CN110716638A - 电容性机动车操作系统 - Google Patents

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CN110716638A
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capacitive
push
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rotary
capacitive screen
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约阿希姆·科赫尔
安卡特林·奥克舍
蒂莫·舒伯特
泽伦·莱姆克
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BCS Automotive Interface Solutions GmbH
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Abstract

本发明描述一种电容性机动车操作系统(10)，所述电容性机动车操作系统包括具有操作表面(14)的电容性屏幕(12)以及相对于所述电容性屏幕(12)独立构成的按压旋转操纵装置(16)，所述按压旋转操纵装置是可局部导电的并且至少部分地固定在所述电容性屏幕(12)的操作表面(14)上。按压旋转操纵装置(16)包括至少一个可导电的交互元件(26，36)，所述交互元件与所述电容性屏幕(12)互相作用。

Description

电容性机动车操作系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的内部空间的电容性机动车操作系统。
背景技术
从现有技术已知机动车操作系统，借助于所述机动车操作系统可以接通或关断机动车的功能、例如机动车的多媒体系统。机动车操作系统通常包括由机械开关等构成的操作元件，所述操作元件由车辆乘客按压或旋转，以便激活或去激活相关联的功能。
此外，在现代机动车中已知具有相应电容性操作元件的电容性机动车操作系统，所述电容性操作元件检测靠近或触碰，接着，机动车操作系统实施所配属的功能。然而，由现有技术已知的电容性机动车操作系统相对复杂地构成，由此，制造成本是相应高的。
此外，已知用于控制车辆功能的电容性屏幕，在所述电容性屏幕上，显示相应的开关符号或开关面，车辆乘客可以触碰所述开关符号或开关面或车辆乘客可以靠近所述开关符号或开关面，以便实施所属的功能。除了常见的开关面之外，也已知所谓的滑动区域，沿着所述滑动区域，机动车操作系统的操作者例如可以滑动其手指，以便无级地或分级地设定功能。相应的功能可以涉及多媒体系统的音量调节，在音量调节中，机动车操作系统的操作者沿着在电容性屏幕的电容性操作表面上显示的区域移动其手指，以便设定所期望的音量。
在电容性屏幕中已经证实为不利的是，电容性屏幕上的对于操作所需要的面是相应大的，由此，在电容性屏幕上仅能同时示出少数功能。
发明内容
本发明的目的是，提供简单构成的并且易于操作的机动车操作系统。
所述目的根据本发明通过电容性机动车操作系统实现，所述电容性机动车操作系统包括具有操作表面的电容性屏幕以及相对于电容性屏幕独立构成的按压旋转操纵装置，所述按压旋转操纵装置是可局部导电的并且至少部分地固定在电容性屏幕的操作表面上，其中，按压旋转操纵装置包括至少一个可导电的交互元件，所述交互元件与电容性屏幕互相作用。
本发明的基本构思是，当操作者触碰可局部导电的按压旋转操纵装置或靠近所述按压旋转操纵装置时，在机动车操作系统的操作者与电容性屏幕、尤其操作表面之间建立电连接，由此，操作者与电容性屏幕之间的电连接经由为此独立构成的按压旋转操纵装置建立。
因为按压旋转操纵装置至少部分地固定在电容性屏幕操作表面上，所以不可行的是，整个按压旋转操纵装置移动经过电容性屏幕、尤其电容性屏幕的操作表面，以便实施屏幕上的相应的功能。更确切地说，根据本发明提出，在按压旋转操纵装置与在其下设置的电容性屏幕之间存在固定的配属，由此，可以节省空间地激活或去激活相应的功能。换言之按压旋转操纵装置位置固定地设置在电容性屏幕上，因为所述按压旋转操纵装置持续地且与作用无关地占据电容性屏幕上的相同面。
例如经由按压旋转操纵装置的旋转操纵能够进行音量调节或这样滚动浏览通讯录。
按压旋转操纵装置可以以简单的方式粘接在电容性屏幕上，由此，所述按压旋转操纵装置相应地位置固定地固定在电容性屏幕处。
电容性屏幕以熟悉的方式设立，使得如果存在与电容性屏幕的接触，则电容性屏幕检测按压旋转操纵装置的至少一个可导电的交互元件关于电容性屏幕的位置和/或移动，并且发出相应的信号，例如由上级的控制和/或计算单元将所述信号转化成相应的功能。
一般地，针对按压旋转操纵装置的按压操纵和旋转操纵，可以设有独立构成的交互元件，即至少一个按压操纵交互元件以及至少一个旋转操纵交互元件。
按压旋转操纵装置在操纵时尤其提供触觉反馈。
此外，整个按压旋转操纵装置不能够在由屏幕展开的平面中侧向移动。
按压旋转操纵装置可以尤其关于电容性屏幕具有位置固定的基座。按压旋转操纵装置例如经由位置固定的基座固定在电容性屏幕上，尤其使得整个按压旋转操纵装置不能够在由屏幕展开的平面中侧向移动。
为了确保按压旋转操纵装置的旋转操纵，按压旋转操纵装置可以具有尤其环形地构成的可移位的操纵元件。因此，可移位的操纵元件关于基座的旋转是可行的，以便实现旋转操纵。
此外，按压旋转操纵装置能够围绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线基本上垂直于电容性屏幕的表面。
因此，基本上平行于旋转轴线、即朝向电容性屏幕进行按压操纵。
一方面提出，在操纵按压旋转操纵装置时，在电容性屏幕的操作表面与按压旋转操纵装置的可旋转的操纵元件之间存在电连接。经由电连接，电容性屏幕识别，按压旋转操纵装置由机动车操作系统的操作者操作。所建立的电连接可以视为用于机动车操作系统的触发信号或开动信号。经由至少一个可导电的交互元件提供电连接，所述交互元件在操纵时接触操作表面。
如果操作者进行按压旋转操纵装置的旋转操纵，则可以移动可导电的交互元件经过操作表面，其中，电容性屏幕相应地识别移动。
此外，电容性屏幕可以设立用于，检测由交互元件在操纵按压旋转操纵装置时接触的面、即面的大小和/或操作表面上的不同位置，以便经由此推断出按压旋转操纵装置的相应操作。
按压旋转操纵装置的按压操纵例如引起，在交互元件与操作表面之间存在大的面接触，这由电容性屏幕识别为按压操纵，使得实施与按压操纵相关的功能。
根据一个实施方式，设有多个交互元件，经由所述交互元件可检测按压旋转操纵装置的旋转角度。替选地或附加地，至少一个交互元件包括多个部段，所述多个部段可彼此独立地操控并且经由这些部段可检测按压旋转操纵装置的旋转角度，尤其其中，多个部段分别包括触觉反馈结构。多个交互元件在配属于按压旋转操纵装置的面上在电容性屏幕上分布地设置。因此，根据按压旋转操纵装置的操纵得出在电容性屏幕上通过多个交互元件的不同接触。例如多个交互元件中的仅一个交互元件接触电容性屏幕，使得经由相应的交互元件在电容性屏幕上的位置可以推断出旋转操纵、尤其旋转角度。在此，可以考虑电容性屏幕通过多个交互元件的相应接触的时间顺序。
替选地或补充地，可以设有(一件式构成的)交互元件、例如具有相应的区段或部段的板的可导电的部段，所述区段或部段根据按压旋转操纵装置的操纵相对于电容性屏幕移位，以便接触所述电容性屏幕。由此，然后建立与电容性屏幕的电连接，这相应地由电容性屏幕探测。
此外，(一件式构成的交互元件的)部段分别可以包括触觉反馈结构，当按压旋转操纵装置旋转时，所述反馈结构给操作者提供相应的可触知的反馈。
此外，按压旋转操纵装置可以具有至少一个力传递元件，所述力传递元件与交互元件共同作用。力传递元件可以涉及可滚动的力传递元件，例如球，所述球在旋转操纵按压旋转操纵装置时可以相对于操作表面移动。
在此，力传递元件可以相对于至少一个交互元件移动，其中，当力传递元件经由至少一个交互元件基于按压旋转操纵装置的旋转操纵移动时，力传递元件在相对于电容性屏幕的操作表面垂直的方向上将至少一个交互元件移位。尤其力传递元件经由(一件式构成的)交互元件在旋转操纵按压旋转操纵装置时移动，由此，所述力传递元件将相应地单个的并且可彼此独立地操纵的部段相对于电容性屏幕移位。
也可以设有多个力传递元件，以便确保按压旋转操纵装置的均匀的或均等的旋转操纵。在此，多个力传递元件优选地彼此基本上等距地间隔开。
如果力传递元件可导电，则力传递元件同时也可以是交互元件。力传递元件可以涉及可导电的(并且可选地弹性的)球。
如果经由力传递元件构成可旋转的操纵元件相对于电容性屏幕的操作表面的电连接，则力传递元件一般可以是可导电的。
在操纵按压旋转操纵装置时，至少一个交互元件可以经受相对于电容性屏幕的操作表面的相对位置改变。因此，按压旋转操纵装置的操纵确保，至少一个交互元件相对于电容性屏幕的操作表面移位，这由电容性屏幕相应地检测。如果至少一个交互元件移动经过电容性屏幕，则经由交互元件的旋转移动实现相对位置改变。
例如，在相对于电容性屏幕的操作表面垂直的平面中实现相对位置改变。这尤其在按压旋转操纵装置的按压操纵时是所述情况。此外，在按压旋转操纵装置的旋转操纵时也可能出现至少一个交互元件的相对于操作表面垂直的相对位置改变。当设有配属于电容性屏幕的不同区域的多个(在俯视图中并且关于屏幕位置固定的)交互元件时，这尤其是可行的，由此，实现多个交互元件的接触的位置解析的和/或时间解析的检测。当力传递元件与相应的交互元件互相作用时，多个交互元件可以彼此独立地通过至少一个力传递元件垂直于由电容性屏幕展开的平面地移位。
另一方面提出，至少一个交互元件由至少一个磁体构成。经由磁体可以以简单的方式相应地建立电连接。此外，于是可以将交互元件电磁地移位。例如设有彼此电磁地互相作用的多个磁体。多个磁体可以设置在两个平面中，其中，两个平面的磁体彼此相互作用。在按压旋转操纵装置的旋转操纵时，磁体的一个平面可以相对于磁体的另一平面旋转，使得磁体的不同的极相对置，这引起排斥的电磁力，由此，实现电容性屏幕的电接触。
例如至少一个交互元件是弹性的，是机械预紧的和/或电磁预紧的。由此，可行的是，当不再由操作者施加力时，即在已经操纵按压旋转操纵装置之后，按压旋转操纵装置返回到中立位置中。此外，可以经由预紧产生对机动车操作系统的操作者触觉反馈。此外，经由预紧能够确保，至少一个交互元件保留在所期望的位置中。如果交互元件是弹性的，则因此交互元件具有固有的预紧。
此外，预紧可以提供安全功能，因为在操纵按压旋转操纵装置时不损伤电容性屏幕。
也可以提出，至少一个交互元件由可导电的球构成，所述球例如附加地是弹性的。在按压旋转操纵装置的旋转操纵时，可导电的球产生在电容性屏幕上的相应的电连接，由此，由电容性屏幕检测按压旋转操纵装置的操纵。此外，基于弹性确保，实现可触知的反馈，所述可触知的反馈也表示为触觉反馈。
一般地，按压旋转操纵装置可以包括至少两个可导电的部段，所述可导电的部段用作交互元件并且设置在关于电容性屏幕的不同的位置处。可导电的部段可以与至少一个(可导电的)力传递元件共同作用。因此，在按压旋转操纵装置的旋转操纵时，在不同的时刻(经由至少一个力传递元件)操纵两个可导电的部段，由此，在旋转操纵时能够确定按压旋转操纵装置的移动方向。
此外，机动车操作系统可以包括旋转编码器，经由所述旋转编码器在旋转操纵时可检测按压旋转操纵装置的旋转角度。旋转编码器、也称为编码器可以以不同的方式构成。
旋转编码器例如包括光学传感器，霍尔传感器和/或感应线圈。相应地，除了电容的方式之外也能够以光学的和/或电磁的方式提供旋转编码器。
因此，至少一个可导电的交互元件可以仅仅用于按压旋转操纵装置的按压操纵，因为按压旋转操纵装置的旋转操纵通过旋转编码器尤其以光学的和/或电磁的方式被检测。
此外，电容性屏幕可以具有至少一个显示区域，所述显示区域配属于按压旋转操纵装置并且在操纵按压旋转操纵装置时发出视觉反馈。因此，电容性机动车操作系统同时构成用于，提供视觉的(和可触知的)反馈，使得电容性机动车操作系统的操作者立刻获得相应的反馈。
按压旋转操纵装置尤其环形地构成，例如其中，按压旋转操纵装置包括位置固定的基座和可相对于基座移位的操纵元件。在此，位置固定的基座固定在电容性屏幕上，尤其粘接在电容性屏幕上。可移位的操纵元件在旋转或按压操纵时相对于位置固定的基座移动。因此，在旋转操纵时得出可移位的操纵元件关于基座的旋转。可移位的操纵元件尤其可导电地构成。
机动车操作系统可以构成用于，借助于电容性屏幕以电容的方式检测至少一个按压旋转操纵装置的按压操纵。就此而言，实现电容性检测相应的按压操纵的简单构成的机动车操作系统，为此，按压旋转操纵装置能够局部地导电，以便与电容性屏幕互相作用。因此，不需要由操作者触碰电容性屏幕。
一般地，按压旋转操纵装置可以包括设置用于按压旋转操纵装置的按压操纵的可导电的交互元件。
此外，按压旋转操纵装置可以包括设置用于按压旋转操纵装置的旋转操纵的可导电的交互元件。在此，尤其当可导电的交互元件与力传递元件共同作用时，可导电的交互元件可以在操作表面之上移动或在相对于所述操作表面垂直的方向上移动。
替选地或附加地，可以提出，经由旋转编码器或编码器，例如以电容性、光学的和/或电磁的方式，即基于感应和/或基于霍尔效应检测按压旋转操纵装置的旋转操纵。
至少一个力传递元件尤其用于，通过如下方式将旋转力变换或转化成侧向力：力传递元件例如与可导电的交互元件共同作用并且将所述交互元件移位。
一般地，电容性屏幕涉及显示区域，在所述显示区域上可以尤其基于电操控信号显示内容。此外，电容性屏幕触碰敏感或近似敏感地构成。
附图说明
其他优点和特性由以下描述和进行参考的附图得出。在附图中示出：
图1示出根据本发明的电容性机动车操作系统的立体视图，
图2示出根据第一实施方式的电容性机动车操作系统的剖视图，
图3示出根据图2的机动车操作系统的按压旋转操纵装置的下侧的视图，
图4示出根据本发明的根据第二实施方式的电容性机动车操作系统的按压旋转操纵装置的分解视图，
图5示出根据图4的按压旋转操纵装置的剖视图，
图6示出根据图4的按压旋转操纵装置的下侧的视图，
图7根据本发明的电容性机动车操作系统的按压旋转操纵装置的交互元件的立体视图，
图8示出根据本发明的根据第三实施方式的电容性机动车操作系统的按压旋转操纵装置的分解视图，
图9示出根据图8的按压旋转操纵装置剖视图，
图10示出根据图8的按压旋转操纵装置从下方的视图，
图11示出根据本发明的根据第四实施方式的电容性机动车操作系统的按压旋转操纵装置的分解视图，
图12示出根据图11的按压旋转操纵装置的剖视图，
图13示出根据图11的按压旋转操纵装置从下方的视图，
图14示出根据本发明的根据第五实施方式的电容性机动车操作系统的按压旋转操纵装置的分解视图，
图15示出根据图14的按压旋转操纵装置的剖视图，
图16示出根据图14的按压旋转操纵装置从下方的视图，
图17示出根据本发明的根据第六实施方式的电容性机动车操作系统的剖视图
图18示出根据图17的机动车操作系统的按压旋转操纵装置从下方的视图，
图19根据图17的机动车操作系统的基座的视图，
图20示出根据本发明的根据第七实施方式的电容性机动车操作系统的剖视图，
图21示出图20的细节视图，
图22示出根据图20的机动车操作系统的按压旋转操纵装置从下方的视图，
图23示出根据图20的机动车操作系统的按压旋转操纵装置的一部分的立体示图，
图24示出根据本发明的根据第八实施方式的电容性机动车操作系统的剖视图，
图25示出根据图24的机动车操作系统的按压旋转操纵装置的半透明示图，
图26示出图24中的机动车操作系统的剖面示图，
图27示出根据本发明的根据第九实施方式的电容性机动车操作系统的剖面示图，
图28示出根据图27的机动车操作系统的按压旋转操纵装置的部分示图，以及
图29示出根据图27的机动车操作系统的按压旋转操纵装置从下方的视图。
具体实施方式
在图1中示出电容性机动车操作系统10，所述电容性机动车操作系统在机动车的内部空间中使用，以便例如控制机动车的多媒体系统和/或车辆功能。
电容性机动车操作系统10包括具有操作表面14的电容性屏幕12，使得可以电容性检测操作表面14的触碰或与操作表面14的靠近。
此外，电容性机动车操作系统10包括按压旋转操纵装置16，所述按压旋转操纵装置独立于电容性屏幕12构成。
在所示出的实施方式中，按压旋转操纵装置16基本上环形地构成，其中，按压旋转操纵装置16至少部分地设置在电容性屏幕12的操作表面14上。这意味着，按压旋转操纵装置16占用操作表面14的部分面。
在此，按压旋转操纵装置16通过如下方式固定在电容性屏幕12上：按压旋转操纵装置16例如与电容性屏幕12粘接，如下还被阐述。
就此而言，确保，按压旋转操纵装置16关于电容性屏幕12基本上位置固定地设置。这意味着，整个按压旋转操纵装置16不能够在电容性屏幕12上移动，即不能够侧向地在由电容性屏幕12展开的相应于操作表面14的平面中运动。
按压旋转操纵装置16可局部导电地构成，使得当机动车操作系统10的操作者或车辆乘客经由按压旋转操纵装置16操纵电容性机动车操作系统10，即靠近所述电容性机动车操作系统或触碰所述电容性机动车操作系统时，可以经由按压旋转操纵装置16与电容性屏幕12建立电连接。
然后，与可局部导电的按压旋转操纵装置16共同作用的电容性屏幕12识别按压旋转操纵装置16、尤其按压旋转操纵装置16的一部分的位置和/或位置改变，其中，电容性屏幕12产生相应的信号，以便操控机动车的所配属的功能，如下文还详细阐述。
电容性屏幕12在其操作表面14处例如包括显示区域18，所述显示区域配属于按压旋转操纵装置16，使得在操纵按压旋转操纵装置16时可以在电容性屏幕12上、即在相应的显示区域18中显示视觉反馈。
显示区域18可以设置在环形的按压旋转操纵装置16之内，如这在图1的实施例中示出。一般地，显示区域18也可以设置在电容性屏幕12上的另一位置处。
按压旋转操纵装置16一般地设立成，按压旋转操纵装置能够相对于电容性屏幕12的操作表面14、即在相对于由电容性屏幕12展开的平面平行的平面中旋转。在此，按压旋转操纵装置16的旋转轴线A关于电容性屏幕12位置固定。
此外，能够借助于按压操纵基本上垂直于由电容性屏幕12展开的平面、例如在z方向上操纵按压旋转操纵装置16，而操作表面14在x方向和y方向上延伸。
根据按压旋转操纵装置16的操纵，与按压旋转操纵装置16不同地以导电的方式接触电容性屏幕12的操作表面14，由此，由电容性屏幕12检测和识别相应不同的接触样式，所述接触样式转化成相应地所配属的功能。
在图2和图3中，示出根据第一实施方式的电容性机动车操作系统10，其中，按压旋转操纵装置16粘接在电容性屏幕12的玻璃板20上。
从图2中获知，按压旋转操纵装置16包括位置固定的基座22，尤其基座环，经由所述基座环，按压旋转操纵装置16固定在电容性屏幕12上。
此外，按压旋转操纵装置16包括可相对于基座22移位的操纵元件24，例如旋转环，经由所述旋转环，电容性机动车操作系统10的操作者操纵按压旋转操纵装置16。
此外，按压旋转操纵装置16在所示出的实施方式中包括多个为交互元件26的磁体28。
一般地，设有多个磁体28，这些磁体设置在不同的平面E1、E2中。
的磁体28的配属于第一平面E1的第一组经由固定环30设置在可旋转的操纵元件24中，使得如果操纵元件由操作者操纵，则这些磁体可以随着可旋转的操纵元件24移动。
磁体28的配属于第二平面E2的第二组设置在基座22的区域中，其中，这些磁体28涉及交互元件26，因为这些磁体与电容性屏幕12互相作用。
交互元件26或第二组的磁体28可移动地设置在可导电的引导元件32中，所述引导元件也可以表示为传导环，因为引导元件32是环形的并且可导电。
引导元件32至少接触可旋转的操纵元件24，使得可以在可导电的操纵元件24与引导元件32之间构成电连接。
也可以提出，引导元件32在旋转移动可旋转的操纵元件24时一起旋转，即抗扭地设置在操纵元件24中。
此外，从图2中获知，按压旋转操纵装置16具有止挡部34，尤其止挡环，如下文所阐述，当在工作方式方面研究根据第一实施方式的机动车操作系统10时，所述止挡环在z方向上限制交互元件26或磁体28、即第二组的磁体28的相对移动。
在图2中示出的位置中，操纵元件24或旋转环相对于基座22旋转，使得两个磁体28在剖面示图左边示出的侧上以其同类型的极彼此相向，由此，两个磁体彼此排斥。
由此，配属于基座22的磁体28、即交互元件26(电磁地)按压到电容性屏幕12的操作表面14上，使得所述磁体接触操作表面14。由操作者以其手指触碰的操纵元件24或旋转环可导电，使得由操作者经由操纵元件24、传导环32、相应的磁体28或交互元件26建立与电容性屏幕12的电连接。这由电容性屏幕12识别。
因此，按压旋转操纵装置16的旋转产生交互元件26、即磁体28在相对于由电容性屏幕12展开的平面垂直的平面中、即在z方向上的相对位置改变，因为操作表面14在x方向和y方向上展开。
如在图2的其右侧上示出，其他磁体28以分别不同的极彼此相向，由此，这些磁体彼此吸引。在此，磁体28的相对吸引通过止挡部34限界。
从示出按压旋转操纵装置16从下方的视图的图3中获知，配属于基座22的磁体28分别基本上均匀地在基座22上分布，即在环周方向上等距地分布。
在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时，多个磁体28或交互元件26可以触碰操作表面14，由此，在电容性屏幕12上产生相应的操纵样式，这由电容性屏幕12转化成相应的信号。尤其交互元件26在操作表面14上的接触位置在旋转操纵期间移动，这由电容性屏幕12相应地检测。
如果根据第一实施方式的机动车操作系统10的按压旋转操纵装置16经受按压操纵，则所有交互元件26、即配属于基座22的磁体28同时按压到操作表面14上，因为操纵元件24经由止挡部34作用于相应的交互元件26或第二组的磁体28。就此而言，止挡部34或止挡环也可以表示为压环，因为经由所述压环通过如下方式确保按压旋转操纵装置16的按压功能：所述压环将压力传递到交互元件26上。
如果操作者不再对按压旋转操纵装置16进行按压，则所述按压旋转操纵装置基于磁性的预紧向回调整到其在图2中示出的中立位置中。
在按压操纵时也可以提出，可导电的操纵元件24、即旋转环，以其环周触碰操作表面14，这由电容性屏幕12相应地探测。
此外，按压旋转操纵装置16包括触觉反馈，所述触觉反馈同样经由磁体28、尤其经由磁体28的电磁力产生，电磁力即磁体根据两组的磁体28的相对置的极的极性的彼此吸引力或排斥力。
就此而言，得出对于操作者的触觉反馈，所述触觉反馈不受温度影响。第二组的磁体28同时也具有多个功能，因为这些磁体确保接触(与电容性屏幕12的交互)和触觉反馈。
一般地可以提出，即不仅在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时而且在按压旋转操纵装置16的按压操纵时，交互元件26具有(在z方向上)大约1mm的提升移动。
在图4至图6中，示出根据第二实施方式的电容性机动车操作系统10的按压旋转操纵装置16，第二实施方式与第一实施方式在如下方面不同：多个交互元件26由唯一的交互元件26代替。
交互元件26由交互环36构成并且包括可彼此独立地操纵的多个部段38，如下文所阐述。
由分解视图获知，按压旋转操纵装置16还包括直接固定、尤其粘接在电容性屏幕12上的基座22，所述电容性屏幕出于更好概览的原因在此未示出。
此外，按压旋转操纵装置16还包括可导电的可相对于基座22移位的或可相对于基座旋转的操纵元件24。
此外，在第二实施方式中设有力传递元件40，所述力传递元件分别球形地构成并且与交互元件26共同作用。
多个力传递元件40确保，在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时实现尽可能均等的移动。
在此，这些力传递元件40中的至少一个是可导电的，使得经由可导电的力传递元件40确保可导电的操纵元件24与可导电的交互元件26之间的电连接。
力传递元件40抗扭地与操纵元件24耦联，所述操纵元件为此例如在其内部几何结构处构成用于力传递元件40的容纳空间，在所述容纳空间中容纳力传递元件40。就此而言，在操纵元件24的旋转操纵时力传递元件40同样随着操纵元件24一起旋转。
容纳空间可以通过止挡部限界和/或在内部几何结构处构成相应的轮廓。
在按压旋转操纵装置16或操纵元件24的旋转操纵时，力传递元件40与交互环36、尤其交互环36的部段38互相作用，因为力传递元件40在交互环36上运动。
一旦力传递元件40中的一个力传递元件移动经过交互环36的部段38，则相应的部段38由相应的力传递元件40在z方向上观察向下按压到操作表面14上。因此多个力传递元件40将交互元件26或交互环36的可移动的部段38按压到操作表面14上，由此，至少在可导电的力传递元件40的情况下由操作者经由可导电的操纵元件24、可导电的力传递元件40以及交互元件26的相应的可导电的部段38建立与操作表面14的电连接。
此外，部段38分别经由弹簧元件42机械地预紧到中立位置中，在中立位置中，部段38不接触操作表面14。就此而言，至少一个交互元件26机械地预紧。
经由此，同样提供按压旋转操纵装置16的可触知的反馈，因为力传递元件40经由弹簧元件42在z方向上向上按压。
如果按压旋转操纵装置16经受按压操纵，则操纵元件24经由设置在内侧的突出部44以及力传递元件40将所有部段38同时按压到操作表面14上。因此，突出部44与交互环36或交互元件26共同作用。
因此，以相应的接触样式操纵操作表面14，这由电容性屏幕12识别为按压操纵。
突出部44尤其构成为，其具有在z方向上1mm的升程。
此外，弹簧元件42确保，如果不在按压操纵时施加过大的力，那么按压旋转操纵装置16不损伤电容性屏幕12，因为弹簧元件42与所述压力相反地作用。
原则上，在所示出的实施方式中示出12个部段38以及12个所配属的弹簧元件42，所述部段和弹簧元件分别可以在z方向上、即相对于由电容性屏幕12展开的平面垂直的平面中移动。
在图7中，示出交互环36或交互元件26的一个替选的实施方案，所述实施方案包括多个部段38，所述多个部段可单个操纵且可彼此独立地操纵。
交互环36由板材形成，所述板材相应地分段为，用于提供能够由至少一个力传递元件40相对于操作表面14移位的多个部段38。
基本上类似于图4至图6中示出的交互环36或交互元件26的操纵地进行在图7中示出的交互环36或交互元件26的操纵。
在图8至图10中，示出根据第三实施方式的电容性机动车操作系统10的按压旋转操纵装置16，在所述按压旋转操纵装置中，设有五个力传递元件40，其中一个力传递元件40可导电。
此外，可导电的力传递元件40配属有呈容纳靴46形式的可导电的交互元件26，在所述交互元件中容纳构成为球的力传递元件40。
类似于先前的实施方式，按压旋转操纵装置16包括固定、尤其粘接在电容性屏幕12上的基座22。此外，设有相对于基座22可移位的或可旋转的操纵元件24，所述操纵元件可导电并且由机动车操作系统10的操作者操纵。
还全部构成为球的力传递元件40容纳在罩壳48中，使得力传递元件40相对于彼此的位置固定。
力传递元件40还配属有弹簧元件42，经由所述弹簧元件，力传递元件40机械地预紧，进而至少一个可导电的交互元件26、即容纳靴46也机械地预紧。
此外，在操纵元件24和弹簧元件42之间设有齿廓环50，所述齿廓环在朝向弹簧元件42的侧上具有齿廓。经由所述齿廓，在操纵按压旋转操纵装置16时提供触觉反馈。
此外，弹簧元件42保持在弹簧保持环52处。
在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时，将可移位的操纵元件24的旋转运动传递到罩壳48上进而传递到力传递元件40上，其中，容纳靴46或交互元件26在操作表面14上运动。
在此，经由可导电的操纵元件24、至少一个可导电的力传递元件40以及可导电的容纳靴46或可导电的交互元件26确保电连接。
容纳靴46相应地增大操作表面14上的贴靠面。
通过如下方式实现按压旋转操纵装置16的按压操纵：操纵元件24在其整个环周上与操作表面14共同作用，由此，由电容性屏幕12产生相应地明确的信号。
在此，弹簧元件42构成为，在按压操纵时，所述弹簧元件能够实现在z方向上大约1mm的升程，至所述弹簧元件平面地安放在弹簧保持环52上，即施加弹簧行程。
如果不再存在按压操纵，则弹簧元件42将操纵元件24压回到其中立位置中。
在图11至图13示出第四实施方式，其中，类似于先前的实施方式设有呈球形式的五个力传递元件40。
然而，力传递元件40柔性地构成，使得其同时提供触觉反馈，按压功能和公差补偿。
力传递元件40中的一个力传递元件又可导电地构成，使得能够确保可导电的操纵元件24经由可导电的力传递元件40与电容性屏幕12的操作表面14的电连接。
在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时，力传递元件40经由基座22转动，其中，又设有罩壳48，所述罩壳将力传递元件40保持在其位置中。
旋转操纵引起力传递元件40的旋转移动，其中，基本上环形的旋转带动件54将操纵元件24的旋转传递到设置在罩壳48中的力传递元件40上。在所示出的实施方式中，罩壳48和旋转带动件54彼此独立地构成。然而，替选地，所述罩壳和旋转带动件也可以耦联或甚至彼此一件式构成。
旋转带动件54同样可导电构成，使得存在操纵元件24经由旋转带动件54相对于可导电的力传递元件40或可导电的交互元件26的电连接。
基座22分别具有留空部56，通过所述留空部，至少所述可导电的力传递元件40能够接触操作表面14，使得可导电的力传递元件40同时是可导电的交互元件26，在旋转操纵时，所述交互元件相应地在电容性屏幕12的操作表面14上运动，这由电容性屏幕12检测。
在按压旋转操纵装置16的按压操纵时，将整个操纵元件24、即以其整个直径按压到电容性屏幕12的操作表面14上，这由电容性屏幕12识别并且转化成相应的按压操纵功能。
在所述实施方式中不设有独立的弹簧元件或预紧元件，因为力传递元件40基于其弹性具有固有的机械预紧力。
经由弹性的力传递元件40在z方向上能够出现大约1mm的升程，在按压操纵时必须克服所述升程。
此外，如果不再存在按压操纵，则弹性的力传递元件40将按压旋转操纵装置16调整回到中立位置中。
此外，基座22可以具有相应的触觉反馈结构55，当操作者操纵按压旋转操纵装置16时，经由所述触觉反馈结构产生对于机动车操作系统10的操作者的可触知的反馈。这是因为，弹性的力传递元件40基于基座的触觉反馈结构55压缩并且然后又舒张。
在图14至图16中，示出电容性机动车操作系统10的另一实施方式，在所述方式中，至少一个交互元件26还由交互环36构成，所述交互环包括分别单个地并且可彼此独立地操纵的多个可导电的部段38。
部段38分别具有触觉反馈结构55，当由操作者操纵按压旋转操纵装置16时，尤其当实施旋转操纵时，所述触觉反馈结构产生可触知的反馈，在所述旋转操纵时，构成为球的力传递元件40沿着交互元件26、尤其部段38运动。
从图15和图16中获知，交互元件26容纳在基座22中，所述基座不可导电。为此，基座22同样包括留空部56，各个部段38延伸穿过所述留空部。
在多个力传递元件40中，至少一个力传递元件40可导电，所述力传递元件相应地建立可导电的操纵元件24与交互元件26的可导电的部段38之间的电连接。
因此，如上所述，在操纵按压旋转操纵装置16时，建立操作者经由可导电的操纵元件24和可导电的力传递元件40以及交互元件26的所配属的可导电的部段38与电容性屏幕12的电连接，因为力传递元件40在z方向上观察向下按压部段38。
如在先前实施方式中已经阐述，构成为球或滚子体的力传递元件40在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时沿着交互元件26、尤其交互环36滚动，其中，由力传递元件40滚过的部段38按压到电容性屏幕12上。然后，可导电的力传递元件40与相应地向下按压的部段38建立电连接，这由电容性屏幕12检测。
经由可独立操纵的部段38确保，可导电的交互元件26的比较大的操纵面处于电容性屏幕12上，使得能够容易地检测所述操纵。
为了将力传递元件40相对于彼此保持在位置中，所述力传递元件又容纳在罩壳48中，所述罩壳相应地抗扭地与操纵元件24耦联。
因为部段38包括触觉反馈结构55，对于机动车操作系统10的操作者在旋转操纵时得出触觉反馈。
此外，按压旋转操纵装置16又包括弹簧元件42，经由所述括弹簧元件确保按压旋转操纵装置16的按压操纵以及按压旋转操纵装置16调整回到中立位置中。
在此，弹簧元件42可以构成为，使得在按压操纵时在z方向上又得出按压旋转操纵装置16的大约1mm的升程。
在按压操纵按压旋转操纵装置16时，整个操纵元件24、即旋转环按压到电容性屏幕12的操作表面14上，使得操纵元件的外环周平面地贴靠。
由此，由电容性屏幕12产生相应的信号。
一般地，力传递元件40可以弹性地构成，由此，当施加大的按压操纵时，能够防止损伤电容性屏幕12。
在图17至图19中，示出电容性机动车操作系统10的另一实施方式，所述电容性机动车操作系统包括旋转编码器58。
一般地，旋转编码器58可以检测按压旋转操纵装置16的在旋转操纵时出现的旋转角度。
在所示出的实施方式中，旋转编码器58电容性构成，如尤其由图18获知，因为按压旋转操纵装置16具有两个彼此分离的探测区域60、62，所以所述探测区域彼此隔开限定的间距。
探测区域60、62可导电地构成从而构成可导电的交互元件26，这些交互元件与电容性屏幕12互相作用。
按压旋转操纵装置16同样具有多个力传递元件40，在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时，所述多个力传递元件由可移位的操纵元件24相对于基座22移位，其中，所述多个力传递元件——根据旋转角度——与探测区域60、62互相作用，使得这些力传递元件与操作表面14经由相应的探测区域60、62建立电连接。
因此，力传递元件40可导电地构成，其中，力传递元件经由罩壳48即在环周方向上观察彼此相对地保持在位置中。因此，罩壳48确保，力传递元件40分别彼此间具有相同的间距。
基于力传递元件40彼此间的间距以及探测区域60、62彼此的间距，可以在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时经由两个探测区域60、62或两个交互元件26确定：按压旋转操纵装置16以哪个角度和朝向哪个方向旋转。
为此，根据两个探测区域60、62或两个交互元件26的电连接的时间分辨率进行匹配。
经由探测区域60、62的操纵的数量能够相应地求取旋转角度。
在按压旋转操纵装置16的按压操纵时，整个操纵元件24在其(外)直径上又按压到操作表面14上，这相应地由电容性屏幕12检测。
此外如从图17中获知，相对于电容性屏幕12独立构成的按压旋转操纵装置16一般地也可以尤其除了材料配合的连接、即粘接之外经由机械连接如螺纹连接等固定在电容性屏幕12上。
图20至图22中示出另一实施方式，在所述实施方式中，旋转编码器58包括光学传感器64，即以光学的方式检测旋转角度。光学传感器64包括至少一个光发送器和光接收器。
此外，旋转编码器58具有编码环66，所述编码环配属于可移位的操纵元件24，例如与操纵元件24抗扭地耦联，使得当操纵元件24旋转时，编码环66一起旋转。
编码环66包括多个部段68，所述多个部段通过留空部70彼此分离。由光学传感器64发送的光束可以穿过留空部70，这又由光学传感器64检测。
就此而言，光发送器和光接收器配属于编码环66的相反的侧。
因此，在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时，光学传感器64基于编码环66检测出现的光学改变，以便推断出在旋转操纵时的相应的旋转角度。
光学改变通过如下方式获知：来自光学传感器64的发送器的光可以穿过留空部70并且可以由光学传感器64的接收器接收或通过部段68阻挡。
此外，如果光学传感器64以两个光束工作，例如以两个光发送器和两个光接收器工作，则可以在按压旋转操纵装置16的旋转操纵时识别旋转方向。
如从图20和图21中获知，光学传感器64配属于电容性屏幕12的玻璃板20，尤其部分地容纳在玻璃板20中。为此，玻璃板20至少部分地穿孔。
在此，以已知的方式通过将弹簧元件42压缩在一起的方式实现按压旋转操纵装置16的按压操纵，至可导电的操纵元件24与电容性屏幕12、尤其操作表面14接触，这由电容性屏幕12相应地检测。就此而言，操纵元件24是与电容性屏幕12互相作用的交互元件26。
弹簧元件42提供触觉反馈并且此外用于，使操纵元件24调整回到其中立位置中。
在图24至图26中示出另一实施方式，在所述实施方式中，旋转编码器58包括至少一个霍尔传感器72，所述霍尔传感器与配属于操纵元件24的磁体28相互作用。
磁体28可以设置在引导元件32中，所述引导元件也可以表示为传导环。引导元件32可以再与操纵元件24抗扭地耦联，使得磁体28在旋转操纵时在操作表面14上运动，进而也在霍尔传感器72上运动。
当按压旋转操纵装置16旋转时，磁体28引起磁通变化，所述磁通变化由霍尔传感器72检测。
为此，尤其具有交替的极性的磁体28配属于操作表面14。
霍尔传感器72可以设置在电容性屏幕12的玻璃板20下方，例如在电容性屏幕12的电容性传感器层下方。
如这先前根据图2和图3已经阐述，磁体28可以是交互元件26。
替选地，如上所述，如果施加按压操纵，则操纵元件24可以是交互元件26。
弹簧元件42还可以用于触觉反馈并且提供在z方向上大约1mm的升程。
在图27至图29中示出另一实施方式，在所述实施方式中，旋转编码器58包括至少一个感应线圈74，所述感应线圈例如经由FPC-线缆构成。
FPC-线缆同样设置在电容性屏幕12的玻璃板20下方，其中，检测至少一个感应线圈74的电感变化，以便检测按压旋转操纵装置16的旋转。
为此，操纵元件24配属有感应材料76如铁块，这当操纵元件24旋转、即经受旋转操纵时由至少一个感应线圈74相应地检测。
如果设有两个感应线圈74，则因此也检测按压旋转操纵装置16的旋转方向。
在此，还可以抵抗弹簧元件42的弹力实现按压操纵，使得操纵元件24用作交互元件26，因为可导电的操纵元件24与电容性屏幕12互相作用。

Claims (13)

1.一种电容性机动车操作系统(10)，所述电容性机动车操作系统包括具有操作表面(14)的电容性屏幕(12)以及相对于所述电容性屏幕(12)独立构成的按压旋转操纵装置(16)，所述按压旋转操纵装置是可局部导电的并且至少部分地固定在所述电容性屏幕(12)的操作表面(14)上，其中，所述按压旋转操纵装置(16)包括至少一个可导电的交互元件(26，36)，所述交互元件与所述电容性屏幕(12)互相作用。
2.根据权利要求1所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，在操纵所述按压旋转操纵装置(16)时，在所述电容性屏幕(12)的操作表面(14)与所述按压旋转操纵装置(16)的可旋转的操纵元件(24)之间存在电连接。
3.根据权利要求1或2所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，设有多个交互元件(26)，经由所述交互元件能够检测所述按压旋转操纵装置(16)的旋转角度，和/或，所述至少一个交互元件(26)包括多个部段(28)，能够彼此独立地操纵所述部段并且经由所述部段能够检测所述按压旋转操纵装置(16)的旋转角度，尤其其中，所述多个部段(38)分别包括触觉反馈结构(55)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述按压旋转操纵装置(16)具有至少一个力传递元件(40)，所述力传递元件与所述交互元件(26)共同作用。
5.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，在操纵所述按压旋转操纵装置(16)时，所述至少一个交互元件(26)经受相对于所述电容性屏幕(12)的操作表面(14)的相对位置改变。
6.根据权利要求5所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，在相对于所述电容性屏幕(12)的操作表面(14)垂直的平面中实现所述相对位置改变。
7.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述至少一个交互元件(26)由至少一个磁体(28)构成。
8.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述至少一个交互元件(26)是弹性的，是机械预紧的和/或是电磁预紧的。
9.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述机动车操作系统(10)包括旋转编码器(58)，经由所述旋转编码器，在旋转操纵时能够检测所述按压旋转操纵装置(16)的旋转角度。
10.根据权利要求9所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述旋转编码器(58)包括光学传感器(64)、霍尔传感器(72)和/或感应线圈(74)。
11.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述电容性屏幕(12)具有至少一个显示区域(18)，所述显示区域配属于所述按压旋转操纵装置(16)并且在操纵所述按压旋转操纵装置(16)时发出视觉反馈。
12.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述按压旋转操纵装置(16)环形地构成，尤其其中，所述按压旋转操纵装置(16)包括位置固定的基座(22)和能够相对于所述基座(22)移位的操纵元件(24)。
13.根据以上权利要求中任一项所述的电容性机动车操作系统(10)，其特征在于，所述机动车操作系统(10)构成用于，借助于所述电容性屏幕(12)以电容的方式检测所述按压旋转操纵装置(16)的至少一个按压操纵。
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