CN115959055A - 开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关装置，所述开关装置包括：底座模块，其包括底座壳体；操控模块，其包括操控壳体和安装于操控壳体的外周面的抓握部件；磁性机构，其包括设置于底座模块的底座侧磁性单元和设置于操控模块的操控侧磁性单元；以及抓握力感测单元，其设置于操控壳体和抓握部件之间，其中，所述抓握力感测单元检测施加到抓握部件的抓握力是否大于或等于预定阈值，并且所述磁性机构配置为根据由抓握力感测单元检测到的抓握力的大小来改变底座侧磁性单元和操控侧磁性单元之间产生的磁力。

Description

开关装置

与相关申请的交叉引用

本申请要求2021年10月13日提交的韩国专利申请No.10-2021-0136076的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种开关装置，更具体地说，本发明涉及一种包括操控模块的开关装置，所述操控模块可以根据使用者施加到操控模块的力的大小直观地附接到底座模块以及从底座模块分离。

背景技术

车辆包括用于执行各种功能(例如，车门的锁定/解锁、音频、视频、导航(audio,video,navigation，AVN)、加热、通风和空调(heating,ventilation,and airconditioning，HVAC)、座椅调节以及照明控制)的开关。

随着电子控制技术的飞速发展，为了驾驶员的方便和安全，过去通过机械方法操作的车辆的各种装置可以通过电/电子方法驱动，并且车辆系统正在不断进步并且在技术上增强。

近年来，持续进行了使得驾驶员能够轻松地执行车辆各种功能的开关的研究和开发。例如，由于车辆座椅在自动驾驶车辆的乘员舱中可以旋转，研究正在继续，以确保能够执行车辆各种功能的开关的可使用性和可操作性。

包括于本发明背景技术部分中的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种包括操控模块的开关装置，所述操控模块可以根据使用者施加到操控模块的力的大小直观地附接到底座模块以及从底座模块分离。

根据本发明的一个方面，一种开关装置可以包括：底座模块，其包括底座壳体；操控模块，其包括操控壳体和安装于操控壳体的外周面的抓握部件；磁性机构，其包括设置于底座模块的底座侧磁性单元和设置于操控模块的操控侧磁性单元；以及抓握力感测单元，其设置于操控壳体和抓握部件之间。所述抓握力感测单元可以检测施加到抓握部件的抓握力是否大于或等于预定阈值，并且所述磁性机构可以配置为根据由抓握力感测单元检测到的抓握力的大小来改变底座侧磁性单元和操控侧磁性单元之间产生的磁力。

通过感测施加到操控模块的抓握部件的抓握力，并且根据检测到的抓握力的大小改变作用于操控模块和底座模块之间的磁力，可以直观且容易地从底座模块分离操控模块。

当施加到抓握部件的抓握力大于或等于预定阈值时，所述磁性机构可以在底座侧磁性单元和操控侧磁性单元之间产生磁排斥。当施加到抓握部件的抓握力小于预定阈值时，所述磁性机构可以在底座侧磁性单元和操控侧磁性单元之间产生磁吸引。

通过将施加到抓握部件的抓握力与预定阈值进行比较，可以改变操控模块和底座模块之间产生的磁力，并且操控模块可以根据磁力的变化容易地从底座模块分离和附接到底座模块。

所述抓握力感测单元可以设置于抓握部件的内周面和操控壳体的外周面之间，并且所述抓握部件可以由弹性材料制成。

所述抓握力感测单元可以包括附接到操控壳体的外周面的内传导层以及附接到抓握部件的内周面的外传导层。根据施加到抓握部件的抓握力的大小，所述外传导层可以与内传导层接触或者与内传导层间隔开。

例如，当施加到抓握部件的抓握力大于或等于预定阈值时，外传导层可以与内传导层接触，并且相应地，可以在内传导层和外传导层之间产生电接触信号。当施加到抓握部件的抓握力小于预定阈值时，外传导层可以与内传导层间隔开，并且相应地，内传导层和外传导层之间不会产生电接触信号。

所述操控壳体可以包括从操控壳体的外周面向操控壳体的中心部分凹陷的凹槽，并且所述内传导层可以容纳在所述凹槽中。

由于内传导层容纳于设置在操控壳体的外周面中的凹槽中，因此内传导层可以牢固地附接到操控壳体，并且可以稳定地保持内传导层和外传导层的间隔状态。

所述抓握力感测单元可以进一步包括附接到凹槽中的辅助印刷电路板(printedcircuit board，PCB)，所述辅助PCB可以电连接到操控模块的PCB，并且所述内传导层可以设置在所述辅助PCB上。

所述内传导层可以通过辅助PCB电连接到操控模块的PCB，并且可以稳定地向操控模块的PCB发送内传导层和外传导层之间的接触信号。

所述辅助PCB可以是柔性印刷电路板(flexible printed circuit board，FPCB)。

由于辅助PCB由FPCB制成，因此它可以容易地附接到操控本体的外周面。

所述抓握部件可以包括设置于其内周面的凹陷面，所述凹陷面可以从操控壳体的外周面偏离，并且所述外传导层可以附接到所述凹陷面。

由于外传导层附接到抓握部件的凹陷面，因此当向抓握部件施加小于预定阈值的抓握力时，可以稳定地保持内传导层和外传导层的间隔状态。

所述抓握部件可以进一步包括与操控壳体的外周面接触的接触面，并且所述接触面可以包括连接到抓握部件中的凹陷面的顶部边缘部分的上接触面以及连接到抓握部件中的凹陷面的底部边缘部分的下接触面。

由于抓握部件具有分别连接到凹陷面的顶部边缘部分和底部边缘部分的上接触面和下接触面，因此在抓握部件的弹性变形期间，凹陷面可以容易地与操控壳体的外周面接近或间隔开。

所述抓握部件可以进一步包括设置于凹陷面的周边的至少一个弹性突起。所述弹性突起可以从抓握部件的内周面朝向操控本体突出。

由于弹性突起设置于凹陷面的周边，因此所述弹性突起可以根据施加到抓握部件的抓握力的大小而弹性变形。当抓握力被移除时，弹性突起可以恢复。例如，当没有向抓握部件施加抓握力或者向抓握部件施加小于预定阈值的抓握力时，弹性突起可以具有预定长度，以确保内传导层和外传导层之间的间隙。

所述内传导层可以包括对称地布置于操控壳体的外周面的第一传导部和第二传导部，所述第一传导部和所述第二传导部可以物理上彼此分开，并且所述第一传导部和所述第二传导部可以布置于辅助PCB的外周面。

所述外传导层可以是沿着抓握部件的周向方向连续延伸的条带形状的。

本发明的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行更详细的陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1示出了根据本发明示例性实施方案的操控模块从开关装置中的底座模块分离的状态的立体图；

图2示出了根据本发明示例性实施方案的开关装置的截面图；

图3示出了根据本发明另一示例性实施方案的开关装置的截面图；

图4示出了根据本发明另一示例性实施方案的开关装置的截面图；

图5示出了根据本发明示例性实施方案的安装在开关装置中的操控模块上的抓握力感测单元；

图6示出了第一抓握力施加到抓握部件的状态下的图5的部分A的放大图；

图7示出了向抓握部件施加第二抓握力的状态；

图8示出了根据本发明示例性实施方案的抓握部件与开关装置的操控模块中的操控壳体分开的状态；

图9示出了图8所示的内传导层的展开图；

图10示出了根据本发明示例性实施方案的开关装置的配置的框图。

可以理解，所附附图并非按比例地绘制，而是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所包括的本发明的具体设计特征(包括例如，具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在附图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记指代本发明的相同或等同的部件。

100：操控模块

110：操控壳体

111：支架

112：下盖

113：操控本体

130：抓握部件

200：底座模块

210：底座壳体

211：上部壳体

212：下部壳体

300：磁性机构

310：操控侧磁性单元

320：底座侧磁性单元

500：抓握力感测单元

501：内传导层

502：外传导层

503：辅助印刷电路板

510：第一传导部

520：第二传导部。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的各种实施方案，这些实施方案的示例在附图中示出并且描述如下。尽管将结合本发明的示例性实施方案来对本发明进行描述，但是将理解，本说明书并非旨在将本发明限制为本发明的那些示例性实施方案。另一方面，本发明旨在不但覆盖本发明的示例性实施方案，而且还覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替代形式、修改形式、等同形式以及其它实施方案。

在下文中，将参照附图来详细地描述本发明的各种示例性实施方案。在附图中，将始终使用相同的附图标记来指定相同或等同的元件。此外，为了避免不必要地模糊本发明的要点，将排除与本发明相关联的众所周知的技术的详细描述。

诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)等术语可以用来描述本发明示例性实施方案中的元件。这些术语仅仅用于将一个元件与其他元件进行区分，而相应元件的本质特征、次序或顺序等等不受术语的限制。除非另外定义，否则在本文中使用的所有术语(包括技术或科学术语)都具有与本发明所属技术领域的技术人员通常所理解的相同的含义。在通常使用的字典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相等的含义，并且不应被解释为具有理想或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。

参照图1，根据本发明示例性实施方案的开关装置可以包括底座模块200以及根据磁力的变化可分离地附接到底座模块200的操控模块100。

底座模块200可以安装在车辆的不同位置。例如，底座模块200可以安装于中央控制台、车门装饰板、后座控制台等等。底座模块200可以电连接和/或机械连接到车辆的各种装置和/或系统。例如，底座模块200可以电连接和/或机械连接到车辆的各种装置和/或系统，例如门锁机构、车外后视镜调节机构、座椅调节机构、加热、通风和空调(HVAC)系统以及照明系统。

参照图2，底座模块200可以包括底座壳体210，并且底座壳体210可以包括上部壳体211和可分离地联接至上部壳体211的下部壳体212。印刷电路板(PCB)215可以布置在底座壳体210中。

操控模块100可以通过有线通信(串行通信)或无线通信(蓝牙、Wi-Fi、近场通信(NFC)等等)连接到底座模块200。由于操控模块100由使用者操控，因此可以控制连接到底座模块200的车辆的各种装置和/或系统(例如，门锁机构、车外后视镜调节机构、座椅调节机构、加热、通风和空调(HVAC)系统以及照明系统)的操作和功能。操控模块100可以根据磁力的变化附接到底座模块200以及从底座模块200分离。

参照图2，操控模块100可以包括操控壳体110和安装于操控壳体110的外周面的抓握部件130。操控壳体110可以包括支架111、下盖112以及操控本体113，支架111包括容纳各种组件的腔体，下盖112布置在支架111下方，操控本体113可旋转地支撑于支架111的外周面。操控本体113可以环绕沿着其中心部分延伸的旋转轴线旋转。PCB 115可以布置在操控壳体110中，并且PCB 115可以容纳在下盖112的腔体中。抓握部件130可以安装于操控本体113的外周面，并且抓握部件130可以由容易变形和弹性恢复的弹性材料(例如，橡胶)制成。例如，当操控壳体110的操控本体113具有圆柱体形状时，抓握部件130可以是沿着操控本体113的周向方向延伸的环形形状的，并且抓握部件130可以布置为围绕操控本体113的外周面。

根据本发明示例性实施方案的开关装置可以包括磁性机构300，所述磁性机构300在底座模块200和操控模块100之间产生磁力并且改变磁力。例如，磁性机构300可以在操控模块100和底座模块200之间产生磁吸引，从而保持操控模块100附接到底座模块200。此外，磁性机构300可以在操控模块100和底座模块200之间产生磁排斥，从而使得操控模块100可以从底座模块200分离。

参照图2，磁性机构300可以包括设置于操控模块100的操控侧磁性单元310和设置于底座模块200的底座侧磁性单元320。磁性机构300可以在操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生磁力，并且改变产生的磁力。

操控侧磁性单元310可以安装在操控模块100的下盖112的腔体中。底座侧磁性单元320可以安装在底座模块200的底座壳体210中。

参照图2，操控侧磁性单元310可以包括永磁体311，并且底座侧磁性单元320可以包括永磁体321和电磁体322。可能始终存在作用于操控侧磁性单元310的永磁体311和底座侧磁性单元320的永磁体321之间的吸引力。电磁体322的极性可以随着电流方向的改变而改变。因此，随着电磁体322的极性改变，可以在操控侧磁性单元310的永磁体311和底座侧磁性单元320的电磁体322之间产生吸引力或排斥力。

参照图3，操控侧磁性单元310可以包括永磁体313，并且底座侧磁性单元320可以包括电磁体323。电磁体323的极性可以随着电流方向的改变而改变。因此，随着电磁体323的极性改变，可以在操控侧磁性单元310的永磁体313和底座侧磁性单元320的电磁体323之间产生吸引力或排斥力。

参照图4，操控侧磁性单元310可以包括电磁体315，并且底座侧磁性单元320可以包括永磁体325。电磁体315的极性可以随着电流方向的改变而改变。因此，随着电磁体315的极性改变，可以在操控侧磁性单元310的电磁体315和底座侧磁性单元320的永磁体325之间产生吸引力或排斥力。

磁性机构300可以配置为改变操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的磁力的大小。根据操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的磁力的大小，操控模块100可以容易地附接到底座模块200或者从底座模块200分离。

操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的磁力可以是操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的吸引力、操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的排斥力以及操控模块100本身的重量之和。

当操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的磁力大于或等于预定参考磁力(将操控模块附接到底座模块的吸引力)时，足够的吸引力可以作用于操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间，从而保持操控模块100附接到底座模块200。

当操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的磁力小于参考磁力时，磁力可能不会作用于操控模块100和底座模块200之间，或者排斥力可能会作用于两者之间，从而使得操控模块100能够容易地从底座模块200分离。

抓握力感测单元500可以设置在抓握部件130的内周面和操控壳体110的外周面之间，并且抓握力感测单元500可以检测施加到抓握部件130的抓握力。

根据本发明的示例性实施方案，抓握力感测单元500可以检测施加到抓握部件130的抓握力是否大于或等于预定阈值。当抓握力感测单元500检测出施加到抓握部件130的抓握力大于或等于预定阈值时，操控模块100可以从底座模块200分离的条件(可分离条件)可以得到满足，并且磁性机构300可以在底座侧磁性单元320和操控侧磁性单元310之间产生磁排斥。当抓握力感测单元500检测出施加到抓握部件130的抓握力小于预定阈值时，操控模块100保持附接到底座模块200的条件(保持条件或附接条件)可以得到满足，并且磁性机构300可以在底座侧磁性单元320和操控侧磁性单元310之间产生磁吸引。

抓握力感测单元500可以包括附接到操控壳体110的外周面的内传导层501以及附接到抓握部件130的内周面的外传导层502。抓握部件130可以根据施加到抓握部件130的抓握力的大小而弹性变形，并且相应地，外传导层502可以与内传导层501接触或者与内传导层501间隔开。当施加到抓握部件130的抓握力大于或等于预定阈值时，外传导层502可以与内传导层501接触，并且相应地，可以在内传导层501和外传导层502之间产生电接触信号。当施加到抓握部件130的抓握力小于预定阈值时，外传导层502可以与内传导层501间隔开，并且相应地，内传导层501和外传导层502之间不会产生电接触信号。

内传导层501可以附接到操控壳体110的操控本体113的外周面。参照图5，操控本体113可以具有从操控壳体的外周面向操控壳体的中心部分凹陷的凹槽118，并且凹槽118可以沿着操控本体113的周向方向延伸。内传导层501可以容纳在操控本体113的凹槽118中。由于内传导层501容纳于设置在操控壳体110的外周面中的凹槽118中，因此内传导层501可以牢固地附接到操控壳体110的外周面，并且可以稳定地保持内传导层501和外传导层502的间隔状态。

此外，操控本体113可以包括支撑抓握部件130的顶部边缘部分的上止动体121和支撑抓握部件130的底部边缘部分的下止动体122。因此，抓握部件130可以稳定地支撑于操控本体113的外周面。

参照图5，抓握力感测单元500可以进一步包括附接到操控本体113的凹槽118中的辅助印刷电路板(PCB)503，并且辅助PCB 503可以通过导线和/或类似物电连接到操控模块100的PCB 115。此外，操控模块100的PCB 115可以包括连接到抓握力感测单元500的上拉电阻(pull-up resistor)。根据本发明的示例性实施方案，辅助PCB 503可以是相对较薄且柔韧的柔性印刷电路板(FPCB)，并且辅助PCB 503的内周面可以容易地附接到操控本体113的外周面。内传导层501可以设置于辅助PCB 503的外周面。例如，内传导层501可以通过图案化工艺等等形成于辅助PCB 503的外周面，因此内传导层501和辅助PCB 503可以是整体的一体式结构。

参照图5，抓握部件130可以具有面向操控壳体110的中心部分的内周面和面向操控壳体110的外部的外周面。

抓握部件130可以具有设置于其内周面的接触面137和139以及凹陷面138。接触面137和139可以与操控壳体110的操控本体113的外周面直接接触，并且凹陷面138可以从操控壳体110的操控本体113的外周面偏离。凹陷面138可以从抓握部件130的内周面向抓握部件130的外周面凹陷。凹陷面138可以沿着抓握部件130的周向方向延伸。

接触面137和139可以形成为与操控本体113的外周面匹配，并且接触面137和139可以包括连接到凹陷面138的顶部边缘部分的上接触面137以及连接到凹陷面138的底部边缘部分的下接触面139。凹陷面138的顶部边缘部分可以通过上部倾斜面138a连接到上接触面137，并且凹陷面138的底部边缘部分可以通过下部倾斜面138b连接到下接触面139。由于抓握部件130具有分别连接到凹陷面138的顶部边缘部分和底部边缘部分的上接触面137和下接触面139，因此在抓握部件130的弹性变形期间，凹陷面138可以容易地与操控壳体110的操控本体113的外周面接近或间隔开。

抓握部件130可以进一步包括设置于凹陷面138的周边的一个或更多个弹性突起135和136。一个或更多个弹性突起135和136可以从抓握部件130的内周面朝向操控本体113突出，以保持外传导层502和内传导层501之间的间隙。弹性突起135和136可以根据施加到抓握部件130的抓握力的大小而弹性变形。当抓握力被移除时，弹性突起135和136可以恢复。

参照图6，上弹性突起135可以从上部倾斜面138a朝向操控壳体110的操控本体113突出预定长度，下弹性突起136可以从下部倾斜面138b朝向操控壳体110的操控本体113突出预定长度。当没有向抓握部件130施加抓握力或者向抓握部件130施加第一抓握力F1时，上弹性突起135和下弹性突起136可以具有预定长度，以确保内传导层501和外传导层502之间的间隙。当没有向抓握部件130施加抓握力或者向抓握部件130施加第一抓握力F1时，外传导层502可以与内传导层501间隔开。第一抓握力F1是指当操控模块100的操控本体113由使用者操控时，使用者的手施加的抓握力，并且第一抓握力F1可以小于预定阈值。此处，可以将预定阈值定义为预定抓握力，在所述预定抓握力下，抓握部件130的一部分以及弹性突起135和136充分变形并且外传导层502与内传导层501接触。

参照图7，当向抓握部件130施加第二抓握力F2时，可以通过第二抓握力F2将抓握部件130压向操控壳体110的操控本体113，使得上弹性突起135和下弹性突起136可以变形并且可以减小其长度。相应地，外传导层502可以与内传导层501接触。第二抓握力F2是指使用者的手施加以使得操控模块100可以从底座模块200分离的抓握力，并且第二抓握力F2可以大于或等于预定阈值。第二抓握力F2可以大于第一抓握力F1。

参照图8，外传导层502可以是沿着抓握部件130的周向方向连续延伸的条带形状的。

参照图8和图9，内传导层501可以包括沿着操控本体113的周向方向布置或延伸的一个或更多个传导部510和520。

图9示出了两个传导部510和520的展开图。参照图9，内传导层501可以包括对称地布置于操控壳体110的操控本体113的外周面的第一传导部510和第二传导部520。例如，如图8所示，第一传导部510可以布置于操控本体113的左半圆部分，第二传导部520可以布置于操控本体113的右半圆部分。

第一传导部510可以包括电连接到PCB 115的第一开关端子611的第一信号图案511以及电连接到PCB 115的第一接地端子612的第一接地图案512。

第一信号图案511可以包括直接连接到PCB 115的第一开关端子611的近端部分511a以及距离PCB 115的第一开关端子611最远的远端部分511b。参照图8和图9，第一信号图案511可以是锯齿形的，以确保与外传导层502的接触面积。

第一接地图案512可以包括直接连接到PCB 115的第一接地端子612的近端部分512a以及距离PCB 115的第一接地端子612最远的远端部分512b。参照图8和图9，第一接地图案512可以是围绕第一信号图案511的至少一部分的L形的。根据本发明的另一示例性实施方案，第一接地图案512可以是沿着第一信号图案511的锯齿形延伸的锯齿形的。

第一信号图案511的远端部分511b可以与第一接地图案512的远端部分512b间隔开，因此，第一信号图案511和第一接地图案512可以在外传导层502与第一传导部510接触之前断开电连接。当外传导层502与第一传导部510接触时，第一信号图案511可以通过外传导层502电连接到第一接地图案512。

第二传导部520可以包括电连接到PCB 115的第二开关端子621的第二信号图案521以及电连接到PCB 115的第二接地端子622的第二接地图案522。

第二信号图案521可以包括直接连接到PCB 115的第二开关端子621的近端部分521a以及距离PCB 115的第二开关端子621最远的远端部分521b。参照图8和图9，第二信号图案521可以是锯齿形的，以确保与外传导层502的接触面积。

第二接地图案522可以包括直接连接到PCB 115的第二接地端子622的近端部分522a以及距离PCB 115的第二接地端子622最远的远端部分522b。参照图8和图9，第二接地图案522可以是围绕第二信号图案521的至少一部分的L形的。根据本发明的另一示例性实施方案，第二接地图案522可以是沿着第二信号图案521的锯齿形延伸的锯齿形的。

第二信号图案521的远端部分521b可以与第二接地图案522的远端部分522b间隔开，因此，第二信号图案521和第二接地图案522可以在外传导层502与第二传导部520接触之前断开电连接。当外传导层502与第二传导部520接触时，第二信号图案521可以通过外传导层502电连接到第二接地图案522。

第一传导部510和第二传导部520可以物理上彼此分开。

如上所述，内传导层501可以具有对称地布置于操控壳体110的操控本体113的外周面的两个传导部510和520，并且当使用者对称且均匀地抓握抓握部件130的左右两侧时，外传导层502可以同时与两个传导部510和520接触。仅当内传导层501的所有第一传导部510和第二传导部520与外传导层502接触时，操控模块100的第一控制器150和/或底座模块200的第二控制器250可以接收指示内传导层501和外传导层502之间完全接触的第一接触信号。当接收到第一接触信号时，操控模块100的第一控制器150和/或底座模块200的第二控制器250可以确定出可分离条件得到满足。

此外，当使用者不对称地抓握抓握部件130的左右两侧时，外传导层502可以与两个传导部510和520中的任何一个接触。当仅内传导层501的第一传导部510和第二传导部520的一个与外传导层502接触时，操控模块100的第一控制器150和/或底座模块200的第二控制器250可以接收指示内传导层501和外传导层502之间部分接触的第二接触信号。当接收到第二接触信号时，操控模块100的第一控制器150和/或底座模块200的第二控制器250可以确定出保持条件得到满足。

参照图10，操控模块100可以包括第一控制器150、电池151、显示装置152、多个传感器153和154、第一照明模块155、第一通信模块156、触觉模块157、第一无线充电模块158和第一无线充电线圈159。

操控模块100可以进一步包括调节器，并且形成操控模块100的组件的至少一个可以从调节器接收稳定的电压(功率)。

电池151可以存储电能，并且电池151可以通过第一控制器150向显示装置152、多个传感器153和154、第一照明模块155、第一通信模块156和触觉模块157的至少一个提供电能。

显示装置152可以布置于操控模块100的操控本体113的顶面并且接收触摸输入。

传感器153和154中的每个可以是加速度传感器、陀螺传感器、触摸传感器和压力传感器的至少一个。

第一照明模块155可以向操控模块100的特定部分提供光。

第一通信模块156可以利用有线/无线通信向底座模块200发送操控模块100的输入。

触觉模块157可以根据振动幅度和振动持续时间的组合产生不同模式的振动，以在触觉上检查操控模块100的触摸输入是否被正确地输入。

第一无线充电模块158和第一无线充电线圈159可以利用电磁感应现象从底座模块200接收磁场，并且从接收到的磁场产生电流。

第一控制器150可以利用从第一无线充电模块158接收的电流对电池151充电，或者向显示装置152、多个传感器153和154、第一照明模块155、第一通信模块156和触觉模块157的至少一个提供电流。

此外，第一控制器150可以从显示装置152以及多个传感器153和154接收驾驶员或乘员的输入，并且通过第一通信模块156向底座模块200发送接收到的输入。

第一控制器150可以控制显示装置152和第一照明模块155以向驾驶员或乘员提供视觉信息，并且第一控制器150可以控制触觉模块157以向驾驶员或乘员提供触觉信息。

显示装置152、多个传感器153和154、第一照明模块155、第一通信模块156和触觉模块157可以布置在操控壳体110的支架111的腔体中。电池151、第一无线充电模块158和第一无线充电线圈159可以布置在操控壳体110的下盖112的腔体中。第一控制器150可以设置于PCB 115。

参照图10，底座模块200可以包括第二控制器250、调节器251、功能开关252、CAN通信模块253、第二照明模块254、第二通信模块255、第二无线充电模块256、第二无线充电线圈257以及多个端口261、262、263和264。

调节器251可以向功能开关252、CAN通信模块253、第二照明模块254、第二通信模块255、第二无线充电模块256和第二控制器250的至少一个提供预定水平的稳定电压。

功能开关252可以包括控制安装在车辆中的装置/系统所需的开关或选择根据本发明示例性实施方案的开关装置的功能之一所需的开关。

CAN通信模块253可以向车载电子装置发送数据、信息和信号或者从车载电子装置接收数据、信息和信号。

第二照明模块254可以向底座模块200的特定部分提供光。例如，第二照明模块254可以向操控模块100附接到的底座模块200的底座壳体210的顶面的一部分提供光。

第二通信模块255可以向操控模块100的第一通信模块156发送数据、信息和信号或者从操控模块100的第一通信模块156接收数据、信息和信号。此处，可以利用诸如蓝牙、近场通信(NFC)和Wi-Fi的无线通信，并且/或者可以利用诸如串行通信的有线通信。

第二无线充电模块256和第二无线充电线圈257可以通过第二控制器250产生磁场。

第二控制器250可以向操控模块100发送从功能开关252接收到的驾驶员或乘员的输入以及从CAN通信模块253接收到的车载电子装置的数据和信号，或者可以向车载电子装置发送从功能开关252接收到的驾驶员或乘员的输入以及与驾驶员或乘员对操控模块100的操控相关的信息。

此外，第二控制器250可以通过CAN通信模块253向车载电子装置发送从操控模块100接收到的数据、信息和信号。第二控制器250可以设置于PCB 215。

当操控模块100接近或附接到底座模块200(即，底座模块200和操控模块100之间的距离小于或等于预定距离)时，第二控制器250可以控制第二无线充电模块256从第二无线充电线圈257产生磁场。

多个端口261、262、263和264可以包括电源端子261、点火信息接收端子262、CAN通信端子263和接地端子264。此处，多个端口261、262、263和264中的一些可以电连接到调节器251、功能开关252、CAN通信模块253、第二照明模块254、第二通信模块255和第二无线充电模块256的至少一个。

第二控制器250可以确定以下条件是否得到满足：操控模块100可以从底座模块200分离的可分离条件；以及操控模块100保持附接到底座模块200的保持条件。第二控制器250可以基于从操控模块100的抓握力感测单元500接收的感测信息来确定可分离条件和保持条件。

如图6所示，当没有向抓握部件130施加抓握力或向抓握部件130施加小于预定阈值的第一抓握力F1时，抓握部件130可能基本上不变形并且内传导层501和外传导层502可以彼此间隔开。因此，不会产生内传导层501和外传导层502之间的接触信号。操控模块100的第一控制器150不会接收到内传导层501和外传导层502之间的接触信号。当操控模块100的第一控制器150没有接收到内传导层501和外传导层502之间的接触信号时，可以确定出操控模块100保持附接到底座模块200的保持条件得到满足。当操控模块100的第一控制器150没有接收到接触信号时，底座模块200的第二控制器250也不会接收到接触信号。因此，第一控制器150和/或第二控制器250可以确定出操控模块100保持附接到底座模块200的保持条件得到满足。

如图7所示，当向抓握部件130施加大于或等于预定阈值的第二抓握力F2时，抓握部件130以及弹性突起135和136可以充分变形，使得内传导层501和外传导层502可以彼此接触。因此，可以产生内传导层501和外传导层502之间的接触信号。可以通过辅助PCB 503向PCB 115发送接触信号，并且操控模块100的第一控制器150可以接收到内传导层501和外传导层502之间的接触信号。当操控模块100的第一控制器150接收到内传导层501和外传导层502之间的接触信号时，可以确定出操控模块100可以从底座模块200分离的可分离条件得到满足。操控模块100的第一控制器150可以通过无线通信或有线通信向底座模块200的第二控制器250发送接收到的接触信号。因此，第一控制器150和/或第二控制器250可以确定出操控模块100可以从底座模块200分离的可分离条件得到满足。

如图8和图9所示，当外传导层502与两个传导部510和520接触时，操控模块100的第一控制器150可以接收指示内传导层501和外传导层502之间完全接触的接触信号，并且操控模块100的第一控制器150可以通过无线通信或有线通信向底座模块200的第二控制器250发送接收到的接触信号。因此，第一控制器150和/或第二控制器250可以确定出操控模块100可以从底座模块200分离的可分离条件得到满足。

随着第一控制器150和/或第二控制器250确定可分离条件或保持条件是否得到满足，磁性机构300可以改变操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生的磁力。当第一控制器150和第二控制器250确定出可分离条件得到满足时，磁性机构300可以在操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生小于预定参考磁力的磁排斥。当第一控制器150和第二控制器250确定出保持条件得到满足时，磁性机构300可以在操控侧磁性单元310和底座侧磁性单元320之间产生大于或等于预定参考磁力的磁吸引。

如上所述，根据本发明的示例性实施方案，当使用者想要从底座模块分离操控模块时，使用者可以简单地向抓握部件施加大于或等于预定阈值的抓握力，以使操控模块可以直观且容易地从底座模块分离。

此外，与控制装置(例如“控制器”、“控制装置”、“控制单元”、“控制设备”、“控制模块”或“服务器”等等)相关的术语是指包括存储器和处理器的硬件装置，所述处理器配置为执行解释为算法结构的一个或更多个步骤。存储器存储算法步骤，并且处理器执行算法步骤以执行根据本发明各种示例性实施方案的方法的一个或更多个过程。根据本发明示例性实施方案的控制装置可以通过非易失性存储器和处理器来实现，所述非易失性存储器配置为存储用于控制车辆各种组件的操作的算法或关于用于执行算法的软件命令的数据，所述处理器配置为利用存储在存储器中的数据执行上述操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。替选地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个或更多个处理器。处理器可以包括各种逻辑电路和操作电路，可以根据从存储器提供的程序处理数据，并且可以根据处理结果生成控制信号。

控制装置可以是由预定程序操作的至少一个微处理器，所述预定程序可以包括用于执行包括在本发明的前述各种示例性实施方案中的方法的一系列命令。

上述发明也可以实施为计算机可读记录介质中的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储数据并且存储和执行程序指令的任何数据存储装置，所述数据随后可以被计算机系统读取，所述程序指令随后可以被计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态磁盘(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置等等并且实现为载波(例如，通过因特网传输)。程序指令的示例包括诸如由编译器生成的机器语言代码，以及可以由利用解释器等等的计算机执行的高级语言代码。

在本发明的各种示例性实施方案中，上述每个操作可以通过控制装置执行，并且控制装置可以通过多个控制装置或集成的单个控制装置来配置。

在本发明的各种示例性实施方案中，控制装置可以以硬件或软件的形式实现，或者可以以硬件和软件的组合实现。

此外，说明书中包括的诸如“单元”、“模块”等等术语是指用于处理至少一种功能或操作的单元，其可以通过硬件、软件或其组合来实现。

为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“向上地”、“向下地”、“前”、“后”、“背面”、“内侧”、“外侧”、“向内地”、“向外地”、“内部的”、“外部的”、“内部”、“外部”、“向前”以及“向后”用来参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。将进一步理解，术语“连接”或其衍生词指直接连接和间接连接两者。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述出于说明和描述的目的。前面的描述并非旨在穷举或者将本发明限制为公开的精确形式，并且显然的是，根据以上教导可以进行很多修改和变化。选择示例性实施方案并且进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并且利用本发明的各种示例性实施方案及其各种替代形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (18)

1.一种开关装置，其包括：

底座模块，其包括底座壳体；

操控模块，其包括操控壳体和安装于所述操控壳体的外周面的抓握部件；

磁性机构，其包括设置于所述底座模块的底座侧磁性单元和设置于所述操控模块的操控侧磁性单元；以及

抓握力感测单元，其设置于所述操控壳体和所述抓握部件之间，

其中，所述抓握力感测单元检测施加到抓握部件的抓握力是否大于或等于预定阈值；

所述磁性机构配置为根据由抓握力感测单元检测到的抓握力的大小来改变底座侧磁性单元和操控侧磁性单元之间产生的磁力。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其中，

当施加到抓握部件的抓握力大于或等于预定阈值时，所述磁性机构配置为在底座侧磁性单元和操控侧磁性单元之间产生磁排斥；

当施加到抓握部件的抓握力小于预定阈值时，所述磁性机构配置为在底座侧磁性单元和操控侧磁性单元之间产生磁吸引。

3.根据权利要求2所述的开关装置，其中，所述底座侧磁性单元和所述操控侧磁性单元的至少一个包括电磁铁。

4.根据权利要求3所述的开关装置，其中，

第一控制器和第二控制器的一个接收由抓握力感测单元检测到的抓握力的信号并且确定施加到抓握部件的抓握力是否大于预定阈值，以根据确定的结果选择性地激活磁性机构。

5.根据权利要求1所述的开关装置，其中，

所述抓握力感测单元设置于抓握部件的内周面和操控壳体的外周面之间。

6.根据权利要求1所述的开关装置，其中，

所述抓握部件由弹性材料制成。

7.根据权利要求1所述的开关装置，其中，

所述抓握力感测单元包括附接到操控壳体的外周面的内传导层以及附接到抓握部件的内周面的外传导层；

根据施加到抓握部件的抓握力的大小，所述外传导层与内传导层接触或者与内传导层间隔开。

8.根据权利要求7所述的开关装置，其中，

所述操控壳体包括从操控壳体的外周面向操控壳体的中心部分凹陷的凹槽；

所述内传导层容纳在所述凹槽中。

9.根据权利要求8所述的开关装置，其中，

所述抓握力感测单元进一步包括附接到凹槽中的辅助印刷电路板；

所述内传导层设置在所述辅助印刷电路板上。

10.根据权利要求9所述的开关装置，其中，

所述辅助印刷电路板电连接到操控模块的印刷电路板。

11.根据权利要求9所述的开关装置，其中，所述辅助印刷电路板是柔性印刷电路板。

12.根据权利要求7所述的开关装置，其中，

所述抓握部件包括设置于所述抓握部件的内周面的凹陷面；

所述凹陷面从操控壳体的外周面偏离；

所述外传导层附接到抓握部件的凹陷面。

13.根据权利要求12所述的开关装置，其中，

所述抓握部件进一步包括与操控壳体的外周面接触的接触面；

所述接触面包括连接到抓握部件中的凹陷面的顶部边缘部分的上接触面以及连接到抓握部件中的凹陷面的底部边缘部分的下接触面。

14.根据权利要求12所述的开关装置，其中，

所述抓握部件进一步包括设置于凹陷面的周边的至少一个弹性突起；

所述至少一个弹性突起从抓握部件的内周面朝向操控壳体的操控本体突出。

15.根据权利要求7所述的开关装置，其中，

所述内传导层包括对称地布置于操控壳体的外周面的第一传导部和第二传导部；

所述第一传导部和所述第二传导部彼此分开。

16.根据权利要求15所述的开关装置，其中，

所述内传导层的第一传导部包括第一信号图案和第一接地图案；

第一信号图案和第一接地图案的一个是锯齿形的，并且第一信号图案和第一接地图案的另一个是L形的。

17.根据权利要求15所述的开关装置，其中，

所述内传导层的第二传导部包括第二信号图案和第二接地图案；

第二信号图案和第二接地图案的一个是锯齿形的，并且第二信号图案和第二接地图案的另一个是L形的。

18.根据权利要求7所述的开关装置，其中，

所述外传导层是沿着抓握部件的周向方向连续延伸的条带形状的。

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