CN108944661B - 用于机动车辆的控制面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于机动车辆的控制面板(10)，包括：支架(18)；固定在支架上的印刷电路板(14)；正面元件(12)，安装在支架上且覆盖印刷电路板；正面元件包括至少一个可操作的控制键(20)，与正面元件的固定部分成一体且在印刷电路板的区域上方延伸；控制键(20)包括与正面元件的固定部分连接的端部(36)和活动自由端(38)；控制键在其接合端(36)包括抵靠支架和/或抵靠印刷电路板的第一突起(44)，在其自由端包括设置为由操作者视觉触摸以致动控制键的按压区域(23)；控制键还包括布置在第一突起(44)和按压区域之间的第二突起，其高度小于第一突起，并在与印刷电路板相对的自由端具有设置成当控制键致动时与布置在印刷电路板上的相对的传感器(50)接触的支承表面(54)。

Description

用于机动车辆的控制面板
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的控制面板，尤其涉及这种面板的控制键。
背景技术
机动车辆的乘员非常清楚控制面板的控制键的外观和感觉。
控制键通常包括固定在引导元件中的帽，所述帽能够沿着壳体中的引导元件移动。该帽的外表面通常是涂漆的，并且通过激光刻有图形符号。引导元件作为独立部件由塑料制造，帽通过夹紧特征装配到引导元件上。该组件通过滑动或旋转支承件在壳体中被引导。为了改善触觉反馈并且降低控制键堵塞的风险，油脂通常分布在滑动表面上以减小滑动摩擦。当被用户推动时，控制键在激活微动开关的意义上提供输入以便创建休息/激活状态。
配备有这种控制键的控制面板通常体积庞大且制造复杂。
因此，提出解决这些问题的新方案非常重要。
发明内容
用于机动车辆的控制面板包括：支架；印刷电路板，其固定在支架上；正面元件，其安装在支架上并且覆盖印刷电路板；所述正面元件包括至少一个可操作的控制键，控制键与正面元件的固定部分成一体并且在印刷电路板的区域上方延伸；控制键包括与正面元件的固定部分接合的端部和活动自由端。控制键在其接合端包括抵靠支架和/或抵靠印刷电路板的第一突起，并且在其自由端包括设置为由操作员视觉触摸以便致动控制键的按压区域；控制键还包括布置在第一突起和按压区域之间的第二突起，所述第二突起具有比第一突起更小的高度，并且在其与印刷电路板相对的自由端处包括设置成当控制键被致动时与布置在印刷电路板上相对的传感器接触的支承表面。
控制键集成在控制面板中并且具有相当于杠杆臂的控制键结构的实施方式是简单而有效的解决方案，用于允许制造具有微厚度的控制面板。
印刷电路板能够包括切口，其形成了传感器布置在其上的弹性带。支架能够包括布置成抵靠印刷电路板并且布置在传感器下方的凸块。控制键能够包括在第一突起和第二突起之间的厚度减小区域，以便在控制键被致动时促进按压区域的弯曲。厚度减小区域能够包括从第二突起到第一突起的厚度递减的轮廓。
光源能够布置在印刷电路板上与按压区域相对，形成光导的空腔能够布置在按压区域下方的控制键的厚度中，以便能够照亮布置在按压区域上的象形图(pictogram)。
控制键能够包括第三突起，第三突起布置在控制键的自由端下方并且具有远离印刷电路板的自由端，从而在控制键被致动时形成抵靠印刷电路板的止挡件。
弹性电容检测元件能够设置在控制键的按压区域和印刷电路板之间，弹性电容检测元件布置成与控制键接触并电连接到印刷电路板以检测操作员对控制键的触摸。传感器能够是布置成与第二突起的支承表面接触的力传感器。力传感器能够同时是触觉传感器和触感致动器。
正面元件能够包括多个控制键，多个控制键边对边一个接一个地连续对齐，使得它们的接合端以直线方式彼此对齐，并且它们的自由端以直线方式彼此对齐；并且两个连续的控制键能够由从其自由端延伸到其接合端的正面元件的中空部来分开。
正面元件能够包括多个控制键，多个控制键边对边一个接一个地连续对齐，使得它们的接合端以直线方式彼此对齐，并且使得它们的自由端以直线方式彼此对齐；并且两个连续的控制键能够通过从其自由端延伸到其接合端的正面元件的凹槽来分开。
用于机动车辆内部的车顶电子模块能够包括上述控制面板。
根据以下描述，本发明的其他目的和优点将显现。
附图说明
本发明的其他特征、目的和优点将通过阅读下面的详细描述以及在作为非限制性示例给出的附图的上下文中出现，并且在附图中：
图1是根据本发明的控制面板的立体横截局部示意图，其中已经示出两个控制键。
图2是图1的立体分解图。
图3是包括配备有三个控制键的图1的控制面板的车顶电子模块的示意图。
具体实施方式
为了简化描述，以非限制性的方式定义包括纵向轴线L、横向轴线T和垂直轴线V的坐标系。方位“低”、“高”、“上方”、“下方”，“下”和“上”沿垂直方向定义。方位“左”、“右”和“横向方向”沿横向定义。还沿纵向定义方位“前”和“后”。
根据图1和图2，用于机动车辆的控制面板10包括：正面元件12，操作员可接近该正面元件12；印刷电路板14、16；以及支架18，印刷电路板14、16固定在其上。在整体上，正面元件12配备有控制键20、22，印刷电路板14、16布置在控制键20、22下方。图1中的其中一个控制键20被特意切割，以便清楚地区分图1和图2所示的实施方式的某些细节。
所示控制面板10的控制键20、22是可操作的控制键20、22，它们与正面元件12的固定部分成一体。每个控制键20、22均包括按压区域23，其通过象形图24、26存在而具体化。两个图示的控制键20、22布置成一排，即沿着横向方向彼此相邻地连续布置。每个控制键20、22整体上为矩形。每个控制键20、22由其两个侧向边缘28、30、32、34和其两个纵向边缘界定。
根据本发明，每个控制键20、22的横向边缘28、30、32、34由正面元件12的材料中空部界定。换句话说，两个控制键20、22通过界定它们相邻的横向边缘30、32的纵向开口彼此分开。每个控制键20、22的另一个横向边缘28、34也由正面元件12的另一材料中空部界定，每个边缘形成了另一个纵向开口。
每个控制键20、22的其中一个纵向边缘与正面元件12成一体，即材料连续。每个控制键20、22与正面元件12具有材料连续性的纵向边缘限定了控制键20、22和正面元件12之间的接合端36、40。两个控制键20、22的接合端36、40在图2上用虚线表示。每个控制键20、22的另一个纵向边缘由横向开口界定。换句话说，每个控制键20、22的另一个纵向边缘不联接到正面元件12。由横向开口界定的每个控制键20、22的纵向边缘限定了控制键20、22的自由端38、42。
根据图1和图2，控制键20、22的纵向边缘沿着横向方向彼此对齐。更具体地说，接合端36、40沿着横向方向以直线方式彼此对齐，并且由横向开口界定的自由端38、42也沿着横向方向以直线方式彼此对齐。
每个控制键20、22的象形图24、26布置得足够靠近每个控制键20、22的自由端38、42，使得由象形图24、26限定的按压区域23是与每个控制键20、22的自由端38、42相邻的区域。由于每个控制键20、22周围的正面元件12的材料中空，因此通过按压控制键20、22的按压区域23能够使控制键20、22被按下，从而触发车辆功能的激活。
可替代地，界定两个控制键20、22的相邻侧边缘30、32的纵向开口能够被单个纵向凹槽代替，该单个纵向凹槽通过正面元件12在它们的相邻横向边缘30、32之间厚度的减小而形成。换句话说，两个相邻的控制键20、22通过凹槽相互连接。在这种情况下，在两个控制键20、22之一的按压区域23上施加力也会导致按下另一个控制键20、22。
沿着每个控制键20、22的垂直轴线的厚度不是恒定的。每个控制键20、22在其接合端36、40处包括第一突起44，第一突起44抵靠支架18并且抵靠布置在控制键20、22下方的印刷电路板14、16。每个控制键20、22还包括第二突起46，其布置在第一突起44和按压区域23之间。每个控制键20、22还包括第三突起48，其布置在控制键20、22的自由端下方，当控制键20、22被致动时形成抵靠印刷电路板14、16的止挡件。
第一突起44沿着控制键20、22的接合端36、40的整个长度横向延伸。第一突起44允许控制键20、22如杠杆那样操作。第一突起44用作由控制键20、22形成的杠杆的支承点。控制键20、22的包括在第一突起44和控制杆20、22的自由端38、42之间的部分形成了杠杆臂。
根据图示的实施方式，第一突起44还使得能够将印刷电路板14、16保持抵靠支架18。或者，第一突起44能够仅支撑在支架18上，印刷电路板14、16通过其他方式保持在支架18上，例如与支架一体并且能够保持印刷电路板14、16的保持销。
第二突起46在其与印刷电路板14、16相对的自由端处包括支承表面54，该支承表面54与布置在印刷电路板14、16上的相对的力传感器50接触。当控制键20、22未被按压时，也就是说，当控制键20、22处于休息状态时，力传感器50不受控制键20、22的自然压力以外的任何压力。当操作者施加用于压下按压区域23的力而按下控制键20、22时，也就是说当控制键20、22处于致动状态时，力传感器50被按压并且能够将压力信息传送到处理单元(未示出)。
为了加大力传感器50上的压力，第一突起44也就是说控制键20、22的支承点仅能够抵靠印刷电路板14、16。
第三突起48沿着控制键20、22的自由端38、42的整个长度横向延伸。第三突起48包括远离印刷电路板14、16的自由端49。第三突起48的自由端49和控制键20、22之间的距离限定了控制键20、22的可能的按压深度。换句话说，能够调节沿着第三突起48的垂直轴线的高度以获得控制键20、22的期望行程。
三个突起44、46、48与控制键20、22成一体。
控制键20、22包括在第一突起44和第二突起46之间的厚度减小区域51，以便在控制键20、22被致动时促进按压区域23的弯曲。更具体地说，根据图示的实施方式，厚度减小区域51包括从第二突起46到第一突起44的厚度递减的轮廓。换句话说，控制键20、22的最小厚度位于最靠近第一突起44处，因此能够使控制键20、22的弯曲在其在按压点处被致动时被定位。而且，该轮廓使得能够增强控制键20、22的第二突起46的刚性，以便当致动控制键20、22时能够以尽可能均匀的方式在传感器50上的施加压力。
根据图2，每个印刷电路板14、16均布置在控制键20、22的下方。然而，也能够用单个印刷电路板来替换两个图示的电路板14、16。
根据图1和图2，布置在每个印刷电路板14、16上的力传感器50是布置成与第二突起46的支承表面54接触的压电类型的传感器。压电传感器被用作结合触觉传感器和触感致动器的特性的力传感器。当控制键20、22处于休息状态时，该布置使得能够向压电传感器施加电信号以使控制键20、22振动，尤其是为了在致动键之后在控制键上产生力反馈，充当操作者对控制键20、22的可感知确认。
能够想到其他力传感器50。能够设想传感器不是永久地抵靠第二突起46，因此将传感器限制为触发车辆的功能但不允许通过力反馈进行确认的功能类型。在这种情况下，也能够设想简单的接触式传感器。
根据图示的实施例，每个印刷电路板14、16包括形成弹性条56的切口，每个力传感器50布置在弹性条56上。条56的弹性允许操作者施加在力传感器50上的压力被限制，以便保护它免受使力传感器50劣化的过度压力。条56的弹性还允许取决于力传感器50在条56上的定位来调整传感器50的检测灵敏度。应该注意的是，第二突起46仅在条56上方延伸，不在印刷电路板14、16的超出该条的部分的上方延伸，以便当控制键20、22被操作员致动时不与印刷电路板14、16的超出该条的部分邻接。
有利地，除了力传感器50之外，每个印刷电路板14、16还配备有布置在每个控制键20、22的按压区域23下方的电容检测元件52。电容检测元件52是具有可变形的弹性类型。根据该实施方式，电容检测元件52具有整体在按压区域23下方延伸的环形形状。当然，能够布置具有不同形状的电容检测元件；重要的是能够尽可能地覆盖按压区域23。它能够是带有金属颗粒的弹性体。电容检测元件52布置成与控制键20、22的按压区域23接触并且电连接到印刷电路板14、16。电容检测元件52能够允许当控制键20、22被操作员触摸时预选与控制键20、22相关联的功能。
当控制键20、22成一行对齐并且当它们的相邻横向边缘30、32由凹槽界定时，每个控制键20、22下方的电容检测元件52的布置也能够被证明是特别有用的。根据该实施方式，当按压控制键20、22之一时，同行的控制键20、22全部被一起按压。在该配置中，能够在单个控制键20的单个第二突起46的支承表面54的下方布置单个力传感器50。单个力传感器50检测该行控制键20、22中的任一个控制键20、22上的压力。力传感器50上的动作使得能够触发车辆的功能，该功能与由电容检测元件52致动和检测的按压区域23相关联。
而且，每个印刷电路板14、16有利地包括设置成照亮每个控制键20、22的象形图24、26的光源58。根据图示的实施方式，光源58布置成与要照亮的象形图24、26对置。光源58因此被电容检测元件52包围。为了聚焦来自光源58的光束，形成光导的空腔60布置在控制键20、22的按压区域23下方的厚度ε中。
根据图1和图2，为了在每个控制键20、22的致动期间确保传感器上的压力均匀分布，支架18包括凸块62，凸块62支撑印刷电路板14、16的力传感器50布置在其上的区域。更确切地说，根据图示的实施方式，每个印刷电路板14、16的条56搁置在力传感器50下方的支架18的凸块62上。
在整体上，这种组件所寻求的技术效果是获得非常微厚度的控制面板10。柔性塑料材料以及柔性印刷电路板14、16的使用允许这种控制面板10用在车辆内部的许多电子控制模块中。使用这样的控制面板10将是有利的，尤其用于旨在照亮车辆内部的车顶电子模块，或者使用这样的控制面板10用于车辆前面电子控制模块，例如车辆的多媒体设备或者空调的控制。
图3示出了车辆内部的车顶电子模块64的实施方式。该模块通常用于照亮车辆的前排座椅。车顶电子模块64包括图1和图2的控制面板10，示出了完整的第三控制键21。三个控制键20、21、22提供内部的照明功能。车顶电子模块64还包括配备有用于车辆内部66的照明装置的区域。简言之，控制面板10包括根据本发明布置成一行的三个控制键20、21、22。三个控制键20、21、22包括中央控制键20，该中央控制键20在其横向边缘的两侧一方面包括第一横向键21，另一方面包括第二横向键22。由于沿正面元件12的横向方向的直线开口，这三个控制键20、21、22的自由边缘38、42、43未联接到正面元件12。该直线开口在控制键20、21、22行的任一侧纵向延伸，因而界定第一横向键21和第二横向键22的横向边缘31、34，这些边缘不与中央键20相邻。
根据期望的实施方式，中央控制键20的横向边缘28、30被第一横向控制键21和第二横向控制键22的另一横向边缘29、32的纵向开口分开，因此形成彼此独立的三个控制键20、21、22，或者被第一和第二横向控制键21、22的另一横向边缘29,32的纵向凹槽分开，从而形成一组三个控制键20、21、22，其中，按下控制键20之一引起另外两个控制键21、22的按下。在后一种情况下，能够设想在每个控制键20、21、22的每个按压区域23下方使用电容检测元件52，使用布置成抵靠三个键20、21、22之一的第二突起46的单个力传感器50。

Claims (13)

1.一种用于机动车辆的控制面板(10)，该控制面板(10)包括：
支架(18)；
印刷电路板(14)，该印刷电路板(14)紧固在所述支架(18)上；
正面元件(12)，该正面元件(12)安装在所述支架(18)上并且覆盖所述印刷电路板(14)；所述正面元件(12)包括至少一个可操作的控制键(20)，所述控制键与所述正面元件(12)的固定部分成一体并且在所述印刷电路板(14)的区域上方延伸；所述控制键(20)包括与所述正面元件(12)的所述固定部分接合的接合端(36)和活动自由端(38)；
其特征在于：
所述控制键(20)在其接合端(36)处包括抵靠所述支架(18)和/或抵靠所述印刷电路板(14)的第一突起(44)，并且在其自由端(38)处包括按压区域(23)，所述按压区域(23)设置成由操作者可视触摸以致动所述控制键(20)；
所述控制键(20)还包括布置在所述第一突起(44)和所述按压区域(23)之间的第二突起(46)，所述第二突起(46)的高度小于所述第一突起(44)的高度，并且在其自由端与所述印刷电路板(14)的相对处包括支承表面(54)，所述支承表面(54)设置成当所述控制键(20)被致动时与布置在所述印刷电路板(14)上的相对的传感器(50)接触。
2.根据权利要求1所述的控制面板(10)，其特征在于，所述印刷电路板(14)包括切口，所述切口形成了所述传感器(50)布置在其上的弹性条(56)。
3.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，所述支架(18)包括凸块(62)，所述凸块(62)布置成抵靠所述印刷电路板(14)并且布置在所述传感器(50)下方。
4.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，所述控制键(20)包括在所述第一突起(44)和所述第二突起(46)之间的厚度减小区域(51)，以便在所述控制键(20)被致动时促进所述按压区域(23)的弯曲。
5.根据权利要求4所述的控制面板(10)，其特征在于，所述厚度减小区域(51)包括从所述第二突起(46)到所述第一突起(44)的厚度递减的轮廓。
6.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，光源(58)布置在所述印刷电路板(14)上与所述按压区域(23)对置，并且形成光导的空腔(60)布置在所述控制键(20)的位于所述按压区域(23)下方的厚度(ε)中，以便能够照亮布置在所述按压区域(23)上的象形图(24)。
7.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，所述控制键(20)包括第三突起(48)，所述第三突起(48)布置在所述控制键(20)的所述自由端(38)下方并且具有远离所述印刷电路板(14)的自由端，以便当所述控制键(20)被致动时形成抵靠所述印刷电路板(14)的止挡件。
8.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，弹性电容检测元件(52)布置成介于所述控制键(20)的所述按压区域(23)和所述印刷电路板(14)之间，所述弹性电容检测元件(52)布置成与所述控制键(20)接触并且电连接到所述印刷电路板(14)，以检测操作者对所述控制键(20)的触摸。
9.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，所述传感器(50)是布置成与所述第二突起(46)的所述支承表面(54)接触的力传感器。
10.根据权利要求9所述的控制面板(10)，其特征在于，所述力传感器同时是触觉传感器和触感致动器。
11.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，所述正面元件包括多个控制键(20、22)，所述多个控制键(20、22)边对边一个接一个地连续对齐，使得它们的接合端(36、40)以直线方式彼此对齐，并且它们的自由端(38、42)以直线方式彼此对齐；两个连续的控制键(20、22)由从其自由端(38、42)延伸到其接合端(36、40)的所述正面元件(12)的中空部来分开。
12.根据权利要求1或2所述的控制面板(10)，其特征在于，所述正面元件(12)包括多个控制键(20、22)，所述多个控制键(20、22)边对边一个接一个地连续对齐，使得它们的接合端(36、40)以直线方式彼此对齐，并且它们的自由端(38、42)以直线方式彼此对齐；并且两个连续的控制键(20、22)由从其自由端(38、42)延伸到其接合端(36、40)的所述正面元件(12)的凹槽来分开。
13.一种用于机动车辆内部的车顶电子模块(64)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的控制面板(10)。
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