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Title:
OPERATING DEVICE FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/215177
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an operating device (10) for a vehicle, comprising a display (12) with a touch-sensor system (36) for inputting a command and additionally a retaining device (24) which retains the display (12). The retaining device (24) has a base face (25) and a free area (28) which is defined by support elements (22) protruding from the base face. The operating device (10) is additionally provided with at least one actuation sensor (32) for detecting a bend of the display (12) upon being manually actuated and an analysis unit (38) which is connected to the touch sensor system (36) and the at least one actuation sensor (32) for analyzing the signals of the touch sensor system (36) and the at least one actuation sensor (32).

Inventors:
TRAPP RALPH (DE)
STEINKAMP MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/061720
Publication Date:
November 14, 2019
Filing Date:
May 07, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BEHR HELLA THERMOCONTROL GMBH (DE)
International Classes:
G06F3/041; B60K37/06; G06F3/01
Domestic Patent References:
WO2017172461A12017-10-05
Foreign References:
US20140168153A12014-06-19
DE102013225463A12015-06-11
EP3040826A22016-07-06
US20170293377A12017-10-12
US20100277431A12010-11-04
EP3229117A22017-10-11
DE102013006174A12014-10-16
DE102018110871A2018-05-07
Attorney, Agent or Firm:
DOMPATENT VON KREISLER SELTING WERNER - PARTNERSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN UND RECHTSANWÄLTEN MBB (DE)
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Claims:
ANSPRUCHE

1. Bedienvorrichtung (10) für ein Fahrzeug, mit

einem Display (12) mit Touchsensorik (36) zur zwecks Eingabe eines Befehls erfolgender manueller Betätigung des Displays (12) mit einer vorgebbaren Mindestandrückkraft,

einer Haltevorrichtung (24), von der das Display (12) gehalten ist, wobei die Haltevorrichtung (24) eine Randabschnitte aufweisende Bodenseite (25) und Stützelemente (22) aufweist, die von mindestens gegenüberliegenden Randabschnitten (26) der Bodenseite aufragen und einen Freiraum zwischen sich definieren, und

wobei das Display (12) allein von den Stützelementen (22) der Haltevorrichtung (24) gehalten ist und den Freiraum (28) unter Beibehaltung eines Abstands zur Bodenseite (25) der Haltevorrichtung (24) überbrückt,

mindestens einem Betätigungssensor (32) zur Erfassung einer Durchbiegung des Displays (12) bei dessen manueller Betätigung, wobei der mindestens eine Betätigungssensor (32) eine Veränderung eines Abstands des Displays (12) zu einer Referenzebene oder eine Veränderung eines Abstands eines Teils des Displays (12) zu einer Referenzebene erfasst, wobei die Veränderung des Abstands auf Grund einer Durchbiegung des Displays bei dessen mit der vorgebbaren Mindestandrückkraft erfolgender manueller Betätigung erfolgt, und

einer mit der Touchsensorik (36) und dem mindestens einen Betätigungssensor (32) verbundenen Auswerteeinheit (38) zur Auswertung der Signale der Touchsensorik (36) und des mindestens einen Betätigungssensors (32) zwecks Entscheidung, ob bei manueller Betätigung des Displays (12) auf dieses mit zumindest der Mindestandrückkraft eingewirkt wird.

2. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (12) eine Anzeigeeinheit (14) und eine Abdeckscheibe (18) aufweist, mit der die Anzeigeeinheit (14) fest verbunden ist und die zu- mindest in den Bereichen der Stützelemente (22) seitlich über die Anzeigeeinheit (14) übersteht, und dass die Abdeckscheibe (18) in diesen Überstandsbereichen (20) auf den Stützelementen (22) aufliegt.

3. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor (32) die Durchbiegung der Abdeckscheibe (18) und/oder der Anzeigeeinheit (14) erfasst.

4. Bedienvorrichtung (10) nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (12) eine der Bodenseite (25) der Haltevorrichtung (24) zugewandte Rückseite aufweist und dass der Betätigungssensor (32) den Abstand der Rückseite des Displays (12) zu der Bodenseite (25) der Haltevorrichtung (24) erfasst.

5. Bedienvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Betätigungssensoren (32) vorgesehen sind, die an mehreren Stellen des Displays (12) eine Bewegung des Displays (12) als Folge der Durchbiegung bei manueller Betätigung erfassen.

6. Bedienvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (12) eine Rückseite (42) mit einer Begrenzungswand mit mehreren winklig zueinander verlaufenden Randabschnitten aufweist, dass mehrere Betätigungssensoren (32) vorgesehen sind und dass die mehreren Betätigungssensoren (32) die Bewegung des Displays (12) in denjenigen Bereichen der Rückseite erfassen, in denen zwei benachbarte Randabschnitte aneinandergrenzen.

7. Bedienvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine eine Lichtaustrittsseite (44) aufweisende Hinterleuch- tungseinheit (16), die in der Haltevorrichtung (24) angeordnet und mit ihrer Lichtaustrittsseite (44) der Rückseite (42) des Displays (12) zugewandt ist.

8. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterleuchtungseinheit (16) mechanisch mit der Rückseite (42) des Displays (12) verbunden und in der Haltevorrichtung (24) unter Beibehal- tung eines Abstands zur deren Bodenseite angeordnet ist.

9. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor (32) eine Veränderung des Abstands der Hinterleuchtungseinheit (16) zur Bodenseite (25) der Haltevorrichtung (24) erfasst.

10. Bedienvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum (46) zwischen der Lichtaustrittsseite (44) der Hinterleuchtungseinheit (16) und der Rückseite (42) des Displays (12) existiert, der nach außen durch ein elastisches Abdichtungsband (48) zur Verhinderung des Austritts von Hinterleuchtungslicht abgedichtet ist.

11. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterleuchtungseinheit (16) auf der Bodenseite (25) der Haltevorrichtung (24) angeordnet ist und dass der Betätigungssensor (32) eine Veränderung des Abstands des Displays (12) zur Bodenseite (25) der Haltevorrichtung (24) oder eine Veränderung des Abstands der Rückseite (42) des Displays (12) zur Lichtaustrittsseite (44) der Hinterleuchtungseinheit (16) erfasst.

12. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor als Teil des Abdichtungsbandes ausgebildet ist und anhand von dessen Komprimierung bei einer manuellen Betätigung des Displays eine Abstandsveränderung zwischen der Rückseite (42) des Displays (12) und der Lichtaustrittsseite (44) der Hinterleuchtungseinheit (16) erfasst.

13. Bedienvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor (32) ein Weg- oder Kraftsensor ist und/oder optisch, kapazitiv, induktiv und/oder resistiv arbeitet und/oder als ein mikroelektromechanisches oder mikrooptoelektrome- chanisches Element ausgeführt ist.

14. Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine elektrisch oder elektromechanisch oder elektromagnetisch ar beitende Rückmeldeeinheit zur taktilen Rückmeldung einer validen ma nuellen Betätigung des Displays (12).

Description:
Bedienvorrichtuna für ein Fahrzeug

Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2018 110 871.0 vom 7. Mai 2018 in Anspruch, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gehört.

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug, und zwar beispielsweise für eine Fahrzeugkomponente wie eine Klimaanlage, ein Infotainmentsystem oder ein Navigationssystem und ganz allgemein ein Mensch- Maschine-Interface (Human-Machine-Interface).

Der Einsatz von Displays im Fahrzeug, die gleichzeitig Eingabeelemente in Form von Touchoberflächen sind, erfreuen sich zunehmender Verbreitung. Bei diesen Touchdisplays, die bereits durch leichte Berührung ausgelöst werden, kommt es unter Umständen zur versehentlichen Betätigung. Wenn hierdurch sicherheitsrelevante Funktionen ausgelöst werden oder es zu anderen ungewollten Verstellungen einer Fahrzeugfunktion kommt, kann dies problematisch sein. In solchen Fällen wird eine zusätzliche Sensorik benötigt, mit der die Kraft erfassbar oder ermittelbar ist, mit der der Bediener auf den entsprechenden Bereich im Bedienfeld drückt. Auf diese Weise wird eine wesentliche Auslösung durch einfaches Auflegen vermieden. Da oft die Forderung nach einer starren Bedienoberfläche besteht, kommen als Sensorik hierbei im Wesentlichen kraftsensitive Widerstände, Dehnungsmessstreifen, optische oder kapazitive Sensoren zum Einsatz. Die Sensoren messen dabei üblicherweise einen Weg, den die Bedienoberfläche gegenüber einem starren Teil des Bauteils über die Auslenkung eines Federelements zurücklegt. Hierzu wird die Displayoberfläche üblicherweise im Gehäuse beweglich gelagert.

Die oben beschriebenen Prinzipien erfordern einen komplizierten Mechanismus, der die Bewegung des Displays gegenüber einem starren Gehäuseteil ermöglicht. Zudem werden ein oder mehrere Federelemente benötigt, was das Gesamtsystem verteuert. Aus WO-A-2017/172461 ist eine Bedienvorrichtung bekannt, bei der eine lokale Verformung eines Displays bei dessen manueller Betätigung mit einer gewissen Andrückkraft optoelektrisch erfasst wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug anzuge- ben, deren Konstruktion zur Messung der Auslösekraft bei der manuellen Betätigung des Displays vereinfacht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug, mit

einem Display mit Touchsensorik zur zwecks Eingabe eines Befehls erfol- gender manueller Betätigung des Displays mit einer vorgebbaren Minde- standrückkraft,

einer Haltevorrichtung, von der das Display gehalten ist,

wobei die Haltevorrichtung eine Randabschnitte aufweisende Bodenseite und Stützelemente aufweist, die von mindestens gegenüberliegenden Randabschnitten der Bodenseite aufragen und einen Freiraum zwischen sich definieren, und

wobei das Display allein von den Stützelementen der Haltevorrichtung gehalten ist und den Freiraum unter Beibehaltung eines Abstands zur Bo- denseite der Haltevorrichtung überbrückt,

mindestens einem Betätigungssensor zur Erfassung einer Durchbiegung des Displays bei dessen manueller Betätigung,

wobei der mindestens eine Betätigungssensor (32) eine Veränderung eines Abstands des Displays (12) zu einer Referenzebene oder eine Veränderung eines Abstands eines Teils des Displays (12) zu einer Referenzebene erfasst, wobei die Veränderung des Abstands auf Grund einer Durchbiegung des Displays bei dessen mit der vorgebbaren Minde- standrückkraft erfolgender manueller Betätigung erfolgt, und

einer mit der Touchsensorik und dem mindestens einen Betätigungssensor verbundenen Auswerteeinheit zur Auswertung der Signale der Touchsensorik und des mindestens einen Betätigungssensors zwecks Entscheidung, ob bei manueller Betätigung des Displays auf dieses mit zumindest der Mindestandrückkraft eingewirkt wird. Sinngemäß wird also mit der Erfindung vorgeschlagen, das Display durchbieg- bar an einer Haltevorrichtung der Bedienvorrichtung anzuordnen. Aufgrund der reversiblen Durchbiegungslagerung des Displays bewegt sich dieses also bei manueller Betätigung, d.h. manueller Einwirkung auf das Display mit einer Andrückkraft. Auch bei vergleichsweise steifer aber dennoch elastischer Lagerung des Displays kommt es bei Ausübung einer Andrückkraft auf die Display- Bedienoberfläche zu einer "Durchbiegung", d.h. einer lokalen Veränderung des Abstands des Displays oder eines Bestandteils des Displays gegenüber einer Referenzebene oder einem Referenzpunkt. Je größer der Weg ist, den das Display in Folge seiner elastischen Anbindung an die Haltevorrichtung zurücklegt, desto größer ist also die Andrückkraft, die auf das Display einwirkt. Wird ein Mindestweg bei einer Durchbiegung des Displays erkannt, so kann auf eine valide, d.h. beabsichtigte Betätigung des Displays zwecks Eingabe eines Befehls entschieden werden. Die Ermittlung der Größe der Andrückkraft durch Abstandsmessung, wie nach der Erfindung vorgesehen, ist wesentlich weniger aufwändig als die Ermittlung der Durchbiegung des Displays gemäß Stand der Technik durch optoelektrische Sensoriken.

Vorteilhafterweise ist das Display neben einer Anzeigeeinheit mit einer Abdeckscheibe versehen, mit der die Anzeigeeinheit fest verbunden ist und die zumindest in den Bereichen der Stützelemente seitlich über die Anzeigeeinheit übersteht, wobei die Abdeckscheibe in diesen Überstandsbereichen auf den Stützelementen aufliegt und dort fixiert ist (z.B. durch Verkleben). Durch die Dicke der Abdeckscheibe, deren Material und die Länge sowie Breite der Überstandsbereiche kann die Steifigkeit, mit der das Display elastisch an der Haltevorrichtung gelagert ist, bestimmt werden. Die Abdeckscheibe, die im Regelfall dem mechanischen Schutz der Anzeigeeinheit des Displays dient, erfährt also bei einer Kraftausübung auf das Display bei manueller Betätigung desselben eine Durchbiegung, die, wie oben beschrieben, durch den Betätigungssensor beispielsweise als vom Display aufgrund der Durchbiegung zurückgelegter Weg erfasst wird. Die Abdeckscheibe überragt die Anzeigeeinheit zumindest in denjenigen Bereichen seitlich, in denen das Display sich auf den Stützelementen abstützt. Die abstützenden Stützelemente können die Randabschnitte eines Rahmens der Haltevorrichtung bilden, die das Display allseitig umgibt. Dann wäre die Abdeckscheibe an ihrem gesamten umlaufenden Rand auf der Haltevorrichtung bzw. deren Stützelementen aufliegend und dort fixiert angeordnet (z.B. durch Verkleben). Es ist aber auch denkbar, dass die Abdeckscheibe lediglich an zwei insbesondere gegenüberliegenden Rändern der Anzeigeeinheit des Displays über die Anzeigeeinheit übersteht und an der Haltevorrichtung gelagert ist.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Betätigungssensor die Durchbiegung der Abdeckscheibe und/oder der Anzeigeeinheit erfasst.

Bei dem Betätigungssensor handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Weg- oder Kraftsensor. Mit Hilfe eines Wegsensors ist es möglich, auf die Kraft zu schließen, mit der bei manueller Betätigung des Displays auf dieses eingewirkt wird. Bei Kenntnis der Steifigkeit, d.h. der Federelastizität, mit der das Display an der Haltevorrichtung angebunden ist, kann dann über die Länge des Wegs, um den das Display versetzt wird, auf die Kraft geschlossen werden. Der Einsatz eines oder mehrerer Dehnungsstreifen oder kraftsensitiven Widerstandes ist erfindungsgemäß ebenfalls möglich.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Display eine der Bodenseite der Haltevorrichtung zugewandte Rückseite aufweist und dass der Betätigungssensor den Abstand der Rückseite des Displays zu der Bodenwand erfasst.

Als Betätigungssensor eignen sich insbesondere optisch, kapazitiv, induktiv und/oder resistiv arbeitende Sensoren. Vorzugsweise ist der Betätigungssensor als ein mikroelektromechanisches oder mikrooptoelektromechanisches Element (MEMS, MOEMS) ausgeführt.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mehrere Betätigungssensoren vorgesehen sind, die an mehreren Stellen des Displays eine Bewegung des Displays als Folge der Durchbiegung bei manueller Betätigung erfassen. Zweckmäßig kann es ferner sein, wenn das Display eine Rückseite mit einer Begrenzungswand mit mehreren winklig zueinander verlaufenden Randab- schnitten aufweist, wobei mehrere Betätigungssensoren vorgesehen sind und die mehreren Betätigungssensoren die Bewegung des Displays in denjenigen Bereichen der Rückseite erfassen, in denen zwei benachbarte Randabschnitte aneinandergrenzen.

Mit anderen Worten ist also Gegenstand der Erfindung gemäß einer Ausführungsform ein System, das die Durchbiegung der Displaybaugruppe, die durch einen Fingerdruck ausgelöst wird, an einem oder mehreren Punkten misst. Hierzu werden ein oder mehrere Sensoren z.B. auf einem Bauteilträger angebracht, die die Durchbiegung der Displaybaugruppe an mehreren Stellen messen. Über die Steifigkeit der Displaybaugruppe kann so auf die auf der Displayoberfläche einwirkende Kraft geschlossen werden, und zwar für eine vor- gebbare Anzahl von lokalen Bereichen des Displays (z.B. für die Bedienfelder des Displays), so dass im Vorhinein für eine nahezu beliebige Anzahl von Positionen auf dem Display das jeweilige "Wegmuster" aus den einzelnen, den Sensoren zugeordneten Mindestverschiebewegen der Displaybaugruppe festgelegt werden kann, das bei einer späteren manuellen Betätigung des Displays gegeben sein muss, damit die Betätigung als valide Bedienung erkannt wird.

Die Displaybaugruppe besteht hierbei aus einem Deckglas, das das eigentliche Display schützt und das mit einem Gehäuse verbunden ist. Üblicherweise geschieht dies durch eine Verklebung. Auf der Rückseite des Deckglases ist das Display mithilfe einer optisch transparenten Klebung (sogenanntes Optical Bonding) angebracht. Dieses Display besteht üblicherweise aus Elementen einer Flüssigkristallschicht und dem Backlight (Hinterleuchtungseinheit).

Wird bei dieser Anordnung Druck auf das Deckglas ausgeübt, so verformt sich dieses leicht. Diese Verformung überträgt sich zu einem gewissen Maß auf die restlichen Komponenten. Somit ergibt sich relativ zum Gehäuse, eine Verschiebung, die über die Sensoren gemessen werden kann. Diese Verformung hängt stark davon ab, wo die Kraft in das Deckglas eingeleitet wird und wie stark diese Kraft ist. Die Position der Krafteinleitung wird über den Touchsensor, der Bestandteil des Displays ist oder als eine separate Sensorschicht zwischen Display und Deckglas angebracht ist, ermittelt. Über die Kenntnis der Displayverformung bei unterschiedlichen Kräften und Positionen kann über einen oder mehrere Wegmesssensoren auf die Kraft geschlossen werden. Da die Displaykomponenten und das Deckglas eine gewisse Steifigkeit aufweisen, ist die Verformung sehr gering und wird vom Benutzer nicht wahrgenommen. Die Sensoren müssen daher eine hohe Empfindlichkeit aufweisen. Je nach Anzahl der Kraftsensoren können auch mehrere Krafteinleitungen über mehrere Finger gemessen werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird davon ausgegangen, dass die Hinterleuchtungseinheit des Displays fest und unbeweglich in der Haltevorrichtung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die elastisch angebundene Masse reduziert ist und nun noch im Wesentlichen aus den Massen des Displays selbst, also der Anzeigevorrichtung, dem Touchpanel und dem Abdeckglas besteht.

Die Hinterleuchtungseinheit (auch Backlight genannt) kann, wie dies bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung im Regelfall gegeben sein wird, durch optisches Bonden an das Display angebunden sein. Statt eines optischen Bondens ist die Hinterleuchtungseinheit aber im Regelfall durch ein umlaufendes elastisches Abdichtungsband mit dem Display bzw. der Rückseite des Displays verbunden. Durch dieses umlaufende Abdichtungsband wird der Zwischenraum zwischen der Lichtaustrittsseite der Hinterleuchtungseinheit und der Rückseite des Displays nach außen hin zur Verhinderung von austretendem Hinterleuchtungslicht abgedichtet.

Wird nun die Hinterleuchtungseinheit feststehend in der Haltevorrichtung angeordnet, so ermöglicht es das elastische Abdichtungsband, dass sich das Display weiterhin durchbiegt, wenn mechanisch Druck auf das Display ausgeübt wird, wie dies bei einer manuellen Betätigung des Displays der Fall ist. Der Betätigungssensor kann dabei weiterhin, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, eine Verschiebung bzw. Durchbiegung des Displays gegenüber der Bodenseite der Haltevorrichtung, die dann die Referenzebene darstellt, erfassen; es ist aber auch möglich, dass der Betätigungssensor eine Abstandsveränderung zwischen Display und Hinterleuchtungseinheit erfasst. Hierbei ist es möglich, dass der Betätigungssensor integraler Bestandteil des Abdichtungsbandes ist und somit anhand einer Komprimierung des Abdichtungsbandes, die an mehreren Stellen des Abdichtungsbandverlaufs erfasst wird, auf eine Durchbiegung des Displays geschlossen wird. Auch hier gilt wiederum, dass das Kompressionsmuster, dem das Abdichtungsband bei einer Betätigung des Displays ausgesetzt ist, Aufschluss darüber gibt, wo auf der Displayoberfläche mit welcher Kraft gedrückt worden ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung beider Ausführungsformen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bedienvorrichtung mit einem haptischen Feedback versehen ist. Es steigert den Bedienkomfort, wenn dem Anwender die Erkennung einer validen Bedienung des Bedienfelds signalisiert wird. Dies erfolgt vor allem vorteilhafterweise durch eine taktile Rückmeldung. Ein derartiges haptisches Feedback lässt sich beispielsweise mechanisch, elektromechanisch oder aber auch elektrisch realisieren. Nach der Erfindung ist das Display elastisch mit der Haltevorrichtung verbunden. Ein mechanisches taktiles Feedback lässt sich damit dadurch realisieren, dass das Display mittels eines Aktuators in Richtung der elastischen Anbindung mechanisch angeregt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Display mittels des Aktuators impulsartig in Richtung Bodenseite der Haltevorrichtung und/oder in Gegenrichtung bewegt wird. Eine weitere Möglichkeit der Realisierung eines haptischen Feedbacks besteht darin, dass in das Display bzw. in das Abdeckglas des Displays Biegewellen eingeprägt werden. Eine weitere Möglichkeit der Realisierung des haptischen Feedbacks besteht in einer rein elektrisch arbeitenden Variante mittels örtlich erzeugter elektrischer Felder.

In ihrer allgemeinsten Ausprägung betrifft die Erfindung eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug, mit

einem Display mit Touchsensorik zur zwecks Eingabe eines Befehls erfolgender manueller Betätigung des Displays mit einer vorgebbaren Minde- standrückkraft,

einer Haltevorrichtung, von der das Display gehalten ist, wobei die Haltevorrichtung eine Randabschnitte aufweisende Bodenseite und Stützelemente aufweist, die von mindestens gegenüberliegenden Randabschnitten der Bodenseite aufragen und einen Freiraum zwischen sich definieren, und

wobei das Display allein von den Stützelementen der Haltevorrichtung gehalten ist und den Freiraum unter Beibehaltung eines Abstands zur Bodenseite der Haltevorrichtung überbrückt,

mindestens einem Betätigungssensor zur Erfassung einer Durchbiegung des Displays bei dessen manueller Betätigung und

einer mit der Touchsensorik und dem mindestens einen Betätigungssensor verbundenen Auswerteeinheit zur Auswertung der Signale der Touchsensorik und des mindestens einen Betätigungssensors zwecks Entscheidung, ob bei manueller Betätigung des Displays auf dieses mit zumindest der Mindestandrückkraft eingewirkt wird.

Einzelne Ausgestaltungen der Erfindung weisen ein oder mehrere Merkmale in

Alleinstellung bzw. in beliebiger Kombination miteinander auf, wie sie nachfolgend gruppenweise aufgeführt sind:

1. Vorrichtung zur Realisierung einer Kraftmessvorrichtung für die Ermittlung der Auslösekraft auf einer Displaybedieneinheit, wobei die Displayeinheit starr mit einem Gehäuse verbunden ist und wobei innerhalb des Gehäuses eine Bauteilträgergruppe mit mindestens einem Sensor angebracht ist, der die Durchbiegung der Displaygruppe bei einer Krafteinleitung in die Displaybaugruppe relativ zum Gehäuse messen kann.

2. Vorrichtung nach Punkt 1, wobei dies Sensoren als optische Wegmesssensoren ausgeführt sind.

3. Vorrichtung nach Punkt 1 oder 2, wobei die Sensoren als kapazitive Wegsensoren ausgeführt werden.

4. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3, wobei die Sensoren als induktive Wegmesssensoren ausgeführt sind. 5. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 4, wobei die Sensoren als sogenannte MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) in Form eines elektronischen Bauteils ausgeführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 5, wobei die Sensoren in der Nähe der Ecken des Displays (z.B. in der Näher der Ecken des Back- lights) angeordnet sind.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei:

Fig. 1 eine Darstellung eines erfindungsgemäß elastisch aufgehängten Displays einer Bedienvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Ruhestellung,

Fig. 2 das Display nach Fig. 1 im Zustand seiner Durchbiegung bei Betätigung des Displays, wobei der Grad der Durchbiegung zur Verdeutlichung des Funktionsprinzips der Erfindung stark übertrieben gezeigt ist,

Fig. 3 eine Darstellung eines erfindungsgemäß elastisch aufgehängten Displays einer Bedienvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Ruhestellung und

Fig. 4 das Display nach Fig. 3 im Zustand seiner Durchbiegung bei Betätigung des Displays, wobei der Grad der Durchbiegung zur Verdeutlichung des Funktionsprinzips der Erfindung stark übertrieben gezeigt ist,

Fig. 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung 10 für ein Fahrzeug (beispielsweise in der Verwendung als zentrale Eingabevorrichtung, die in der Mittelkonsole oder in der Instrumententafel angeordnet ist). Die Bedienvorrichtung 10 weist ein Display 12 auf, das eine beispielsweise in LCD-Technologie ausgeführten Anzeigeeinheit 14 und eine Hin- terleuchtungseinheit 16 aufweist. Ferner umfasst das Display 12 eine Abdeckscheibe 18, die, wie in Fig. 1 gezeigt, die Anzeigeeinheit 14 an mindestens zwei gegenüberliegenden Rändern oder Enden überragt. In diesen Überstandsbereichen 20 liegt die Abdeckscheibe 18 auf Stützelementen 22 einer Haltevorrichtung 24 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Bodenwand als Bodenseite 25 versehen ist, von der die Stützelemente 22 an mindestens zwei gegenüberliegenden Randabschnitten 26 aufragen.

Durch die zuvor beschriebene Konstruktion überspannt also das Display den durch die Stützelemente 22 definierten Freiraum 28 der Haltevorrichtung 24.

Die Haltevorrichtung 24 benötigt nicht zwingend eine durchgehende Bodenwand; die Bodenseite 25 kann auch als Öffnung und damit als offene Bodenseite der Haltevorrichtung 24 ausgeführt sein.

In jedem Fall befindet sich unterhalb des Displays 12 beispielsweise auf einer Platine o.dgl. Trägerplatte 30 eine Weg- bzw. Kraftsensorik in Form vorzugsweise mehrerer Betätigungssensoren 32 befinden, die insbesondere optisch, kapazitiv, induktiv, und/oder resistiv arbeiten.

Die Abdeckscheibe 18 ist an beispielsweise Flanschen 34 der Stützelemente 22 befestigt (z.B. durch Verklebung). Die Anzeigeeinheit 14 ist zweckmäßigerweise durch einen transparenten Kleber (sogenanntes Optical Bonding) mit der Unterseite der Abdeckscheibe 18 fest verbunden. Das Display 12 verfügt ferner über eine Touchsensorik 36 (z.B. Touchpanel).

Wird nun, wie in Fig. 2 angedeutet, Druck auf die Abdeckscheibe 18 ausgeübt, wie dies bei einer manuellen Betätigung des Displays 12 der Fall ist, so erfahren die Überstandsbereiche 20 der Abdeckscheibe 18 in ihren Bereichen zwischen den Stützelementen 22 und der Anzeigeeinheit 14 eine Durchbiegung. Infolgedessen bewegt sich das Display 12 in Richtung Bodenseite 25 der Haltevorrichtung 24, so dass die manuelle Betätigung des Displays 12 anhand einer Abstandsveränderung (d.h. in diesem Fall -Verringerung) erkannt wird, Diese Abstandsveränderung ist an den mehreren Stellen, an denen sie von den mehreren Betätigungssensoren 32 erfasst wird, unterschiedlich, und zwar in Abhängigkeit von der manuell aufgebrachten Andrückkraft und den Ort auf der Abdeckscheibe 18, d.h. auf dem Display 12, an dem sie ausgeübt wird.

Die Touchsensorik 36 und die Betätigungssensoren 32 liefern ihre Daten an eine Auswerteeinheit 38, in der nun bewertet werden kann, ob auf das Display 12 an der durch die Touchsensorik 36 lokalisierten Betätigungsstelle (siehe in Fig. 2 bei 40) manuell diejenige Kraft ausgeübt wird, die für eine gültige, d.h. beabsichtigte Betätigung des Displays 12 erforderlich ist. Denn diese Kraft ist dann erreicht, wenn die Betätigungssensoren 32 entsprechende Bewegungen an den ihnen zugeordneten "Messpunkten" des Displays 12 erkennen.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel "hängt" die Hinterleuch- tungseinheit 16 unter der Anzeigeeinheit 14, d.h. an der Rückseite 42 des Displays 12. Die Hinterleuchtungseinheit 16 weist eine der Rückseite 42 zugewandte Lichtaustrittsseite 44 auf. Zwischen der Lichtaustrittsseite 44 und der Rückseite 42 existiert im Regelfall ein Zwischenraum 46, der nach außen hin durch ein elastisches Abdichtungsband 48 optisch abgedichtet ist. Dadurch kann Hinterleuchtungslicht der Hinterleuchtungseinheit 16 seitlich aus dem Zwischenraum 46 nicht austreten.

Diese über das Abdichtungsband 48 insoweit elastische Anbindung der Hinterleuchtungseinheit 16 an das Display 12 kann, wenn die Hinterleuchtungseinheit 16 unter dem Display 12 hängt, ohne sich an der Haltevorrichtung 24 abzustützen, auf Grund von von außen einwirkenden Vibrationen in ungewollte Bewegungen geraten.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in den Fign. 3 und 4 gezeigt ist, ist daher die Bedienvorrichtung 10' hinsichtlich der Anordnung und Lagerung der Hinterleuchtungseinheit 16 geändert. Soweit die Elemente der Bedienvorrichtung 10' konstruktions- bzw. funktionsgleich zu den Elementen der Bedienvorrichtung 10 der Fign. 1 und 2 sind, sind sie in den Fign. 3 und 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie im Falle der Bedienvorrichtung 10. Bei dem Ausführungsbeispiel der Bedienvorrichtung 10' gemäß den Fign. 3 und 4 ist nun die Hinterleuchtungseinheit 16 an der Bodenseite 25 der Haltevorrichtung 24 gelagert und damit im Wesentlichen unbeweglich. Wird nun beispielsweise an der Stelle 40 Kraft auf das Display 12 ausgeübt, so verschiebt sich das Display 12 unter Komprimierung des Abdichtungsbandes 48. Weiterhin ist es möglich, diese Verschiebung relativ zur Bodenseite 25 der Haltevorrichtung 24 messtechnisch zu erfassen, und zwar durch die Betätigungssensoren 32. Ebenso ist es aber auch möglich, die Verschiebung bzw. den Versatz des Displays 12 gegenüber der Lichtaustrittsseite 44 der Hinterleuchtungseinheit 16 zu erfassen. Die Betätigungssensoren 32 sind dann im Zwischenraum 46 zwischen der Rückseite 42 des Displays 12 und der Lichtaustrittsseite 44 der Hinterleuchtungseinheit 16 angeordnet und messen eine Veränderung des Abstandes beider Seiten. Alternativ ist es möglich, die Betätigungssensorik in das Abdichtungsband 48 zu integrieren. Dies kann durch beispielsweise resistive Erfassung einer Komprimierung (gegebenenfalls örtlich) des Abdichtungsbandes 48 erfolgen. Das Abdichtungsband 48 kann aber auch mit mehreren Messpunkten versehen sein. Anstelle resistiv arbeitender Sensoren kann hier auch mit kapazitiven Sensoren (das Abdichtungsband 48 wirkt dabei z.B. als Dielektrikum, das sich bei der Komprimierung verändert) oder induktiv arbeitenden Sensoren gearbeitet werden.

Das erfindungsgemäße Konzept arbeitet ohne aufwendige Federmechanismen. Die elastische und dennoch starre Anbindung erfolgt einzig und allein auf einfache Art und Weise durch die "Aufhängung" des Displays 12 mittels der Abdeckscheibe 18, die den Freiraum 28 der Haltevorrichtung 24 überspannt und damit in den seitlich über die Anzeigeeinheit 14 übersehende Überstandsbereichen Durchbiegungen erfährt, wenn Kraft auf das Display 12 ausgeübt wird. Die damit verbundene Durchbiegung kann erkannt werden und daraus auf die aufgewendete Kraft rückgeschlossen werden. Ist die Mindestandrückkraft erreicht bzw. überschritten, so liegt eine gewollte Betätigung des Displays vor. BEZUGSZEICHENLISTE Bedienvorrichtung

Display

Anzeigeeinheit des Displays

Hinterleuchtungseinheit

Abdeckscheibe des Displays

Überstandsbereiche der Abdeckscheibe

Stützelemente der Haltevorrichtung

Haltevorrichtung

Bodenseite der Haltevorrichtung

Randabschnitte der Bodenseite

Freiraum in der Haltevorrichtung

Trägerplatte

Betätigungssensor

Flansche der Stützelemente

Touchsensorik des Displays

Auswerteeinheit

Druckausübungsstelle auf dem Display

Rückseite des Displays

Lichtaustrittsseite der Hinterleuchtungseinheit

Zwischenraum zwischen Display und Hinterleuchtungseinheit Abdichtungsband