7),

einer unter oder in der Lichtverteileinrichtung

angeordneten Lichtquelle (9c), wobei die Lichtquelle und die Lichtverteileinrichtung zur Hinterleuchtung des Deckelementes angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass unter der Lichtverteileinrichtung (7) eine Platine (8) mit einem Annäherungssensor (9b) angeordnet ist, wobei der Annäherungssensor zum Sensieren von Annäherungen an das

Deckelement (2) ausgebildet und ausgerichtet ist,

dass eine Steuer- und Auswerteschaltung (9d) mit der

Lichtquelle (9c) und dem Annäherungssensor (9b) gekoppelt ist, um die Lichtquelle in Abhängigkeit von einer Annäherung zu schalten .

2. Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Deckelement eine teilweise lichtundurchlässige Frontseite aufweist und wobei die Lichtverteileinrichtung zum Ausleuchten der

lichtdurchlässigen Bereiche des Deckelementes ausgebildet ist.

3. Baugruppe nach Anspruch 2, wobei die Frontseite

wenigstens teilweise metallisiert, insbesondere verchromt ist.

4. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Lichtverteileinrichtung Lichtleitbereiche zum Leiten und Lenken von Licht aus der Lichtquelle aufweist.

5. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, die Lichtverteileinrichtung Diffusorbereiche zum Streuen von Licht aus der Lichtquelle aufweist. 6. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Annäherungssensor als kapazitiver Sensor ausgebildet ist.

7. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei unterhalb des Deckelements, auf der Platine ein Schalter angeordnet ist und das Deckelement gegenüber dem Schalter bewegbar angeordnet ist, so dass durch mechanische Einwirkung auf das Deckelement eine Schalterbetätigung erfolgt.

Description:
Baugruppe für Betätigung einer Fahrzeugfunktion

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zur Verwendung an einem Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Baugruppe, die am Kraftfahrzeug angeordnet wird, um eine

Betätigung einer Fahrzeugfunktion zu ermöglichen.

Im Stand der Technik sind zahlreiche Baugruppen für

Fahrzeuge bekannt, die den unterschiedlichsten Funktionen dienen .

Eine Baugruppe ist beispielsweise aus der EP 2 067 665 AI bekannt. Dort wird ein Herstelleremblem oder Herstellerlogo an einem Fahrzeug angebracht und mit Hilfe einer Lichtquelle und einer Lichtleiteinrichtung hinterleuchtet.

Ein weiteres hinterleuchtetes Fahrzeuglogo ist aus der

DE 10 2004 024 263 AI bekannt.

Die genannten beleuchteten Fahrzeugembleme dienen dabei ausschließlich der Verbesserung des Designs und der verbesserten Wertanmutung eines Fahrzeuges. Einen funktionalen Aspekt

erfüllen sie jedoch nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

multifunktionale Baugruppe für Fahrzeuge zur Verfügung zu stellen .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine

Baugruppe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Gemäß der Erfindung wird ein gestaltetes Fahrzeugemblem

(oder auch Herstelleremblem) mit einer Annäherungssensorik kombiniert, um eine Baugruppe zur Betätigung einer

Fahrzeugfunktion zur Verfügung zu stellen.

Dafür weist die erfindungsgemäße Baugruppe ein dem Benutzer zugewandtes oberes Deckelement auf, welches teilweise als

Fahrzeugemblem ausgebildet ist. Wenn hierbei von Fahrzeugemblem die Rede ist, ist jedes beliebige Zier- oder Markenelement gemeint, welches eine optische Aufwertung oder Kennzeichnung des Fahrzeuges vornehmen soll. Unter diesem Deckelement ist

erfindungsgemäß eine Lichtverteileinrichtung angeordnet. Unter der Lichtverteileinrichtung oder darin ist wiederum eine

Lichtquelle angeordnet, so dass durch Lichtquelle und

Lichtverteileinrichtung in ihrer kombinierten Wirkung eine

Hinterleuchtung des darauf angeordneten Deckelementes erfolgt.

Schematisch ist der Aufbau bis zu diesem Punkt vergleichbar mit dem vorstehend genannten Stand der Technik, insbesondere der EP 2 067 665 AI. Dort wird als erfindungsgemäße

Lichtverteileinrichtung eine Lichtleiteinrichtung mit

Lichtleitflächen oder Lichtumlenkflächen verwendet. Ebenso gut kann aber eine andere Art von Lichtverteileinrichtung,

beispielsweise eine mehradrige Lichtleitereinrichtung oder auch ein Diffusor Verwendung finden.

Erfindungsgemäß erschöpft sich die Funktion der Baugruppe jedoch nicht in der Hinterleuchtung eines Zierelements, sondern dient der Sensierung von Funktionsbetätigungen. Dazu ist unter der Lichtverteileinrichtung eine Platine mit einem

Annäherungssensor angeordnet, wobei der Annäherungssensor zum Sensieren von Annäherungen an das hinterleuchtbare Deckelement ausgebildet und ausgerichtet ist. Der Annäherungssensor sensiert also durch die Lichtverteileinrichtung und das Deckelement hindurch eine Annäherung an das Deckelement. Der Sensor liegt auf der dem Benutzer abgewandten Seite des Deckelementes, der Benutzer sieht also das beleuchtete Deckelement und kann auf diese Weise die entsprechend sensierte Fläche problemlos auffinden. Es befinden sich nämlich Herstellerembleme oder

Fahrzeugembleme oft an prominenten Stellen am Fahrzeug, so dass ein Auffinden dieser Embleme unproblematisch ist. Dies ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, da das Betätigungselement gleichzeitig als Designelement wirkt und deshalb an bequem zugänglichen Stellen am Fahrzeug anzuordnen ist. Im Stand der Technik werden Bedienelemente oft dezent, aber an problematisch zugänglichen Stellen angeordnet, da sie das Erscheinungsbild eines Fahrzeuges schmälern können. Außerdem schützt bei der Erfindung das Deckelement den Annäherungssensor vor

Umwelteinflüssen.

Mit sowohl der Lichtquelle als auch dem Annäherungssensor ist eine Steuer- und Auswerteschaltung gekoppelt, die auf der Platine unmittelbar angeordnet sein kann, ebenso jedoch au einer anderen Position der Baugruppe platziert sein kann. Diese Steuer- und Auswerteschaltung steuert den Annäherungssensor in der technisch vorgesehenen Weise an. Als Annäherungssensoren kommen sowohl kapazitive als auch induktive Annäherungssensoren in Frage. Beide Arten sind im Markt verfügbar und mit

entsprechenden Schaltvorschriften versehen. Kapazitive Sensoren können außerdem durch Metallflächen gebildet werden, die mit einer geeigneten Ladeelektronik gekoppelt sind. Der

Erfassungsbereich des Sensors erstreckt sich durch die davor, zum Benutzer hin ausgerichteten Komponenten und sensiert

kontaktlos die Annäherung eines Benutzers.

In Abhängigkeit von der Sensierung der Annäherung ist es der Steuer- und Auswerteeinrichtung möglich, die Lichtquelle

anzusteuern. Diese Ansteuerung kann in vielfältiger Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Licht genutzt werden, um den Benutzer für eine Benutzung anzuleiten. Die Farbe der

Lichtquelle kann außerdem geändert werden, um einen

Betriebs zustand der Einrichtung anzuzeigen. Beispielsweise kann das Fahrzeugemblem in einer ersten Farbe hinterleuchtet werden, wenn sich das Fahrzeug oder eine Klappe, welche mittels der Betätigungseinrichtung zu öffnen ist, in verriegeltem Zustand befindet. Die Farbe kann dann in Abhängigkeit von

Verriegelungszustand geändert werden. Außerdem kann die

Beleuchtungseinrichtung angesteuert werden, um die Annäherung des Benutzers oder Betätigung zu quittieren. Schließlich kann auch die Beleuchtungseinrichtung verwendet werden, um den

Benutzer Hinweise für eine korrekte Bedienung zu geben. Nähert sich beispielsweise der Benutzer der Betätigungseinrichtung an, berührt diese ggf. sogar, so kann dies als erster Abschnitt eines Betätigungsschemas betrachtet werden. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung erfasst diese Annäherung und das Verharren des Benutzers in der angenäherten Position. Der Benutzer lässt beispielsweise die Hand in einigen Zentimeter Entfernung vor der Betätigungseinrichtung verharren oder legt sie für einige

Sekunden auf das Deckelement auf. Möchte nun der Benutzer die Fahrzeugfunktion aufrufen, so wird er durch ein Lichtsignal, hervorgerufen von der Steuer- und Auswerteeinrichtung aufgefordert, die Hand in einem bestimmten Zeitfenster wieder zu entfernen oder eine sonstige Geste, beispielsweise ein Abheben und erneutes Auflegen, auszuführen. Folgt der Benutzer dieser Vorgabe, so wird die Fahrzeugfunktion ausgelöst.

Die erfindungsgemäße Baugruppe bietet demnach eine neuartige Kombination von optischer Kennzeichnung und Betätigung. Die Baugruppe ist zu ästhetischen Zwecken verwendbar, erfüllt jedoch insbesondere den technischen Zweck in Kombination mit dem darin angeordneten Annäherungssensor. Der Annäherungssensor wiederum, kombiniert mit der Leuchtfunktion, ermöglicht einen besonders verlässlichen und benutzerfreundlichen Zugriff. Da er sich in einem Bereich des Fahrzeuges befindet, wo ein Fahrzeugemblem regelmäßig zur Kenntlichmachung zu positionieren ist, ist diese Einrichtung auch vorteilhaft zugänglich am Fahrzeug anzuordnen. Die ästhetische Wirkung ist also Schlüssel oder Rechtfertigung für eine besonders günstige Anordnung am Fahrzeug und erschließt ganz neue Bedienmöglichkeiten.

Wesentlich ist dabei, dass Annäherungssensoren ein Sensieren ohne unmittelbaren Kontakt erlauben und daher auch eine

Raumüberwachung durch die vorgelagerten Komponenten hindurch ermöglicht .

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Deckelement eine teilweise lichtdurchlässige Frontseite auf und die Lichtverteilungseinrichtung ist zum Ausleuchten der

lichtdurchlässigen Bereiche des Deckelementes ausgebildet.

Grundsätzlich kann das Deckelement vollständig opak, also lichtundurchlässig ausgebildet sein. Die Lichtverteileinrichtung hinterleuchtet das Deckelement dann in einer solchen Weise, dass entlang des Umfangs des Deckelementes Licht austritt, so dass sich diese Konturlinie von der Umgebung abhebt. Das Deckelement kann jedoch besonders bevorzugt lichtdurchlässige Bereiche aufweisen, um eine noch bessere visuelle Wahrnehmung des

Deckelementes und der Baugruppe mit ihrer Betätigungsfunktion zu erlauben.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind Teilbereiche der Frontseite metallisiert, beispielsweise verchromt oder mit einem Metallüberzug versehen ausgebildet. Das Deckelement kann

beispielsweise aus transparenten oder opaken KunstStoffkörpern geformt sein, die teilweise mit einem Chromüberzug versehen sind. Das Deckelement kann auch mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise ist es möglich, das Deckelement mit einem

verchromten Emblem zu versehen, welches auf einem transparenten oder teiltransparenten Träger angeordnet ist. Das Deckelement wird dann durch die Kombination des Trägers mit dem

aufgebrachten Emblem gebildet. Die metallisierten Bereiche können dabei das Detektionsverhalten des Annäherungssensors beeinflussen. Insbesondere wenn kapazitive Sensoren als

Annäherungssensoren Verwendung finden, werden metallisierte Teile des Deckelementes als Kondensatorfläche wirken. Diese Wirkung ist jedoch durchaus kalkuliert und teilweise auch gewünscht, um die Betätigung sicher zu erfassen. Außerdem ist die Verwendung von kapazitiven Sensoren ein etablierter Stand der Technik bei der Betätigung von Fahrzeugfunktionen . Es besteht weitreichende Kenntnis zum Einsatz dieser Sensoren, beispielsweise im Bereich der Keyless-Entry-Systeme, bei denen Fahrzeugtürgriffe die Annäherung eines Benutzers erfassen.

Die Lichtverteileinrichtung ist in vielfältiger Weise zu gestalten, beispielsweise durch eine einfache KunststoffScheibe, in welche Licht aus einer Lichtquelle (beispielsweise LED) eingeleitet wird.

Die Lichtverteilung kann auch in einer Art geschehen, dass

Licht an diskreten Positionen zur Durchleuchtung der

Deckeinrichtung geleitet wird, beispielsweise durch einzelne oder Bündel von Lichtleitfasern. Außerdem können flächige

Lichtleiteinrichtungen in Gestalt von Diffusoren oder

LichtleitScheiben mit geometrischer Ausgestaltung gebildet werden, bei denen Licht entlang von Linien oder Flächen

austritt .

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Baugruppe mit einer zusätzlichen Schaltfunktion ausgebildet, die auch als redundante Schaltfunktion gestaltet sein kann. In dieser

Gestaltung ist das Deckelement gegen die Platine bewegbar. Das Deckelement ist federnd gelagert und in einer Ruhestellung von der Platine und einem darauf angeordneten Schalter, insbes ein Mikroschalter , beabstandet. Das Deckelement mit dem Emblem kann insgesamt gegen die Platine und eine Federkraft betätigt werden, um eine Tastschaltfunktion auszuführen. Entsprechend weist also die Platine sowohl einen Annäherungssensor als auch ein KontaktSchalter auf. Der KontaktSchalter wird beim

Eindrücken des Deckelementes betätigt. Die Gestaltung und

Ausführung einer solchen Baugruppe ist mechanisch einfach zu realisieren, da das Deckelement selbst keine elektronischen oder elektrischen Komponenten trägt. Es stellt lediglich eine

gestalterische, abdeckende Betätigungsplatte dar, durch die sowohl die Annäherungssensoren eine Annäherung sensieren als auch eine Betätigung durch Eindrücken des Betätigungselementes erlaubt wird. Auf diese Weise sind sowohl redundante

Schaltfunktionen, also einheitliche Funktionsauslösungen durch Annäherung oder Betätigung möglich als auch unterschiedliche Bedienkonzepte. Der Schalter kann also denselben Funktionen zugeordnet werden wie eine Annäherungserfassung, andererseits können auch Annäherungsauswertungen anderen

Betätigungsfunktionen zugeordnet werden als die Betätigung des Schalters .

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Figur la zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Schrägansicht von vorne.

Figur lb zeigt die Ausführungsform aus Figur la in einer perspektivischen Schrägansicht von hinten.

Figur 2a zeigt eine erste Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform .

Figur 2b zeigt eine zweite Explosionsdarstellung der ersten

Ausführungsform .

Die Figuren la und lb zeigen die erfindungsgemäße Baugruppe

1 in montierter Gestaltung. Die so dargestellte Baugruppe kann in einer Ausnehmung am Fahrzeugblech, z. B. an der Heckklappe eines Fahrzeuges, montiert werden. In dieser Ausführungsform ist das Fahrzeugemblem in stilisierter Weise als zentrales

Rundemblem 5 ausgebildet. Ein tellerartiges Gehäuse 10 umschließt die verschiede

Komponenten der erfindungsgemäßen Baugruppe und bietet auf der Rückseite Montagemöglichkeiten, insbesondere Clips und Öffnungen für Zuleitungen, insbesondere für Signalleitungen und

Versorgungsleitungen für die Steuer- und Auswerteschaltung sowie die Annäherungssensoren und die Lichtquelle.

Die dargestellte erfindungsgemäße Baugruppe ist kompakt und umfasst die Funktionen der Annäherungserkennung, der

Leuchtwirkung für das Fahrzeugemblem und einen TastSchalter .

Die Figuren 2a und 2b zeigen in jeweiligen

Explosionsdarstellungen den Aufbau der erfindungsgemäßen

Einrichtung .

Dem Benutzer zugewandt, ist ein Deckelement 2, welches in diesem Beispiel einen runden transparenten Deckel aufweist, der im Zentrum ein chromverziertes Rundemblem 5 aufweist. In anderen Gestaltungen können komplexere Herstellerembleme verwendet werden, zur Verdeutlichung der Erfindung genügt jedoch ein einfaches Element. Das Deckelement 2 wird mit einem

ringförmigen, zu beiden Seiten mit Klebstoff versehenen

Klebeelement 6 auf dem Lichtleiterelement fixiert. Das

Lichtleiterelement 7 weist eine ähnliche Gestaltung auf, wie das Deckelement 2 selbst, ist jedoch aus einem

Lichtleitermaterial mit entsprechenden Ausformungen versehen, um eine Hinterleuchtung des zentralen Elementes 5 zu gewährleisten. Dazu weist das Lichtleiterelement 7 im zentralen Bereich eine erhabene Lichtaustrittsfläche auf, die in ihrer Kontur dem

Fahrzeugemblem 5 entspricht. In diesem Bereich sind zusätzlich Lichtaustrittspunkte definiert, die für eine zusätzliche

Hinterleuchtung des Chromelementes 5 sorgen. Entlang eines ringförmigen Raumes, dem Raum, der von dem verchromten Teil des Emblems 5 nicht überdeckt wird, ist außerdem eine aufgeraute Oberfläche des Lichtführungselementes ausgebildet, um eine diffuse Ausleuchtung dieses Bereiches der Deckfläche zu

gewährleisten. Hinter dem Lichtleitelement 7 ist eine Platine 8 angeordnet. Diese Platine wird von der Gehäusestruktur 10 getragen, wie bereits oben unter Verweis auf die Figuren la und lb gezeigt wurde. Das Gehäuse 10 dient zur Festlegung am Fahrzeug und zur sicheren Aufnahme der Platine. Außerdem s die Gehäusestruktur sich am Fahrzeug ab und das Deckelement 2, welches auf das Lichtleiterelement 7 verklebt ist, kann gegen die Gehäusestruktur und damit gegen die Platine 8 entgegen einer Federvorspannung bewegt werden. Die Federelemente sind in dieser Gestaltung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Auf der Platine 8 ist sowohl ein kapazitiver Sensor 9b angeordnet, als auch eine oberflächenmontierte LED 9c, welche die Ausleuchtung des Lichtlenkelementes 7 übernimmt. Des

Weiteren ist ein Mikroschalter 9a auf der Platine angeordnet, der eine Druckbetätigung registriert, wenn sich die Bauteile der Deckplatte 2 mit dem Lichtleiter 7 gegen die Platine 8 bewegen und den Druckschalter 9a in Gestalt eines Mikroschalters auslösen. Eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 9d ist mit den Komponenten 9a, 9b und 9c gekoppelt.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt also eine

Betätigungseinrichtung zur Verfügung, welche ein Fahrzeugemblem oder Fahrzeuglogo (oder auch Herstellerlogo) hinterleuchtet und dem Benutzer eine klar lokalisierbare und einfach zu betätigende Einrichtung bietet. Der Benutzer kann sowohl eine

Druckbetätigung ausführen als auch eine Annäherungsbetätigung, registriert durch den Annäherungssensor 9b. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 9a steuert die Lichtquelle 9c in

Abhängigkeit von den Betätigungen an. Die Lichtquelle 9c kann also in Abhängigkeit von der mechanischen Betätigung angesteuert werden, die durch den Druckschalter 9a sensiert wird, und auch durch die Annäherungserkennung durch Sensor 9b. Außerdem kann die Steuer- und Auswerteschaltung 9d über die Lichtquelle 9c ein Feedback an den Benutzer geben, um ihm zum Einhalten eines bestimmten Benutzungsschemas anzuleiten. So kann der Benutzer beispielsweise angehalten sein, eine Betätigung in Gestalt einer Annäherung oder Entfernung eines Körperteils innerhalb einer Zeitspanne vorzunehmen, die durch ein Lichtsignal sichtbar gemacht wird.

Grundsätzlich können auch noch weitere Komponenten in die

Betätigungseinrichtung 1 aufgenommen werden. Wesentlich ist jedoch, dass eine Deckeinrichtung mit einem Emblem vorgesehen ist und die Deckeinrichtung mit einer Lichtverteileinricht hinterleuchtbar ist, wo die Beleuchtung durch eine Steuer- und Auswertevorrichtung angesteuert wird. Die Kombination mit einem Annäherungssensor bietet dann die oben genannten Vorteile einer integrierten Betätigungseinrichtung mit einer

benutzerfreundlichen Betätigungsmöglichkeit .