CN104334407A - 用于车辆的具有传感器激活装置的手动操作开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的可手动操作的开关装置(1)，包括开关杆(2)和设置在开关杆(2)上的至少一个触敏传感器装置(6)，所述传感器装置设计为检测对装置(6)的传感器表面(7、8)的不改变开关杆(2)的位置的作用和对装置的所述表面的触发开关信号的作用。开关装置设置有激活装置，所述激活装置允许传感器装置(6)的检测状态以使用者限定的方式被激活。

Description

用于车辆的具有传感器激活装置的手动操作开关装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的手动操作开关装置，该开关装置具有开关杆和形成在开关杆上的至少一个触敏传感器装置，所述传感器装置设计为用于检测对传感器装置的传感器表面的作用，该作用使开关杆的位置保持不变且触发开关信号。

背景技术

这样的开关装置从DE 10 2009 022 471 A1中已知。在其中，用于检测在没有位移的情况下的开关过程的电容式传感器形成在转向柱开关上。

发明内容

本发明的目标是开发一种用于车辆的手动操作开关装置，使得能够避免不希望的操作。

该目标通过根据独立权利要求的开关装置实现。

根据本发明的用于车辆的手动操作开关装置包括开关杆。此外，开关装置包括形成在开关杆上的触敏传感器装置。传感器装置设计为用于检测对传感器装置的传感器表面的作用，该作用使开关杆位置上保持不变并触发开关信号。因此设置为，开关信号仅被对应的作用触发，例如通过物体直接接触或进入传感器表面的检测区域，例如，通过使用者的手或手指，而开关杆不必为了该目的而改变其位置。

本发明的基本概念是，开关装置包括激活装置，通过所述激活装置，传感器装置的检测状态能够如被使用者限定的那样被激活。不希望的开关信号触发且由此还有不正确的操作可通过开关装置的这样的实施例被防止。传感器表面因此不是永久处于感测中且因此也不是永久处于检测状态中，但为了获得检测状态必须首先被适当地激活。根据本发明，这通过使用者自己执行，从而这里非常深思熟虑的且对于使用者可直觉验证的过程是必要的。以该方式实现开关装置的操作的高水平的可靠性。

优选地设置有，激活装置包括操作元件，所述操作元件形成在开关杆上。过程通过这样的实施例实现：其在安装空间方面非常紧凑，在对于使用者的激活情景方面非常易于跟踪，且其能够被直觉地执行。

优选地设置有，操作元件形成在开关杆的端部件的一区域之外，所述区域设置用于在开关杆的位置改变操作中被使用者抓握。所述实施方式是特别值得注意的，因为操作元件形成在一特定位置处，当抓握开关杆用于操作时，在改变开关杆位置的动作的情形下，该特定位置通常不被直接触碰或接触，从而，还关于这一点，传感器表面的检测状态在对开关杆的这样的特定作用的情况下不会被不期望地激活。

优选地设置有，操作元件和传感器表面布置在开关杆的相对边缘处。上述优势由此被重申。

优选地设置有，操作元件形成在开关杆的下边缘区域上。由此对于使用者辅助操作元件的操作。

操作元件可以是如示例性实施方式的手动操作按钮开关或拨动开关。还可设置为，操作元件是触敏传感器。

优选地设置有，在传感器装置的激活状态下，且由此在检测状态下，传感器表面在至少一些区域中被照亮。所述激活状态可因此被显示给使用者，以便非常容易感知。同样在夜间以及在未被照亮或黑暗的乘客舱的情况下，可因此非常容易地识别出激活状态的可见性。

优选地设置有，传感器表面在传感器装置的激活状态下以第一光颜色被照亮，在传感器装置的去激活状态下以第二光颜色被照亮。由此进一步改进相应状态的可见性和可检测性。

还有利的是操作元件被照亮。以该方式，甚至在黑暗照明条件下，也可非常容易地感知空间位置，且使用者进行的操作元件的操作可非常有目的性地且安全地进行。

优选地设置有，通过激活装置的操作和得到的检测状态生成，传感器表面保持所述激活状态持续特定时间段，且随后继而自动去激活发生。如果在所述时间段中不存在传感器表面上的接触或对传感器表面的作用以使得开关信号会被触发，这是特别有利的。

如果在对传感器表面的开关信号触发作用之后，对于限定特定时间段没有进一步的作用发生在传感器表面上，也可进行同样设置，从而这里同样，传感器表面的非检测状态被再次设定，尤其是自动地被再次设定。

但是还可设置为，传感器装置从激活状态至去激活状态的转换如被使用者确定的那样发生，尤其是通过操作元件的进一步对应操作。

在另一有利实施方式中设置为，开关装置包括振动装置，通过所述振动装置，在当处于触发开关信号的激活状态时对传感器装置的传感器表面有作用的情况下，作用于开关杆的振动信号可作为触觉反馈产生给使用者。这是特别有利的，因为，关于使用者在传感器表面上的动作是否已经获得开关信号的期望触发以及车辆的功能单元的相关启动，使用者随后无延迟地接收反馈。振动装置在该情况下是特别有利的，因为其提供使用者确定的且易于感知的对应反馈，另一方面，在该方面，不期望的和可能造成混乱的或不唯一属性的听觉信号或光学信号不会被产生。在该方面，反馈通过振动信号在使用者进行的操作也被执行的点处(即在开关杆上)被给予使用者。这目前在现代车辆技术中是特别有利的，因为多个可能听到和看到的反馈信号已经被设置用于其他功能和装置，且在该方面，振动信号提供了明确地为了该目的限定的特别容易感知和属性化的反馈功能。

优选地设置有，振动装置包括振动马达，所述振动马达布置在开关杆中。所述实施例使得开关杆还能够用作用于振动马达的保持器或支撑件，且尤其是在至少一些区域中制成为中空的。在该情况下，开关杆可还制成为极紧凑的。但是，特别地，振动信号至开关杆的一些区域的非常直接的传输可发生，从而在此可靠反馈也被无延迟地给予使用者。

优选地设置有，振动马达被电路板上的控制单元上的电缆或弹性臂接触，其中，特别地，所述电路板布置在开关杆上。

特别地，还可设置为，振动马达钎焊到柔性电路板上，所述柔性电路板包括传感器装置的至少一个电容式传感器。

优选地设置有，开关装置是转向柱开关。目前，这样的转向柱开关在现代车辆技术中与多种操作功能结合，所述操作功能可根据位置改变操作和/或根据非位置改变操作被触发。目前，在转向柱开关的情况下，因此特别有利的是，合适的特定传感器仅检测它们何时被激活，从而在此目前特别真实的是，在所述实施方式的情况下，可防止不希望的不正确操作。但是，保持了具有多个操作功能的触发的高功能性。

本发明的进一步特征从权利要求、附图和附图的说明显现。特征和说明书中的特征和上述特征组合以及以下在附图的描述中提及的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合可以不仅用在各给出的组合中，但也可以用在其他组合中或单独使用，而不背离本发明的范围。因此，还存在本发明的被视为被包括且被披露且未在附图中详细解释和示出的实施方式，但所述实施方式通过与所解释的实施方式分开的特征的组合得到和形成。

附图说明

本发明的示例性实施例使用示意图详细描述。在这些图中：

图1示出根据本发明的开关装置的示例性实施例的子部件的透视图；

图2示出根据图1的实施例的另一透视图；

图3示出根据图1和图2的开关装置的局部分解图。

在图中，提供相同或功能等同的元件相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中，提供了手动操作开关装置1，该开关装置1布置在车辆中，且该开关装置1为转向柱开关1的形式。转向柱开关1可例如布置在方向盘的区域中，且包括开关杆2。开关杆2在示例性实施例中设计为细长且弯曲的，并且是中空的。多个部件布置在由后壁4、前壁、和周边边缘5界定的腔室3中，所述前壁未在图1中示出且因此允许观察到腔室3内，所述周边边缘5连接前壁和后壁4。

此外，触敏传感器装置6形成在开关杆2上。传感器装置6设计为用于检测对传感器装置6的传感器表面的作用，该作用使开关杆2位置上保持不变并触发开关信号。在示例性实施例中，形成有两个传感器表面7和8。这些传感器表面配置在边缘5的不同边缘区域上，其中，为了该目的，传感器表面7形成在上边缘区域9上，且传感器表面6形成在侧边缘区域10上。

特别地，传感器装置6包括联接至传感器表面7和8的电容式传感器11和12。

优选地设置为，电容式传感器11和12通过将在柔性膜上的传导铜表面而形成。特别地，设置为，所述柔性膜连接至控制单元13且与激活元件构成直接相互作用，所述激活元件例如可以是使用者的手指。传感器表面7和8可连接至开关杆2的外壳且因此连接至开关杆的边缘5，使得杆直接位于触敏表面下面。

这里有利的是，在这种形式的传感器11或12与外壳且因此边缘5之间没有气隙形成。为了该目的，特别设置为，电容式传感器11和12每一个应用于膜，且所述膜连结至外壳且因此连结至边缘5，例如使用粘合剂连结，或被适当地包封，得到膜在边缘5的合成材料内的集成。

电容式传感器11和12优选地连接至作为柔性膜的柔性电路板14，所述柔性电路板14又直接连接至控制单元13。控制单元13在该情况下应用于电路板，该电路板可同样为柔性的，或可为刚性板的形式。

优选地设置为，控制单元13或对应的电路布置为紧邻传感器11和12，且因此定位为靠近腔室3中的传感器11和12。通过控制单元13与传感器11和12之间的直接相邻定位，传感器11和12的自电容值可相对于体积(mass)保持非常小，因为否则较长的导电轨道也与周围环境相互作用且增加电容值。因此还通过相对于彼此的非常紧凑且紧密的布置实现了高功能坚固性和可靠性。

在示例性实施例中，设置为，车辆的功能单元的操作功能可通过触摸传感器表面7或8被触发，或开关信号可通过手指等仅进入传感器表面7、8的工作范围却没有接触而被触发。所述操作因此发生，从而开关杆2的位置改变没有执行。另外，为了该目的，可设置为，开关杆2的位置也可被改变，以能够触发合适的开关信号，用于操作功能单元的操作功能。

关于这样的功能单元，例如灯光单元、风挡擦拭器装置、风挡清洗器系统、闪烁装置、导航系统、音频系统或信息娱乐(infotainment)系统可以是例子，且可被设置。

传感器表面7或8上的作用因此借助直接接触以及还借助非接触并进入检测区域而可行。

为了能够防止仅电容式传感器11和12的不希望的错误设定和操作，且因此防止在对传感器表面7和8的不改变开关杆2位置的作用的情况下不希望的错误操作，开关装置且因此转向柱开关1包括激活装置15。激活装置15形成在开关杆2上，与电容式传感器11和12分立，并距电容式传感器11和12一距离，且因此距传感器表面7和8一距离。激活装置15包括操作元件16，所述操作元件16可外部访问且可借助边缘5的下边缘区域17被操作。操作元件16可以是手动操作按钮开关或拨动开关等。但是，操作元件16可还是触敏操作表面。

电容式传感器11和12根据示例性实施例在它们的基础状态下被去激活，且因此检测不能发生。这意味着，即使对传感器表面7和8的作用发生，也没有检测发生，且因此也没有相关开关信号被触发，从而与可开关信号相关联的操作功能也未被启动或触发。

借助操作元件17的操作，电容式传感器11和12且因此还有整个传感器装置从去激活状态转变至激活状态，且传感器装置因此被转换至检测状态。仅在那时，对传感器表面7和8的作用可被识别并记录，且对应的开关信号可被触发。操作元件16还电连接至柔性电路板14，且借助柔性电路板14连接至控制单元13。

通过激活装置15，传感器装置6的检测状态被激活，如被使用者限定的。

可设置为，传感器装置6的激活状态，如被使用者限定的，还被再次去激活，尤其是通过操作元件16的操作。但是，可还设置为，在激活状态设定后的一预定时间段之后，去激活状态被自动地再次设定。

特别地，还设置为，传感器表面7和8至少在一些区域中被照亮。例如，发光二级管可被设置在这里，所述发光二级管布置在腔室3中。为此可优选地设置为，传感器表面7和8在传感器装置6的激活状态下以第一光颜色被照亮，且在传感器装置6的去激活状态下以第二光颜色被照亮。

优选地还设置为，操作元件16至少在一些区域中被照亮。

借助激活装置15，确保了在基础开关功能期间杆功能不会通过与触敏表面或传感器表面7和8的接触而被无意激活，所述基础开关功能可以例如是指示器闪烁、大灯闪烁、主梁或风挡清洗。

根据图1和2中的图示，还可认识到的是，操作元件16形成在开关杆2的端部件19的区域18的外部，该区域18设置用于被用户抓握。如果开关杆2位置必须被改变以用于触发针对特定操作功能的开关信号且因此必须适于被使用者抓握，所述区域18特别必要地被设置。对于操作元件16的这种特定定位，在所述区域18被使用者抓握期间可防止操作元件16的无意操作。

关于被激活传感器表面7和8的可见性，例如，如果传感器装置6的激活状态发生，则光颜色从红色改变为绿色可发生，且绿色光颜色照亮。但是，还可设置被照亮的符号，所述符号也借助光颜色的改变信号通知车辆的驾驶员准备就绪状态，且由此指示激活状态。

还特别有利的是，转向柱开关1的实施例包括振动装置20(图3)，振动装置同样布置在腔室3中。在图3中，为此示出了转向柱开关1的局部分解图示。由此可意识到，振动装置20的振动马达21布置在控制单元13的电路板下方。其因此布置为直接相邻于所述电路板且相应地可连接至所述电路板。借助振动装置20，给使用者振动信号形式的触觉反馈，以便能够确认对传感器表面7和8的操作和作用。振动信号由此借助振动马达21传输至开关杆2，使得直接且明确的反馈被给予使用者。

可设置为，振动马达21被电路板上的控制单元13上的电缆或弹性臂接触。还可设置为，振动马达21被钎焊到柔性电路板上，尤其是电路板14。特别地，振动马达21可还借助电缆被钎焊至控制单元13的电路板。

Claims (12)

1.一种用于车辆的手动操作开关装置(1)，该开关装置具有开关杆(2)和形成在开关杆(2)上的至少一个触敏传感器装置(6)，所述传感器装置设计为用于检测对传感器装置(6)的传感器表面(7、8)的作用，该作用使开关杆(2)的位置保持不变且触发开关信号，

其特征在于，

形成有激活装置(15)，通过所述激活装置(15)，传感器装置(6)的检测状态能够如被使用者限定的那样被激活。

2.根据权利要求1所述的开关装置(1)，

其特征在于，

所述激活装置(15)包括操作元件(16)，所述操作元件(16)形成在开关杆(2)上。

3.根据权利要求2所述的开关装置(1)，

其特征在于，

操作元件(16)形成在开关杆(2)的端部件(19)的一区域(18)之外，所述区域(18)设置用于在开关杆(2)的位置改变操作中被使用者抓握。

4.根据权利要求2或3所述的开关装置(1)，

其特征在于，

操作元件(16)和传感器表面(7、8)布置在开关杆(2)的边缘(5)的相对的边缘区域(7、10、17)上。

5.根据权利要求4所述的开关装置(1)，

其特征在于，

操作元件(16)形成在开关杆(2)的下边缘区域(17)上。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的开关装置(1)，

其特征在于，

传感器表面(7、8)在传感器装置(6)的激活状态下至少在一些区域中被照亮。

7.根据权利要求6所述的开关装置(1)，

其特征在于，

传感器表面(7、8)在传感器装置(6)的激活状态下以第一光颜色被照亮，在传感器装置(6)的去激活状态下以第二光颜色被照亮。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的开关装置(1)，

其特征在于，

形成有振动装置(20)，通过所述振动装置(20)，振动信号能够产生，作为在对激活状态下的传感器装置(6)的传感器表面(7、8)的作用的情况下至使用者的触觉反馈，所述对传感器装置(6)的传感器表面(7、8)的作用触发开关信号。

9.根据权利要求8所述的开关装置(1)，

其特征在于，

振动装置(20)包括振动马达(21)，所述振动马达(21)布置在开关杆(2)中。

10.根据权利要求9所述的开关装置(1)，

其特征在于，

振动马达(21)被电路板上的控制单元(13)上的电缆或弹性臂接触。

11.根据权利要求9或10所述的开关装置(1)，

其特征在于，

振动马达(21)钎焊到柔性电路板(14)，所述柔性电路板(14)包括传感器装置(6)的至少一个电容式传感器(11、12)。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的开关装置，

其特征在于，所述开关装置是转向柱开关(1)。