包括具有输入面的致动元件和布置在所述输入面上的旋转调节器的操作装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种操作装置，包括：载体(1)；致动元件(3、4)，其被安装成能够相对于载体(1)移动并且可以返回到静止位置，致动元件限定了输入面(15)并且具有用于检测在输入面(15)上发生的触摸的装置(4)；至少一个旋转调节器(7)，其布置在输入面(15)上并且被安装成能够相对于输入面(15)旋转；在载体(1)和致动元件(3、4)之间的力传感器(2a、2b)的矩阵；以及评估单元(16)，其被配置为根据从触摸检测装置(4)所获得的信号来确定在输入面(15)上所发生的触摸的位置，并且基于力传感器(2a、2b)的矩阵并且通过与预设值进行比较来识别对旋转调节器(7)上施加的至少一个致动力作用。

An actuator including an input face and an operating device arranged on the input surface.

The invention relates to an operating device, including: a carrier (1), a actuating element (3, 4), which is installed to be able to move relative to a carrier (1) and can be returned to a stationary position, the actuating element defines an input surface (15) and has a touch (4) for detecting the touch on the input surface (15); at least one rotating regulator (7). It is arranged on the input surface (15) and is installed to rotate relative to the input surface (15); a matrix of force sensors (2a, 2b) between the carrier (1) and the actuating element (3, 4); and an evaluation unit (16) configured to determine the touch on the input surface (15) based on a signal obtained from the touch detection device (4). The position, and based on the matrix of the force sensor (2a, 2b), and by comparing with the preset value to identify at least one dynamic effect imposed on the rotation regulator (7).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有输入面的致动元件和布置在所述输入面上的旋转调节器的操作装置本专利技术涉及一种操作装置，包括：载体；致动元件，其安装成能够相对于所述载体移动，所述致动元件限定了输入面并且具有用于检测在所述输入面上的触摸的装置；至少一个旋转调节器，其布置在所述输入面上并且被安装成能够相对于所述输入面旋转。已知的操作装置，其具有限定输入面的致动元件，致动元件包括用于检测在输入面上的触摸的装置，例如是触摸板，或如果该输入面与显示面一致，则被称为触摸屏。由于这样的操作装置可能的输入可行方案的多样性，并且特别是由于能够实现关于坐标的输入和控制的可能性，所以这样的操作装置被越来越多地以各种方式使用。由于这些输入面通常是平面和均匀的设计，因此通常缺乏触觉反馈，该触觉反馈有助于在输入期间无法进行视觉检查时的操作，例如在车辆中的情况。因此，基本上出于更好的触觉反馈的原因，仍然需要传统的输入设备，例如按钮、摇杆开关，并且特别是旋转调节器。由于触摸屏或触摸板的输入面的尺寸越来越大，并且同时成本最小化，因此可以选择将旋转调节器在结构方面集成到触摸板或触摸屏中，其中优选地，触摸板或触摸屏侧的触摸检测装置用于检测旋转调节器的位置。但是，这里存在的问题是，还应该可靠地检测旋转调节器的致动。在这个背景下，需要一种解决方案，在该解决方案中，通用的操作装置(例如作为旋转调节器和和触摸板或触摸屏的组合)可以被可靠地检测到，并且特别是还可以给该旋转调节器分配推动功能。该目的通过根据权利要求1所述的操作装置来实现。同样有利的应用是用途权利要求的主题，同样有利的评估方法是独立方法权利要求的主题。有利的实施例分别是从属权利要求的主题。需要注意的是，权利要求中单独列出的特征可以以任何技术上有意义的方式相互组合并且显示本专利技术的其他实施例。说明书，特别是结合附图，另外表征了和详细说明了本专利技术。本专利技术涉及一种操作装置，包括载体和相对于载体可移动地安装的致动元件。该安装还被设计有空档位置，以实现不被致动的静止位置。致动元件限定输入面，并且还设置有用于在输入面上进行触摸检测的装置，该装置至少部分地是致动元件的集成组成部分，在下文中，它们也被称为触摸传感器系统。例如，输入面不一定是平坦的。致动元件优选安装成至少在垂直于输入面的方向上可移动。根据本专利技术，设置至少一个旋转调节器，该旋转调节器布置在输入面上并以此布置在致动元件上并且相对于输入面能够旋转地安装。例如，旋转调节器被理解为具有致动按钮或致动环的输入设备，该输入设备围绕基本垂直于输入面的轴线可旋转地安装，其中，致动环或致动按钮的位移行程可以是不受限制或被固定。根据本专利技术，在载体和致动元件之间还设置有力传感器矩阵，用于测量作用到致动元件上的致动力，该致动力在下面也被简称为致动力传感器系统，或者简称为力传感器系统。根据本专利技术的矩阵被理解为意指两个或更多个力传感器的总成。根据本专利技术的力传感器的矩阵例如但不一定理解为在一个共同的平面中多于两个的传感器的总成。关于力传感器的测量原理，根据本专利技术的操作装置不受限制，并且根据本专利技术例如包括压电式或电容式或电感式或电阻式测量的力传感器。根据本专利技术，还设置评估单元，评估单元被设计为根据从触摸检测装置所获得的信号来确定在输入面上所进行的触摸的位置，并且基于力传感器矩阵的信号例如通过与预设值的比较或基于该矩阵的不同传感器的信号差而识别对旋转调节器施加的至少一个致动力作用。例如，基于仅由力传感器所检测到的对致动元件的致动力作用而没有检测到输入面的触摸或至少没有检测到在不被一个或多个旋转调节器所覆盖的输入面的区域中的触摸，识别旋转调节器的触摸和致动。例如，力传感器被布置成使得力传感器检测由致动元件的安装而引起的在自由度方向上发生的力作用。优选地，力传感器被定向为使得力传感器基本检测垂直于输入面的致动力作用的分量。旋转调节器的致动被理解为与能够由力传感器力矩阵所检测到的力作用相关的致动。通过识别这样的力作用得到了多个本专利技术的优点，例如，因此可以基于根据本专利技术的在力作用中的最小一致性，在旋转调节器的同时或随后的调节中，将旋转调节器的有意的位移与旋转调节器的无意的调节更加可靠地进行区分。有意的位移被理解为操作者对旋转调节器这样的动作，其目的是有意识地实现旋转调节器的致动元件(环或按钮)的位置变化，并且这根据本专利技术在本专利技术的意义中理解为致动。已发现的是，借助于由少量力传感器的矩阵限定的力模式能够容易且可靠地检测由致动引起的这些作用，并且可以可靠地将其与无意的和偶然的其他力作用区分开。由此可以验证通过该致动而引起的旋转调节器的位移，并且可以提高对旋转调节器的位置评估的可靠性。此外，根据另一实施例，对旋转调节器的致动力作用进行的有效检测有利地给旋转调节器除了转动位移外还提供了取决于致动力(例如通过力传感器矩阵所测量的致动力的方向和/或值)的新的切换功能或控制功能。例如规定，给定在垂直于旋转位移轴线的方向上发生的致动力，给旋转调节器分配附加的切换功能或控制功能。例如，给致动力的彼此相互正交并且与旋转位移轴线正交的四个方向中的每一个分别分配切换功能或控制功能，以便除了旋转功能之外，给旋转调节器还赋予例如致动杆的功能。在另一个实施例中规定，给定在平行于旋转位移轴线的方向上发生的致动力，给旋转调节器分配附加的切换功能或控制功能。例如，因此旋转调节器被赋予额外的按压功能(“推动”功能)。本领域技术人员可以选择力传感器矩阵的合适布置以及力传感器的数量以及在所测量的致动力的评估中的合适的阈值，以确保可靠检测附加的切换功能或控制功能。根据一优选的实施例，用于触摸检测的装置被设计成电容式和/或电阻式地检测触摸。例如，将输入面与包括用于产生测量电容的多个电极的电极结构相关联，以便检测由输入面的触摸所引起的电容变化的空间分辨检测，其大致对应于电极的尺寸。优选地，触摸检测装置还被设计成检测旋转调节器的靠近和/或触摸。这在一个实施例中被设置成能够通过力传感器矩阵进行的力测量。在另一个实施例中，由此验证了通过致动力测量所识别到的对旋转调节器的致动。此外，因此在例如实施触发功能(例如位移)的实际致动之前，可以在显示器上提供利用旋转调节器所提供的功能的预览。例如，在最近靠近或触摸旋转调节器时，在布置于输入面下方的显示器上，显示围绕旋转调节器并且与位移关联的功能相关的刻度。更优选地，触摸检测装置被设计成能够对旋转调节器上的触摸的进行空间分辨检测或至少区域分辨检测。例如，旋转调节器的表面(例如面向操作者的表面)限定了多个特定的触摸区域，彼此独立地检测到该触摸区域的触摸。举例来说，触摸区域与发送器电极以电传导方式连接，发送器电极在被触摸时影响输入面的相应测量电容，以便能够通过触摸检测装置进行检测。由于区域精确的分辨率，可以提高验证的质量，例如通过利用特定触摸区域能够验证致动力的方向。根据另一个实施例，根据本专利技术的操作装置还包括执行器，用于相对于载体对致动元件进行冲击激励或振动激励，以便对操作者产生触觉反馈。例如，设置压电执行器或电磁执行器。特别是，当肯定地识别到对旋转调节器的致动力作用时，提供触觉反馈。例如，执行器被设计为使得通过执行器所引起的冲击激励或振动激励发生在垂直于输入面的方向上，或者冲击激励或振动激励的方向以锐角与输入面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作装置，包括：载体(1)；致动元件(3、4)，所述致动元件被安装成能够相对于所述载体(1)移动并且可以返回到静止位置，所述致动元件限定输入面(15)并且具有用于检测在所述输入面(15)上所发生的触摸的装置(4)；以及至少一个旋转调节器(7)，其布置在所述输入面(15)上并且被安装成能够相对于所述输入面(15)旋转；以及在所述载体(1)和致动元件(3、4)之间的力传感器(2a、2b)的矩阵，所述力传感器用于测量作用到所述致动元件(3、4)上的致动力；以及评估单元(16)，其配置为根据从触摸检测装置(4)所获得的信号来确定在所述输入面(15)上所发生的触摸的位置，并且基于所述力传感器(2a、2b)的矩阵的信号而识别对所述旋转调节器(7)进行的至少一个致动力作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 DE 102015118587.31.一种操作装置，包括：载体(1)；致动元件(3、4)，所述致动元件被安装成能够相对于所述载体(1)移动并且可以返回到静止位置，所述致动元件限定输入面(15)并且具有用于检测在所述输入面(15)上所发生的触摸的装置(4)；以及至少一个旋转调节器(7)，其布置在所述输入面(15)上并且被安装成能够相对于所述输入面(15)旋转；以及在所述载体(1)和致动元件(3、4)之间的力传感器(2a、2b)的矩阵，所述力传感器用于测量作用到所述致动元件(3、4)上的致动力；以及评估单元(16)，其配置为根据从触摸检测装置(4)所获得的信号来确定在所述输入面(15)上所发生的触摸的位置，并且基于所述力传感器(2a、2b)的矩阵的信号而识别对所述旋转调节器(7)进行的至少一个致动力作用。2.根据权利要求1所述的操作装置，其中，所述触摸检测装置(4)被设计成电容式和/或电阻式地检测触摸。3.根据前述权利要求中任一项所述的操作装置，其中，所述触摸检测装置(4)被设计成检测对所述旋转调节器上的靠近和/或触摸。4.根据前述权利要求中任一项所述的操作装置，其中，所述触摸检测装置(4)被设计成以空间分辨或区域分辨的方式检测对所述旋转调节器上的靠近和/或触摸。5.根据前述权利要求中任一项所述的操作装置，还包括执行器(8)，用于相对于所述载体(1)对致动元件(3、4)进行冲击激励或振动激励，以便尤其在肯定地识别到致动力作用到旋转调节器(7)上的情况下，产生触觉反馈。6.根据前述权利要求中任一项所述的操作装置，其中，所述执...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·克莱因，M·舒伯特，B·斯密特，
申请(专利权)人：普瑞有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE