CN1728487B - 控制器装置和车用多媒体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制电子系统，特别是车用多媒体系统的控制器装置，其包括一个旋转式按键开关和一个用于支撑上述开关的框架。上述旋转式按键开关(32)以可滑动的方式安装在上述框架的第一位置和第二位置之间，并有一个用于检测上述旋转式按键开关(32)位置的位置检测元件(54)，其中该旋转式按键开关依据上述位置以第一模式或第二模式工作。本发明也涉及一种包括上述本发明的控制器装置的车用多媒体装置。

Description

控制器装置和车用多媒体装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制电子系统，特别是车用多媒体系统的控制器装置，它包括一个旋转式按键开关，以及一个用来支撑上述开关的框架。
背景技术
这样的控制器装置是通常大家所熟知的。例如它们可以用于控制车上的音频元件。更具体来说，旋转式按键开关可通过旋转该开关来控制音频元件的音量，并通过按压该开关来接通和切断该元件。
近来，所谓的车用多媒体系统变得越来越流行。除音频元件外，多媒体系统还提供几种新的服务，如网络浏览、电子邮件服务、导航服务等等。
由于所提供的功能和服务数量的增加，这种系统的操作也变得越来越复杂，特别是关于信息的读取和对服务与功能的选择。为了容许功能和服务的选择和激活，目前可用的车用多媒体系统还包括第二个旋转式按键开关。通过旋转该开关，用户可以将系统显示屏上的一个光标标志从一个选项移至另一个。相应选项的激活可以通过按压该开关来完成。
尽管这种车用多媒体系统运行良好，但是需要改善系统的人类工程学设计。
发明内容
因此，本发明的目标之一是提供一种前述的控制器装置和一种车用多媒体装置，二者的人类工程学设计均得到了改善。
这个目标通过上面提到的控制器装置来解决，它的旋转式按键开关被安装于上述框架的第一位置和第二位置之间并可以滑动，在此设置有一个位置检测元件来检测该旋转式按键开关的位置，依据这个位置该旋转式按键开关以第一模式或第二模式被操作。
换句话说，上述旋转式按键开关可以在与这个旋转式按键开关的旋转轴垂直的平面上第一位置和第二位置之间被移动。位置检测元件可以检测出旋转式按键开关的位置，另外作为响应可以激活第一模式或第二模式。在第一模式下，比如说，该旋转式按键开关可以控制使用该控制器装置的相应车用多媒体系统的音量。在第二种模式下，比如说，同一个旋转式按键开关可以用于选择和激活各种功能与服务，像互联网、电子邮件、导航等等。
因此，本发明的控制器装置可以为现有的车用多媒体系统去除一个旋转式按键开关，所以只使用一个旋转式按键开关代替两个。可是控制器元件的减少并不会使系统操作更加复杂。相反，操作被改进了，因为用户不必在第一个和第二个旋转式按键开关之间换来换去。
所以，使用本发明的控制器装置可以达到改善人类工程学设计的目的。
在一个优选实施例中，提供一种可解锁的将该旋转式按键开关保持在第一位置或第二位置的锁定装置。
这种方法的优点是旋转式按键开关被固定在相应的位置可以防止该开关非预计地移动到所需位置之外。此外，这种锁定装置通过知觉告知用户，比如通过嘀嗒声，已经到达了两个位置之一。
在另一个优选实施例中，四个按键开关被均匀布置在上述旋转式按键开关周围。
这种方法的优点是提高了控制器装置的灵活性，特别是可以生成多种不同的控制信号。
在另一个优选实施例中，提供一个发射器用来发射上述开关和/或者上述位置检测元件所生成的控制信号。更优选的是，该发射器包括一个无线发射器元件来无线发射上述信号。换句话说，控制器装置可以发射控制信号到相应的电子系统，特别是车用多媒体系统，而不必在控制器装置和电子系统之间安装电缆、电线等。
这大大增加了控制器装置的灵活性和应用范围。优选的是，该无线发射器元件包括一个可以使用标准蓝牙协议发射和接收无线信号的蓝牙元件。从成本角度考虑，在数据传输中使用标准蓝牙协议也是有利的，因为可以使用标准的成品零件。
但是，本发明的控制器装置并不限于数据的无线发射。当然，它也可以通过电子系统与控制器装置间的电缆、电线等发射相应的控制信号。
在一个优选实施例中，该结构包括至少一个，优选为两个平行的延伸孔，用来导引和限制旋转式按键开关(以及可选地，上述的四个按键开关)在上述第一个和第二个位置之间的滑动。
换句话说，旋转式按键开关例如通过两个销子和延伸孔相啮合。首先，延伸孔作为止动构件来限制旋转式按键开关的滑动。其次，延伸孔引导旋转式按键开关并确保其按预定的路径移动。
这种方法的优点是结构设计复杂性较小，所以比其它允许旋转式按键开关滑动的可能构造价格更低廉。
在另一个优选实施例中，提供了一个指派给位置检测元件的发光元件，它可以用光学信号指示上述旋转式按键开关的位置，优选通过发出不同颜色的光来指示。
也就是说，光源根据旋转式按键开关的固定位置发出第一种颜色的光线或者第二种不同颜色的光线。例如，当开关位于第一个位置时光源发出红色光线，而当开关位于第二个位置时光源发出绿色光线。光源本身可以被直接安装在用户的视线范围内，或者优选安装在控制器装置内部，以便使光线穿过旋转式按键开关和它周围元件之间的空隙射出。在后一种情况下，光源以间接发光的方式工作。
这种方法的优点在于改善了人类工程学的设计。
在另一个优选实施例中，提供了一个用于支撑上述旋转式按键开关和可选的上述另外四个开关，并与上述为滑动运动所提供的框架配合的支承板。
就是说，该旋转式按键开关和该旋转式按键开关周围的四个可选开关都被一个单独的支承板支撑着，而该支承板又与用于固定这个元件并允许其滑动的上述框架配合。因此，支承板与旋转式按键开关一起在第一个和第二个位置之间移动。
这种方法的优点是可以得到一个非常坚固可靠的控制元件。
本发明的目标也可以通过一个车用多媒体装置来实现，这个装置包括一个置于仪表板上的前面板和被前面板支持的显示屏，其特征在于具有本发明的控制器装置。
换句话说，上面提到的本发明的控制器装置被用作车用多媒体装置的一个部件。本发明的控制器装置可以避免使用现有技术中的两个旋转式按键开关，而是使用一个旋转式按键开关，通过将该开关从一个位置移到另一位置或反向移动，可使之在两种不同模式下操作。
因此，通过仅使用一个旋转式按键开关而不是两个开关，车用多媒体装置的人类工程学设计得到了改善。此外，车用多媒体装置的显示屏尺寸可以加大，以便于在其上显示更多信息。
在一个优选实施例中，上述控制器装置被置于远离前面板和显示屏的地方。
换句话说，该控制器装置可以置于例如仪表板(在两个前座之间)的中间水平部分的任意位置，同时显示屏可以安装在仪表板中为音频元件指定的标准位置(安装槽)。
这种方法的优点是显示屏的尺寸可以进一步增大，因为控制器装置不是必须安装在车用多媒体装置的前面板区域内。
更多特征和优点见下面的描述和附图。
要理解的是，以上提到的特征和下面要解释的特征不仅可以用于相应的提到过的组合，也可以用于其他组合或独立体，而不需偏离本
发明的范围。
附图说明
在附图中示出了本发明的一个实施例，并且在下面的描述中参考附图对其进行了详细的解释。在附图中：
图1是一个带有根据本发明的控制器装置的车用多媒体系统的示意图；
图2a，b  是本发明的控制器装置的侧向剖视图；
图3a，b  是本发明的控制器装置在两个不同位置的顶视图的示意图。
具体实施方式
在图1中，示意出了一个车用多媒体系统，以附图标记10来表示。注意图1只示出了描述本发明所必要的车用多媒体系统的那些部分。
通常，一个车用多媒体系统包括为用户提供多个功能和服务所需的多个零件或元件。例如，车用多媒体系统包括播放广播电台节目的无线电调谐器、提供路线导航的导航元件、播放音乐或视频光碟的CD或DVD播放机、可以用来打电话的GSM移动电话设备、或者提供如电子邮件等多种Internet服务的互联网元件。注意这里没有完全地列举，所以，可以使用更多的提供其它功能或服务的元件。
车用多媒体系统10包括一个前面板元件20，它包括一个前面板22和一个与前面板相结合的显示屏24。在本实施例中，前面板的尺寸是与汽车仪表板的DIN ISO安装插槽的接口的尺寸相适应的。
显示屏的尺寸相应地与前面板的尺寸相适应，其中基本上整个前面板的面积被显示屏占据。显示屏22优选是点矩阵显示屏。
在显示屏24上，信息，比如可选的菜单选项可以被显示出来。菜单选项对于激活车用多媒体系统10所提供的相应的功能与服务是必需的。选择和激活程序可以依靠控制器装置30来执行。
示意出的控制器装置30被安装于车内远离前面板元件20处，并与这个元件进行无线通信。优选使用蓝牙协议作为控制器装置30与前面板元件20之间的数据传输媒介。
控制器装置30包括一个旋转式按键开关32，它在下面叙述中被简称为RP开关。RP开关32提供两项不同的功能，即可以通过绕旋转轴33旋转它来触发的旋转开关，和一个可以通过沿旋转轴33的方向按压它来触发的按键开关。箭头34指出了这个按压运动的方向。
四个按键开关36.1至4被均匀地置于RP开关32的周围。按键开关36被置于一个垂直于旋转轴33的平面上。可以沿箭头35所示平行于旋转轴33的方向按压来触发按键开关36。
支承板38支撑或固定着包括一个旋转式按键开关32和四个按键开关36的整个元件，支承板38也垂直于旋转轴33。因此，这个控制元件总共提供五个按键开关和一个旋转开关。
控制器装置30，即RP开关32、按键开关36和支撑板38可滑动地装在一个框架(以下将参考图2说明)上，并可以从一个位置移动到另一位置，反之亦可。这个移动的方向如箭头39所示。控制器装置30的移动发生在一个垂直于旋转轴33的平面上，即与支承板38平行的一个平面上。
在本实施例中，控制器装置30将被相应地固定于第一位置和第二位置。换句话说，控制器装置30不能在启动力释放后自动回到主位置或起始位置。
参看图2a和b，在侧向剖视图中示意出了控制器装置30，其中与图1中相同的元件以相同的附图标记表示。
如前面所提到的，控制器装置30包括一个框架41，它可以为支承板38和控制器装置的其它必要零件提供支撑。
框架41包括一个板43，板43有一个开口45，该开口45用来接收开关32、36延伸至框架内部空间的部分。板43用来支撑和固定支承板38，同时允许支承板38(它与板43平行)沿两个方向做水平运动。参看图2a和b，带有开关32和36的支承板38可以被移动到左手边或者右手边。
支承板38包括导销47，导销47被安装于支承板38的下侧，并延伸穿过板43。板43设置有相应的用来容纳导销47的延伸孔。从图3a或b中可以看到，两个延伸孔49设置在板43的相对两部分上。延伸孔49不仅可以用来引导导销47，还可以作为止动装置来限制支承板38和开关32、36沿两个方向的运动。在图2a中示出的支承板38是位于它的外侧的左手边位置(第一位置)，在图2b中位于它的外侧的右手边位置(第二位置)。
在框架41的内部空间中装有一些电子元件。例如，检测RP开关32和按键开关36的转换的电子零件被直接安装在支承板38下面，并与相应的开关相接触。这些元件以附图标记52来表示。与转换电子元件52相邻的是位置检测元件54。位置检测元件54用来检测支承板38和RP开关32的运动。具体来说，位置检测元件检测第一位置和第二位置的到达情况。据此，位置检测装置54生成一个位置检测信号，这个信号将被发射到车用多媒体系统的前面板元件20。
为使控制信号不仅可以从位置检测元件54发射，也可以从所有的开关32、36发射，控制器装置30包括一个发射器元件56，它也被安装在框架41内部。发射器56从位置检测元件54和转换电子元件52接收到控制信号，并根据蓝牙协议来无线传输这些控制信号。为接收这些控制信号，前面板元件设置有一个相应的接收器。当然也可以用能够发送和接收信号的收发器元件来代替前面板元件上的发射器56和相应的接收器。这将使得前面板元件20可以与控制器装置30进行双向通信。
控制器装置30还包括一个锁定装置58，它可以在第一位置和第二位置分别将支承板38与开关32、36以可解锁的方式锁定在一起。这个锁定装置58以机械原理工作，并将支承板38分别固定于第一位置和第二位置，当在相反位置的方向上施加预定外力于支承板38或RP开关32上时，解除与支承板38之间的锁定啮合。
如果控制器装置30被用于车用多媒体系统，则必须选择锁紧力，使得不管加速力或汽车引起的震动作用于支承板38上的力如何，支承板38都不会离开它的位置。锁定装置58必须保证支承板38只有在用户的手动作用下才离开它的位置。
控制器装置30还包括一个沿支承板38的方向发射光线的光源61。在本实施例中，光源61被安装在框架41的底部。但是，应该理解光源61可以被安装在框架41内的任何其它位置，只要光线发射的方向是沿支承板38方向即可。光源61发射的光线穿过框架41的孔45和几个开关32、36之间的缝隙63。光源61包括两个不同颜色的光源，例如一个红光光源和一个绿光光源。光源61根据支承板38的位置发出红光或绿光。这样，用户就可以通过光的颜色来获知支承板38的位置。
如前面提及的那样，图2b示出了支承板38位于第二位置的控制器装置30。
另外一个与图2a的不同之处在于光源61的位置。在图2b中，光源61紧邻板43安装，而不是安装在框架41的底部。
在图3a和b中，示出了控制器装置30的顶视图。在图3a中支承板38和开关32、36都位于第一位置，而在图3b中支承板38位于第二位置。正如从两幅图中看到的，导销47在框架41的板43上设置的延伸孔49中被导引。从图3a、b中也可以看出导销47在第一位置紧靠延伸孔49的左端，在第二位置紧靠延伸孔的右端。
另外，图3a和b示出了各开关32、36之间的间隙63，光线穿过这些间隙从框架内部空间射到外部。
正如参考图1所提到的那样，控制器装置30被用于控制一个车用多媒体系统10，特别是前面板元件20。但是，要注意本发明的控制器装置30也可以用于控制其它电子装置，例如简单的车辆无线电装置或者甚至是汽车领域以外的电子系统。
控制器装置30允许支承板38和RP开关32以及四个开关36.1至36.4从第一位置移到第二位置或者反过来移动。这两个位置之间的移动被用来在指定给第一位置的第一开关模式和指定给第二位置的第二开关模式之间进行切换。通过使用两个开关模式，RP开关32和四个开关36可以作为两个独立的开关元件使用(例如像现有技术的车用多媒体系统前面板上的旋转式按键开关的两个旋钮那样)。
换句话说，例如当第一开关模式被激活时，旋转式按键开关32可用于控制音频元件的音量，而当第二开关模式被激活时，可用于在显示屏上移动光标选择菜单选项。用户只要将支承板38从第一位置移到第二位置或作相反的移动就可以容易地在两个开关模式之间进行转换。
仅举一个例子来说，在第一开关模式(支承板位于第一位置)RP开关32可用于控制音量(向左旋或向右旋)，而按压该开关可以激活或关闭该系统；开关36.1到36.4分别用于激活电话功能、导航功能、CD/DVD功能和调谐功能。
在第二开关模式(支承板38位于第二位置)，RP开关32例如可以用于通过旋转该开关来选择菜单选项，而按压开关32可以激活一个选定的菜单选项；开关36.1到36.4分别用作回退键、CD/DVD弹出键、软键盘1和软键盘2。
要注意这个按键功能分配方案只是一种可能性，当然还可以采用其它多种分配方案。
简而言之，本发明的控制器装置30提供了一种适用于电子系统，特别是车用多媒体系统的非常简单和符合人类工程学控制的装置。控制元件30通过在两个不同位置使用同一个控制元件可以代替现有技术中所使用的两个独立控制元件。用户可以将控制元件(支承板38和开关32、36)从一个位置移到另一个位置来进行第一开关模式和第二开关模式之间的转换。
还要注意的是，图示的实施例中使用了一个支承板38来支撑RP开关32和按键开关36。但是，本领域技术人员明白，支承板38只是可选的，对实施本发明并不是必要的。只有旋转式按键开关32和按键开关36可以移动这点是必要的。另外，依据本发明的控制器装置并非必须包括四个按键开关36。控制器装置30也可以只有旋转式按键开关32而没有按键开关36。
本领域技术人员从前面的描述可以明白，本发明讲解的技术可以以多种方式实施。因此，虽然这个发明是与一个特例联系在一起讲解的，但是本发明的真正范围并不受此局限，因为对于本领域技术人员来说，通过研究附图、说明书和权利要求书作出其它修改是很容易的。

Claims (13)

1.一种用于控制电子系统的控制器装置，包括：
旋转式按键开关，和
用于支撑所述开关的框架，其中
所述旋转式按键开关(32)被可滑动地安装于所述框架的第一和第二位置之间，以及
设置有用于检测所述旋转式按键开关(32)的所述位置的位置检测元件(54)，其中依据该位置，所述旋转式按键开关以第一模式或第二模式工作，其特征在于，所述控制器装置还包括用于支撑所述旋转式按键开关并和用于所述滑动的所述框架配合的支承板(38)，而且
所述控制器装置还包括均匀布置于所述旋转式按键开关(32)周围并被所述支承板(38)支撑的四个按键开关(36)，且所述四个按键开关(36)可与所述旋转式按键开关(32)一起滑动。
2.根据权利要求1所述的控制器装置，其特征在于包括可解锁地将所述旋转式按键开关(32)固定于所述第一和所述第二位置的锁定装置(58)。
3.根据权利要求1所述的控制器装置，其特征在于包括用来发射由所述开关(32、36)和/或者所述位置检测元件(54)所产生的控制信号的发射器(56)。
4.根据权利要求3所述的控制器装置，其特征在于所述发射器包括用来无线发射所述信号的无线发射器元件(54)。
5.根据权利要求4所述的控制器装置，其特征在于所述无线发射器元件含有蓝牙元件。
6.根据权利要求3所述的控制器装置，其特征在于所述发射器元件包括用来通过电线发射所述信号的有线发射器元件。
7.根据权利要求1所述的控制器装置，其特征在于所述框架(41)包括至少一个平行的延伸孔(49)，用来引导和限制旋转式按键开关在所述第一和所述第二位置之间的滑动。
8.根据权利要求1所述的控制器装置，其特征在于包括指派给位置检测元件的发光元件(61)，用于以光学信号指示所述旋转式按键开关的位置。
9.车用多媒体系统，包括：
可以安装在仪表板上的前面板(22)，以及
由所述前面板支撑的显示屏(24)，
其特征在于包括如权利要求1至8中任一项所述的控制器装置。
10.根据权利要求9所述的车用多媒体系统，其特征在于所述控制器装置被安装于远离前面板和显示屏处。
11.根据权利要求1所述的控制器装置，其中所述电子系统是车用多媒体系统。
12.根据权利要求7所述的控制器装置，其中所述框架(41)包括两个平行的延伸孔(49)。
13.根据权利要求8所述的控制器装置，其中所述发光元件(61)用不同颜色的光来指示所述旋转式按键开关的位置。
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EP04017259A EP1619706B1 (en) 2004-07-22 2004-07-22 Controller device and car multimedia device

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