本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)10 2014 214 218.0的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容在此通過(guò)引用的方式并入本申請(qǐng)之中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于電器設(shè)備的操作單元，該電器設(shè)備尤其是機(jī)動(dòng)車組件、例如加熱設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備或空調(diào)設(shè)備。

背景技術(shù)：

用于電器設(shè)備的操作單元以各種不同的構(gòu)造方案已知。近年來(lái)尤其在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域中貫徹執(zhí)行的操作理念是，具有多個(gè)操作面板的板條狀操作元件為了觸發(fā)不同的設(shè)備功能在手動(dòng)操作時(shí)可活動(dòng)地支承著，其中相應(yīng)的傳感技術(shù)識(shí)別手指在操作板條上的接觸點(diǎn)并且能夠確定已選擇了哪個(gè)設(shè)備功能。傳感技術(shù)例如指接觸或接觸傳感器，其大多以電容方式工作。如果出于設(shè)計(jì)原因整個(gè)操作板條具有金屬的操作表面或者能夠佩戴手套的情況進(jìn)行操作，則不能在操作板條中使用電容式傳感技術(shù)。還存在著其它理念，即能夠通過(guò)不同位置上的彎曲力或間距傳感技術(shù)借助信號(hào)差確定操作板條的懸置，手指在操縱操作板條時(shí)位于該操作板條的位置上(例如見(jiàn)WO-A-2013/153048)。

由DE-B-10 2012 221 107已知一種用于機(jī)動(dòng)車組件的操作單元，其具有帶前方壁板的殼體、在前方壁板上突出的帶多個(gè)操作面板的操作板條、置于殼體中的承載元件以及評(píng)估和操控單元。

由US-A-2008/0018611已知一種用于電器設(shè)備的操作單元，其具有前方壁板、帶多個(gè)操作面板的操作板條、承載元件以及評(píng)估和操控單元，其中操作板條通過(guò)操作面板之間的連接接塊與承載元件相連，并且操作板條的操作面板彈性地且靈活地設(shè)置在連接接塊之間，并且在承載元件上設(shè)置有至少一個(gè)操作面板-操縱傳感器，用來(lái)在進(jìn)行手動(dòng)操縱時(shí)探測(cè)操作板條的局部彎曲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提出一種用于電器設(shè)備的操作單元，其中在操作單元操作的操作板條時(shí)能夠以高的可靠性安全地探測(cè)到手指的位置。

為解決該目的提出一種用于電器設(shè)備、尤其用于機(jī)動(dòng)車組件例如加熱設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備的操作單元，其中操作單元設(shè)有：

-殼體，其具有前方壁板；

-在前方壁板上突出來(lái)的操作板條，其具有縱向延伸的操作表面，該操作表面具有多個(gè)并排設(shè)置的操作面板；

-設(shè)置在所述殼體中的、用于所述操作板條的承載元件，

-其中所述操作板條通過(guò)連接接塊與所述承載元件相連，所述連接接塊在所述操作面板之間的各區(qū)域中從所述操作板條上突出來(lái)；

-設(shè)置在連接接塊之間的、從操作板條的操作面板上突出來(lái)的彎曲接塊，以及比操作板條與承載元件經(jīng)由連接接塊實(shí)現(xiàn)的連接更有彈性和靈活性，

-其中在承載元件上針對(duì)每個(gè)彎曲接塊均設(shè)置有至少一個(gè)操作面板-操作傳感器，用來(lái)當(dāng)手動(dòng)的操作力施加到操作板條的操作面板上時(shí)探測(cè)操作板條的局部彎曲；并且在所述承載元件上針對(duì)每個(gè)彎曲接塊設(shè)置有至少一個(gè)操作面板-操縱傳感器，用來(lái)在所述操作板條的操作面板上進(jìn)行手動(dòng)操縱時(shí)探測(cè)所述操作板條的局部彎曲；以及

-評(píng)估和操控單元，用來(lái)接收操作面板-操作傳感器的信號(hào)，并且在手動(dòng)地操縱操作板條時(shí)借助該信號(hào)來(lái)確定手指接觸的那個(gè)操作面板，并且根據(jù)確定的操作面板來(lái)觸發(fā)與相關(guān)操作面板關(guān)聯(lián)的設(shè)備功能。

根據(jù)本發(fā)明的操作單元具有帶前方壁板的殼體，操作板條在前方壁板上突出來(lái)，操作板條具有沿前方壁板延伸的、縱向延伸的操作表面，該操作表面具有多個(gè)并排設(shè)置的操作面板。在殼體中設(shè)置有承載元件，操作板條在操作面板之間的區(qū)域中相對(duì)剛性地與該承載元件相連，并且在其操作面板的區(qū)域中與該承載元件相對(duì)靈活地相連。為此目的，連接接塊和彎曲接塊交替地從承載元件上突出來(lái)。連接接塊是相對(duì)剛性，且在操作面板之間的各區(qū)域中與操作板條相連。彎曲接塊分別位于兩個(gè)相鄰的連接接塊之間，并且用來(lái)在操作板條的操作面板的區(qū)域中靈活地、彈性地將操作板條連接在承載元件上。

操作板條由材料制成(在通常情況下是塑料)因此它在手動(dòng)操縱時(shí)(例如在借助手指根據(jù)壓時(shí))局部彈性地彎曲，但這在視覺(jué)上是察覺(jué)不到的。如果手指抵靠在操作板條的操作面板上并隨后朝操作板條擠壓，則操作板條在此操作面板的內(nèi)部輕微地、用戶不可察覺(jué)地彎曲，其中這一點(diǎn)通過(guò)相鄰操作面板之間的操作板條的相對(duì)剛性的連接基本上限定在相關(guān)的操作面板上，只要操作面板在機(jī)械上是分離的。根據(jù)本發(fā)明，操作板條的每個(gè)操作面板均配備有操作面板-操縱傳感器，其定位在承載元件上。在手動(dòng)地將操縱力施加到操作板條的操作面板上時(shí)，每個(gè)操作面板-操縱傳感器均探測(cè)到操作板條的局部彎曲，其方式是：使與操作板條的相應(yīng)操作面板相連的彎曲接塊折彎。借助與操作面板-操作傳感器相連的評(píng)估和操控單元，現(xiàn)在能夠借助該操作面板-操作傳感器的信號(hào)確定，手指在手動(dòng)操縱操作板條時(shí)抵靠在哪個(gè)操作面板上。相應(yīng)地能夠觸發(fā)從屬于相關(guān)操作面板的設(shè)備功能。通過(guò)操作板條在機(jī)械上的彎曲分離，與設(shè)置在相關(guān)操作面板旁邊的操作面板-操作傳感器相比，屬于操縱時(shí)手指所抵靠的那個(gè)操作面板的操作面板-操縱傳感器會(huì)發(fā)出更大的信號(hào)。

通過(guò)這種信號(hào)樣式識(shí)別，能夠非常可靠地推斷出操縱操作板條時(shí)手指抵靠的那個(gè)操作面板。如果兩個(gè)相鄰的操作面板的操作面板-操作傳感器應(yīng)該發(fā)出基本上相同大小的信號(hào)，則表明，手指在操縱操作板條時(shí)抵靠在兩個(gè)操作面板之間的邊界上；在這種情況下應(yīng)該沒(méi)有觸發(fā)設(shè)備功能。

借助根據(jù)本發(fā)明的理念，如果操作板條被操縱，則在操縱縱向延伸的操作板條時(shí)能夠非常準(zhǔn)確地確定，手指位于該操作板條上。

以各種各樣的方式能夠?qū)⒉僮靼鍡l交替地靈活地連接到承載元件上。因此例如可考慮的是，所述連接接塊由于其幾何形狀、其材料和/或其在所述承載元件和/或在所述操作板條上的連接位置構(gòu)造得比所述彎曲接塊更堅(jiān)硬，和/或當(dāng)連接接塊和彎曲接塊的幾何形狀和材料相同時(shí)連接接塊在第一連接位置上從承載元件上突出來(lái)，且彎曲接塊在第二連接位置上從所述承載元件突出來(lái)，其中所述第二連接位置離所述彎曲接塊比所述第一連接位置更遠(yuǎn)。

在本發(fā)明的另一適宜的構(gòu)造方案中可規(guī)定，所述承載元件自身可擺動(dòng)地支承在靜止位置和擺動(dòng)位置之間，所述承載元件在所述靜止位置中預(yù)緊，并且至少一個(gè)擺動(dòng)位置傳感器與所述評(píng)估和操控單元相連，以便在操縱所述操作板條時(shí)探測(cè)所述承載元件的擺動(dòng)位置的占據(jù)情況。在本發(fā)明的該構(gòu)造方案中，通過(guò)將承載元件輕微可擺動(dòng)地支承在殼體中，使操作板條也能夠輕微擺動(dòng)。在此，承載元件能夠沿兩個(gè)反向的方向從中間位置中擺出，抑或只沿一個(gè)擺動(dòng)方向從靜止位置中擺出。在這兩個(gè)情況下，承載元件均應(yīng)在中間位置或靜止位置中預(yù)緊，因此承載元件在結(jié)束操作板條的操縱之后自動(dòng)地再次占據(jù)該位置。通過(guò)至少一個(gè)擺動(dòng)位置傳感器，能夠探測(cè)到承載元件的至少一個(gè)擺動(dòng)位置的占據(jù)情況。該擺動(dòng)位置傳感器與評(píng)估和操控單元相連，因此在此評(píng)估和操控單元中借助這個(gè)或這些擺動(dòng)位置傳感器的信號(hào)識(shí)別出是否操縱了該操作板條。那么通過(guò)操作面板-操作傳感器能夠探測(cè)出操作板條上的手指位置，如同上面描述的一樣。

在其它適宜的構(gòu)造方案中還可規(guī)定，所述連接接塊和所述彎曲接塊從共同的橫向接塊上突出來(lái)，其中所述承載元件具有承載體，所述承載體具有交替的并排設(shè)置的邊緣凹槽以及將所述邊緣凹槽相互分開(kāi)的隆起區(qū)域，所述隆起區(qū)域構(gòu)成所述承載體的指向所述操作板條的操作板條-邊緣區(qū)段，其中所述彎曲接塊在所述邊緣凹槽中延伸并且在所述操作板條-邊緣區(qū)段上突出來(lái)，并且所述彎曲接塊在所述承載體的所述隆起區(qū)域中固定在所述隆起區(qū)域上，并且同樣在所述操作板條-邊緣區(qū)段上突出來(lái)。通過(guò)承載元件的承載體的基本上呈梳狀的結(jié)構(gòu)能夠確保，與固定在承載體的隆起區(qū)域上的相對(duì)較短的彎曲接塊相比，在邊緣凹槽中延伸的、在操作板條-邊緣區(qū)段上突出的彎曲接塊由于較大的自由彎曲長(zhǎng)度能夠更靈活地固定，因此相對(duì)較短的部段在承載體的操作板條-邊緣區(qū)段上突出來(lái)。

就結(jié)構(gòu)和安裝技術(shù)而言有利的是，所述橫向接塊、所述連接接塊和所述彎曲接塊與所述操作板條構(gòu)成所述承載元件的一體的梳狀的、尤其具有金屬的連接元件，并且所述承載元件能夠具有擠壓包封著所述連接元件的塑料。

在本發(fā)明的前面描述的有利的構(gòu)造方案中，承載體能夠有利地與操縱傳感器-承載板相連，其覆蓋著承載體的邊緣凹槽并且在覆蓋區(qū)域中具有從屬于彎曲接塊的操作面板-操作傳感器。具有操作面板-操作傳感器的操縱傳感器-承載板抵靠在承載體或其上側(cè)或下側(cè)上。操作面板-操作傳感器設(shè)置在覆蓋區(qū)域中，并且探測(cè)彎曲接塊的彎曲。適宜的是，承載體在兩側(cè)分別與操縱傳感器板相連。因此例如通過(guò)兩個(gè)分別從屬于彎曲接塊的操作面板-操作傳感器的測(cè)量偏差，能夠可靠地識(shí)別出相關(guān)彎曲接塊的彎曲，此外還能識(shí)別出彎曲方向。有利的是，能夠在兩個(gè)反向方向中操作操作板條，例如通過(guò)朝下根據(jù)壓操作板條，將手指平放在操作板條的上側(cè)上，并且通過(guò)壓高操作板條，將手指抵靠在操作板條的下側(cè)上。

如果彎曲接塊朝傳感器預(yù)緊并且根據(jù)操縱方向提高或減小作用在傳感器上的應(yīng)力，則在分別只應(yīng)用一個(gè)操作面板-操縱傳感器的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)操作板條的兩個(gè)不同的操縱方向。

對(duì)于對(duì)些操作面板-操作傳感器(如果存在的話)和這個(gè)或這些擺動(dòng)位置傳感器來(lái)說(shuō)適用的是，就此而言能夠應(yīng)用以電容方式、電感方式、電阻方式或以光學(xué)方式工作的(路徑或力度或壓力)傳感技術(shù)。最后還可能的是，應(yīng)用極限開(kāi)關(guān)。

由于設(shè)計(jì)原因有利的是，所述操作板條至少在其操作面板上設(shè)置有加涂層的并因此經(jīng)改良的表面。這一點(diǎn)能夠是涂漆的表面，或在另一示例性的實(shí)施例中是金屬表面。根據(jù)本發(fā)明的理念能夠?qū)崿F(xiàn)此設(shè)計(jì)自由度，因?yàn)椴粫?huì)在操作板條自身中探測(cè)操作板條上的手指放置點(diǎn)，而是在操作板條之后(即在承載元件中)探測(cè)。根據(jù)本發(fā)明，還能夠通過(guò)手套-操作來(lái)操縱該操作板條。

根據(jù)本發(fā)明的理念能夠與力感知/力反饋-操作系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)。就此而言可規(guī)定，如果探測(cè)到了操作板條的操縱，則使該操縱置身于強(qiáng)制性的機(jī)械運(yùn)動(dòng)之中，以便以這種方式給操作人員提供有觸感的/能觸知的操縱反饋。

附圖說(shuō)明

下面借助實(shí)施例且參照附圖詳細(xì)地闡述了本發(fā)明。在此詳細(xì)地示出了：

圖1在透視圖中示出了用于電器設(shè)備的操作單元的前視圖；

圖2在透視圖中示出了根據(jù)圖1的“剖開(kāi)的”操作單元，用來(lái)展示操作板條在承載元件上的擺動(dòng)支承和連接情況，該承載元件可擺動(dòng)地支承在殼體中；

圖3在俯視圖中示出了根據(jù)圖2的箭頭III的剖開(kāi)的殼體；

圖4和5在透視的剖視圖中示出了在再次剖開(kāi)的殼體中沿著圖3的線IV-V的承載元件，用來(lái)展示承載元件的構(gòu)造以及在操作板條上的連接情況；

圖6在根據(jù)圖1的VI的剖視圖中示出了的殼體，用來(lái)針對(duì)每個(gè)彎曲接塊展示兩個(gè)操作面板-操作傳感器與此彎曲接塊的相互作用；

圖7示出了與圖1相同的透視前視圖，但是用來(lái)展示操作面板2的區(qū)域中的彎曲，在此實(shí)施例手指在操縱操作板條時(shí)位于此操作板條上。

附圖標(biāo)記

10 操作單元

12 操作單元的殼體

14 殼體的前方壁板

16 前方壁板中的凹口

18 操作板條

20 操作板條的操作表面

22 操作表面上的操作面板

24 操作表面上的操作面板

26 操作表面上的操作面板

28 操作表面上的操作面板

30 操作表面上的操作面板

32 用于操作板條的承載元件

34 承載元件的承載體

36 承載元件的擺動(dòng)軸承

38 殼體的側(cè)壁

40 擺動(dòng)軸承塊

42 雙箭頭(操作板條的擺動(dòng)方向)

44 擺動(dòng)位置傳感器

46 擺動(dòng)位置傳感器

48 連接接塊

50 彎曲接塊

52 操作面板之間的邊界

54 操作板條的端部

56 橫向接塊

58 操作板條-邊緣區(qū)段

59 承載體和操作板條之間的梳狀連接元件

60 邊緣凹槽

62 隆起區(qū)域

64 每個(gè)連接接塊的自由長(zhǎng)度

66 每個(gè)彎曲接塊的彎曲長(zhǎng)度

68 推桿

70 操作面板-操縱傳感器

72 操作面板-操縱傳感器

74 傳感器承載板

76 傳感器承載板

77 每個(gè)傳感器承載板的架橋區(qū)域

78 評(píng)估和操控單元

具體實(shí)施方式

圖1透視地在前方視圖中示出了簡(jiǎn)化的操作單元10。該操作單元10具有帶前方壁板14的殼體12，凹口16位于此前方壁板中。操作板條18穿透凹口16，該操作板條在前方壁板14上突出來(lái)。操作板條18具有操作表面20，其多個(gè)并排設(shè)置的操作面板22、24、26、28和30。操作單元10在常規(guī)情況下還具有其它操作元件，尤其還具有形式為顯示器的顯示元件或其它光學(xué)顯示元件，但這對(duì)本發(fā)明并不重要，因?yàn)樵诖藳](méi)有對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明并且在附圖中沒(méi)有示出。

尤其借助圖2至6所示，操作板條18與承載元件32相連，其設(shè)置在殼體12的內(nèi)部。承載元件32基本上構(gòu)成為板狀并且具有承載體34，其圍繞著擺動(dòng)軸線36可擺動(dòng)地支承在殼體12中。為此目的，殼體12例如在其兩個(gè)側(cè)壁38的區(qū)域中具有兩個(gè)擺動(dòng)軸承塊40，承載體34可擺動(dòng)地平放在此擺動(dòng)軸承塊40上。因此，操作板條18沿這兩個(gè)通過(guò)雙箭頭標(biāo)出的擺動(dòng)方向之一擺動(dòng)。通過(guò)例如構(gòu)成為極限開(kāi)關(guān)的擺動(dòng)位置傳感器44、46，能夠探測(cè)到承載元件32在兩個(gè)方向上的擺動(dòng)。

對(duì)于在此描述的實(shí)施例來(lái)說(shuō)重要的是，操作板條18局部交替地、更靈活地設(shè)置在承載元件32上。這接下來(lái)借助圖2至圖5進(jìn)行描述。

通過(guò)多個(gè)并排設(shè)置的接塊實(shí)現(xiàn)了操作板條18與承載元件32的機(jī)械連接，這些接塊例如由金屬或其它可彈性彎曲的材料構(gòu)成。在此，連接接塊48和彎曲接塊50是交替的。這些接塊在操作板條18的不同區(qū)域中與之相連。因此連接接塊48在邊界52的高度上位于分別鄰接的操作面板之間，并且位于操作板條18的最外面的兩個(gè)端部54上，而彎曲接塊50大致在每個(gè)操作面板的中間與操作板條18相連。連接接塊48和彎曲接塊50構(gòu)成為片簧狀，并且從與這些接塊連成一體的橫向接塊56上突出來(lái)。以這種方式產(chǎn)生了梳狀的連接元件59，其是承載元件32的一部分。

該梳狀的連接元件59固定在承載體34上，其在此實(shí)施例中具有塑料，該塑料噴射在接塊的梳狀結(jié)構(gòu)周圍。備選地，該梳狀的連接元件59在另一實(shí)施例中還能夠安裝在承載體34上(例如旋擰、熱壓、鉚接等)。承載體34在此同樣具有梳狀結(jié)構(gòu)，其方式是：它在操作板條-邊緣區(qū)段58(即在承載元件32的面向操作板條18的邊緣區(qū)域上)具有邊緣凹槽60，其具有位于它們之間的隆起區(qū)域62。橫向接塊56埋入承載體34的塑料材料中，從而固定在承載體34上，彎曲接塊50和連接接塊48從該橫向接塊突出來(lái)。連接接塊48也埋入承載體34的材料中并因此固定在34上，其方式是：該連接接塊沿著隆起區(qū)域62延伸并因此在操作板條-邊緣區(qū)段58上只突出較短的自由長(zhǎng)度64。

相應(yīng)地，彎曲接塊50延伸穿過(guò)邊緣凹槽60，即與連接接塊48相比具有明顯更長(zhǎng)的自由彎曲長(zhǎng)度66。

這一點(diǎn)還在圖4中再次示出，其中在該處還可看到，將推桿68噴射在彎曲接塊50的上側(cè)和下側(cè)上，其與操作面板-操作傳感器70、72共同作用，如圖6所示。其它實(shí)施例還能夠是沖壓的推桿(在彎曲接塊中)或單獨(dú)安裝的推桿。操作面板-操作傳感器70、72位于承載板74、76上，其在承載體34的上方和下方平放在承載體上。操作面板-操縱傳感器70、72位于承載板74、76的架橋區(qū)域77內(nèi)，在此架橋區(qū)域的內(nèi)中架橋區(qū)域77覆蓋著承載體34的邊緣凹槽60。操作面板-操作傳感器70,72以及擺動(dòng)位置傳感器44、46與評(píng)估和操控單元78連接，在此并且借助擺動(dòng)位置傳感器44、46的信號(hào)可識(shí)別出操作板條的壓低和拉高，并且在此還能識(shí)別出手指在操縱操作板條時(shí)抵靠或作用在操作板條的哪個(gè)操作面板上。

后者借助操作板條18局部彎曲來(lái)識(shí)別，如圖7所示。在操縱操作板條18時(shí)將手指放置在例如操作面板24上時(shí)，在此實(shí)施例中該操作板條在操作面板24的區(qū)域中朝下彎曲。在操作面板24朝其鄰接-操作面板22、24的邊界52上，操作板條18相對(duì)剛性地連接到承載體34上。在操作面板24的區(qū)域中的彎曲明顯緩沖地傳遞到鄰接-操作面板22、26上。借助從屬于此操作面板24的彎曲接塊50的偏轉(zhuǎn)，并且通過(guò)所述彎曲接塊50的操作面板-操作傳感器70、72，識(shí)別出操作面板24的區(qū)域中的彎曲。與從屬于鄰接-操作面板22、26或此鄰接-操作面板的彎曲接塊50的操作面板-操作傳感器70、72相比，從屬于操作面板24的操作面板-操作傳感器70、72將更大的信號(hào)發(fā)送出去。

由于操作板條是局部靈活的且局部是剛性的，并且由于操作板條交替地靈活且剛性地聯(lián)接，氫能夠以高的安全性和可靠性確定手動(dòng)操縱操作板條18時(shí)的作用點(diǎn)。為此操作板條18自身不需要觸摸-傳感技術(shù)或電容式-傳感技術(shù)，因此它在表面造型和表面材料方面具有很大的自由度，它們尤其不受用于識(shí)別接觸的傳感技術(shù)的影響。因此例如能夠給操作表面20抑或操作板條的整個(gè)表面加上涂層并因此使之改良，其中由操作板條18的承載材料和表面涂層構(gòu)成的復(fù)合體是足夠有彈性的，以便探測(cè)操作板條18的局部的、彈性的彎曲，但使用者是察覺(jué)不到的，使用戶產(chǎn)生操作板條是剛性的這一印象。