ES2331997T3 - Panel de control para tablero de mando de un vehiculo automovil con al menos un boton rotativo regulable con un mando optico. - Google Patents
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Abstract
Panel de control de vehículos automóviles provisto de al menos un botón rotativo (10) de regulación de un parámetro relativo a un flujo de aire impulsado por un aparato de ventilación, de calentamiento y/o de climatización, que comprende un codificador óptico de emisión y recepción selectiva de luz que comprende una parte móvil en rotación (20) que sobresale del panel de control y una parte fija (30) provista de un dispositivo de detección óptico (31) apto para cooperar con la parte móvil (20) para emitir y recibir la luz, comprendiendo el dispositivo de detección óptico (31) dos sensores individuales (32, 36) que comprenden cada uno un emisor de luz (33, 37) formando un rayo luminoso (E1; E3) incidente y un receptor óptico (34, 38) para interceptar los rayos luminosos (E2; E4) reflejados por la parte móvil (20), caracterizado por el hecho de que los dos sensores (32, 36) están desplazados radialmente uno en relación al otro.
Description
Panel de control para tablero de mando de un
vehículo automóvil con al menos un botón rotativo regulable con un
mando óptico.
La invención se refiere a un panel de control
para el tablero de mando de un vehículo automóvil provisto de al
menos un botón rotativo de regulación con un mando óptico.
En los vehículos automóviles actuales, los
tableros de mando presentan, específicamente en una zona de la
consola central que integra un panel de control, botones de
regulación de un aparato de ventilación, de calentamiento y/o de
climatización del habitáculo. Se trata específicamente de botones
rotativos que permiten por ejemplo, individualmente por zona o
globalmente para todo el habitáculo, regular un parámetro tal como
la temperatura de confort, el caudal y la repartición del flujo de
aire impulsado por un aparato de ventilación, de calentamiento y/o
de climatización montado en dicho tablero de mando.
Esos botones rotativos se presentan en general
en dos partes: una parte exterior móvil en rotación que porta
pictogramas o símbolos visuales y accesible desde el tablero de
mando por el conductor o un pasajero, y una parte fija dispuesta
bajo la fachada del tablero de mando y unida a una tarjeta
electrónica de pilotaje con la que coopera la parte móvil. En
general, los componentes soldados a la tarjeta electrónica son
dispuestos con tolerancias dimensionales de fabricación y de
posicionamiento adaptados a un montaje electrónico.
En particular, en el caso conocido de un botón
rotativo del tipo de incrementos descrito por ejemplo en el
documento DE 4 343 304 A o el documento US 4 644 156 A, el sensor
óptico es montado sobre la tarjeta electrónica y dispuesto en un
extremo conectado al botón de mando. Un montaje de este tipo
necesita una tolerancia dimensional bien precisa a fin de asegurar
la cooperación del sensor óptico y del botón. Existen otras
tolerancias dimensionales por parte de los otros elementos moldeados
sobre la tarjeta electrónica que interactúan con la fachada del
panel de control. Ahora bien, las dos partes generalmente son
conocidas y fabricadas independientemente una de otra a través de
procedimientos diferentes. Las limitaciones electrónicas de
funcionamiento relacionadas con la concepción y el montaje de la
tarjeta no tienen en cuenta las limitaciones mecánicas de
funcionamiento del botón, y viceversa. El ensamblaje implica
limitaciones dimensionales muy precisas para que haya una
cooperación total de las piezas entre sí. Además, existen
limitaciones dimensionales entre los diferentes elementos del panel de control. El conjunto de todas esas dimensiones entre las partes electrónicas que tienen interfaces con la fachada del panel de control exigen tolerancias finas.
limitaciones dimensionales entre los diferentes elementos del panel de control. El conjunto de todas esas dimensiones entre las partes electrónicas que tienen interfaces con la fachada del panel de control exigen tolerancias finas.
Cualquier desajuste de la parte móvil con
relación a la parte fija del botón puede provocar una alteración de
la regulación del parámetro deseado, la invención propone resolver
ese problema de alineación y de precisión del botón utilizando una
detección óptica.
Más precisamente, la invención se refiere a un
panel de control de vehículos automóviles provisto de al menos un
botón rotativo de regulación de un parámetro relativo a un flujo de
aire impulsado por un aparato de ventilación, de calentamiento y/o
de climatización, que comprende un codificador óptico de emisión y
recepción selectiva de luz que comprende una parte móvil en rotación
que sobresale del panel de control y una parte fija provista de un
dispositivo de detección óptico apto para cooperar con la parte
móvil para emitir y recibir la luz. El dispositivo de detección
óptico comprende dos sensores individuales que comprenden cada uno
un emisor de luz que forma un rayo luminoso incidente y un receptor
óptico para interceptar los rayos luminosos reflejados por la parte
móvil; caracterizado por el hecho de que los dos sensores están
desplazados radialmente uno en relación al otro.
Ventajosamente, la parte fija está provista de
un dispositivo de detección óptico que comprende al menos un emisor
de luz que forma un rayo luminoso incidente en dirección a la parte
móvil y el receptor óptico intercepta el rayo luminoso reflejado por
la parte móvil y deduce el desplazamiento angular y el sentido de
rotación de dicha parte móvil con relación a dicha parte fija, y la
parte móvil comprende una pluralidad de incrementos radiales de
superficie reflectante constituida por una alternancia de partes
salientes y huecas dispuestas sobre al menos una corona de frente al
dispositivo de detección óptico.
De acuerdo con una realización de la
invención:
- -
- los dos sensores están desplazados angularmente uno en relación al otro;
- -
- los dos sensores están sensiblemente diametralmente opuestos.
De acuerdo con otra realización de la
invención:
- -
- las partes salientes presentan una dimensión radial constante, el dispositivo de detección es posicionado con un desajuste radial hacia el exterior o el interior a partir de una posición centrada sobre la distancia radial hasta la mitad de dicha dimensión radial.
Ventajosamente, los receptores ópticos están
desplazados angularmente sensiblemente de manera que uno de los
receptores ópticos recibe un rayo luminoso reflejado por la parte
móvil mientras que el otro receptor óptico no lo recibe.
Preferentemente, las partes salientes están
regularmente espaciadas unas de otras. Otras características,
detalles y ventajas de la invención se clarificarán con la lectura
de la siguiente descripción, hecha en referencia a los dibujos
anexos proporcionados a título de ejemplo y que representan
respectivamente:
- la figura 1, una vista esquemática en corte de
un ejemplo de botón rotativo conforme a la presente invención y
presenta una parte fija y una parte móvil en rotación,
- la figura 2, una vista desde abajo de la parte
móvil de la figura 1,
- la figura 3, una variante de realización de la
figura 2,
- la figura 4, una vista desde arriba de la
parte fija del botón, de acuerdo con una variante de realización de
la
figura 1,
figura 1,
- las figuras 5 a 7, semi-vistas
desde arriba de otras variantes de realización del botón conforme a
la presente invención.
Las figuras 1 a 3 representan un botón rotativo
10 conforme a la presente invención. En este ejemplo, ese botón 10
está montado sobre un panel de control 1 de un habitáculo de
vehículos automóviles, en particular sobre una consola central, ahí
donde son específicamente efectuadas las regulaciones de la
climatización. Ese botón 10 sirve en particular para la regulación
de un parámetro relativo a un flujo de aire impulsado por un
aparato de ventilación, de calentamiento y/o de climatización (no
representado), tal como la temperatura, el caudal o la repartición
de dicho flujo de aire. Este botón constituye un codificador óptico
descrito a continuación.
A este efecto, el botón rotativo de regulación
10 comprende una parte 20 móvil en rotación alrededor de un eje XX'
sensiblemente perpendicular a la parte móvil, y una parte fija 30
que se presenta en forma de una tarjeta electrónica fijada sobre
una platina 1, estando el conjunto montado típicamente bajo una
fachada 2 de un panel de control de tipo conocido. La parte móvil 20
comprende un disco 21 sobremontado con una cúpula 22 que atraviesa
un orificio de la fachada 2 y sobresale de ésta a fin de ser
accesible por el conductor o un pasajero del vehículo.
En el ejemplo de realización, una superficie
externa 3 de la fachada 2 presenta pictogramas o indicaciones
relativas al parámetro de regulación, tal como códigos de color
para la temperatura del aire expulsado, zonas esquematizadas del
habitáculo para simbolizar el deshielo, la ventilación alta,
mediana o la zona de los pies, o representaciones gráficas o
alfanuméricas para simbolizar el caudal de aire.
Como esto es ilustrado de manera más detallada
en la figura 2, una superficie interna 21b del disco 21 presenta
incrementos dispuestos radialmente bajo la forma de una primera y de
una segunda coronas 25 y 25', llamadas también pistas. Esos
incrementos están constituidos cada uno por un par que comprende
una parte saliente 23 ó 23' alternada con un hueco 24 ó 24'. El
número de incremento va en función del parámetro de regulación y de
la resolución deseada. Ese número puede variar de algunas unidades a
algunas centenas, incluso varios millares. Los incrementos son de
superficie reflectante, menos en la banda de frecuencia de la luz
utilizada por el codificador. En el presente caso son regularmente
espaciados. Cada parte saliente 23 ó 23' presenta una dimensión
radial común D o D' y un ancho medio L o L'.
La parte fija 30 del botón codificador óptico 10
presenta un dispositivo de detección óptico 31 que comprende, en el
modo de realización de las figuras 1 y 2, dos sensores ópticos 32 y
36 desplazados radialmente.
El sensor óptico 32 presenta un emisor 33 de luz
en dirección del disco 21 y un receptor óptico 34, y el sensor 36
presenta un emisor 37 de luz en dirección del disco 21 y un
receptor óptico 38. Esos sensores 32 y 36 están unidos a una tarjeta
electrónica de circuito impreso 35 destinada al tratamiento de las
informaciones recibidas.
El funcionamiento de ese botón codificador
óptico 10 es el siguiente.
Un primer rayo luminoso incidente, ilustrado por
la flecha E1, es emitido por el emisor 33 del sensor 32 en dirección
a la superficie interna 21b del disco 21. Según si ese rayo
luminoso incidente E1 golpea o no una parte saliente 23, un segundo
rayo luminoso E2 es reflejado con un ángulo tal que éste es
interceptado o no por el receptor óptico 34.
De esta forma, si el primer rayo luminoso
incidente E1 golpea una parte saliente 23, el receptor óptico 34
intercepta el segundo rayo luminoso reflejado E2 y una señal
binaria "1" es emitida en un circuito de tratamiento numérico
(no representado) de la tarjeta electrónica de circuito impreso 35,
lo que significa que una parte saliente 23 ha sido bien iluminada
por el primer rayo luminoso incidente E1.
Cuando el botón 10 gira alrededor del eje XX',
cualquiera que sea el sentido de rotación seleccionado, el primer
rayo luminoso incidente E1 ilumina a continuación un hueco 24 y el
receptor óptico 34 no intercepta el segundo rayo luminoso reflejado
E2 ya que, por ejemplo, el ángulo y/o la profundidad de dicho hueco
24 lo hacen salir de la zona de recepción del receptor óptico 34.
Un señal binaria "0" es emitida entonces por el circuito de
tratamiento numérico, lo que significa que el botón 10 ha
girado.
Siguiendo la rotación del botón 10 en el mismo
sentido, el primer rayo luminoso incidente E1 golpea de nuevo una
parte saliente 23 del disco 21 y una señal binaria "1" es
emitida entonces en el circuito de tratamiento numérico, lo que
significa que el botón 10 continua girando.
El primer sensor 32 permite así, en colaboración
con la corona 25 de incrementos, determinar el número de
incrementos recorridos por el disco 21 durante su rotación, es decir
el número de giros o la fracción de giros, y esto sin tener en
cuenta el sentido de rotación.
De manera paralela al funcionamiento del primer
sensor 32, el segundo sensor 36 permite en cuanto a él, determinar
el sentido de rotación del botón 10 en colaboración con la segunda
corona 25' de incrementos que es concéntrica con la primera corona
25. A este efecto, ese segundo sensor 36 es colocado de tal manera
que un tercer rayo luminoso incidente E3 es emitido por el emisor
37 en dirección a la superficie interna 21b del disco 1, al nivel de
la segunda corona 25', como se muestra en la figura 1.
Ese tercer rayo luminoso incidente E3 es
colocado de tal forma que, en una posición inicial en la cual el
primer rayo luminoso incidente E1 golpea una parte saliente 23, el
tercer rayo luminoso incidente E3 ilumina igualmente una parte
saliente 23' de la segunda corona de incremento.
De esta forma, los incrementos de las coronas 25
y 25' al ser desplazadas angularmente, por ejemplo por una parte
saliente (o una hueca), cuando el botón codificador óptico 10
gira:
- -
- el tercer rayo luminoso incidente E3 golpea una zona hueca 24' de la segunda corona 25' mientras que el primer rayo luminoso incidente E1 continua iluminando la parte saliente 23 de origen (sentido de rotación R1 de la figura 2);
- -
- el tercer rayo luminoso incidente E3 continua iluminando la parte saliente 23' de origen mientras que el primer rayo E1 deja el primer incremento y golpea una zona hueca 24 (sentido de rotación R2 de la figura 2).
En el primer caso, una señal "0" es emitida
por el segundo sensor 36 que no ha recibido el cuarto rayo luminoso
reflejado E4, y una señal 1 continua siendo emitida por el primer
sensor 32 que recibe el segundo rayo reflejado E2.
En el segundo caso, una señal "1" continua
siendo emitida por el segundo sensor 36 ya que éste recibe el cuarto
rayo reflejado E4, y una señal "0" es emitida por el primer
sensor 32 que no recibe más el segundo rayo reflejado E2.
De acuerdo con la secuencia de "1" y de
"0" emitida, es posible determinar inmediatamente el sentido de
rotación R1 o R2 del botón 10 ilustrado en la figura 2.
En una solución alternativa ilustrada por la
figura 3, solo hay una corona 25 de incrementos pero los dos
sensores 32 y 36 están dispuestos muy próximos uno del otro y
desplazados angularmente de manera que los rayos incidentes E1 y E3
son dirigidos uno hacia un borde 23a de una parte saliente 23, el
otro hacia el otro borde 23b. En dependencia si los sensores 32 y 36
reciben o no los segundos y cuartos rayos luminosos reflejados E2 y
E4, una secuencia diferente de "0" y de "1" será emitida
en función del sentido de rotación R1 o R2 del botón 10.
El hecho de utilizar dos sensores ópticos 32 y
36 permite optimizar el funcionamiento del botón detectando a la vez
el sentido de rotación y la variación angular de la rotación de
dicho botón, es decir el paso.
Una solución alternativa ilustrada por la figura
4 es alejar los dos sensores 32 y 36, por ejemplo colocándolos
sensiblemente frente a frente, pero desplazándolos ligeramente de
manera angular un medio-hueco 24 o una
media-parte saliente 23, de manera que, cuando el
emisor 33 del primer sensor 32 apunte al primer rayo luminoso
incidente E1 sobre el borde 23a de la parte saliente 23 frente al
cual se encuentra, el emisor 37 del segundo sensor 36 apunte al
tercer rayo luminoso incidente E3 sobre el borde 23b del incremento
23 frente al cual se encuentra.
El funcionamiento de ese botón es idéntico al de
la solución precedente pero permite tener incrementos muy finos ya
que los sensores están alejados. Las secuencias de "1" y de
"0" permiten de la misma forma determinar el sentido de
rotación R1 o R2 de la parte móvil 20 del botón 10, y de esta
forma, claro está, la fracción de giros recorridos por la misma.
Basta desplazar angularmente los emisores n veces la mitad del
ancho medio L de una parte saliente, n siendo un número entero impar
superior o igual a 1, para obtener ese resultado. Un desajuste de
180º más o menos la mitad del ancho medio L de una parte saliente
es así ilustrado en la figura 4.
Las figuras 5 a 7 ilustran otras variantes de
realización en las cuales el dispositivo de detección óptico 31
comprende un solo sensor 32 equipado con un único emisor de luz 33 y
dos receptores ópticos 34 y 38. El modo de funcionamiento de ese
botón 10 es similar a los precedentes. El emisor de luz 33 emite un
primer rayo luminoso incidente E1 en dirección a la superficie
interna 21b del disco 21. Ese primer rayo luminoso incidente E1
golpea o no una parte saliente 23 del disco 21. Si el primer
detector óptico 34 intercepta un segundo rayo luminoso reflejado
E2, esto significa que el primer rayo luminoso incidente ha
iluminado una parte saliente 23 y una señal binaria "1" es
emitida entonces por el primer detector óptico 34. El segundo
detector óptico 38 al estar desplazado angularmente con relación al
primer detector óptico 34, el segundo rayo luminoso reflejado es o
bien interceptado por ese segundo sensor 38, o no lo es. En el
primer caso, esto significa que el botón gira en un primer sentido
y en el segundo caso, esto significa que el botón gira en el otro
sentido de acuerdo con la secuencia de "1" y de "0"
emitida.
En la figura 5, el sensor 32 es colocado en un
círculo C que pasa sensiblemente por el medio de las partes
salientes 23. En las figuras 6 y 7, el dispositivo de detección
óptico 31 es desplazado radialmente interior o exteriormente al
menos además la mitad de la dimensión radial D de cada parte
saliente 23, sin que esto tenga influencia sobre la precisión de la
medición. Por ejemplo, en el caso donde cada parte saliente mide
radialmente sensiblemente 2 mm, el sensor 32 de la figura 6 es
sensiblemente colocado en un círculo C1 concéntrico y de radio
inferior a 1 mm a aquel del círculo C nominal, mientras que en la
figura 7, el sensor 32 es sensiblemente colocado en un círculo C2
concéntrico y de radio superior a 1 mm a aquel del círculo C
nominal. Esta solución permite compensar las eventuales diferencias
de alineación entre la parte fija y la parte móvil del botón 10,
esos defectos de alineación siendo principalmente debidos a las
tolerancias de fabricación y de posicionamiento de las piezas.
De esta forma, es posible prever un número mayor
de emisores y/o de receptores ópticos. Los sensores pueden estar
desplazados a la vez angularmente y radialmente.
Asimismo, es factible que solo la parte saliente
23 o hueca 24 sea reflectante.
Reemplazando ese tipo de codificador óptico de
"almena", es igualmente posible alternar, en la superficie
interna 21b del disco 21, las partes que reflejan la luz incidente
con un ángulo tal que la luz emitida es recibida por un sensor
correspondiente, y las partes que reflejan la luz incidente con
otro ángulo haciendo salir la luz emitida de la zona de recepción
del sensor. Para esto, es posible utilizar zonas con facetas
inclinadas o bien zonas recubiertas de materiales que poseen
índices diferentes de refracción de la luz.
Los incrementos pueden estar localmente más o
menos aproximados angularmente unos de otros sobre su corona, de
acuerdo con el grado de precisión deseado, específicamente en
función del parámetro del aire a modificar cuando el botón es
girado. De esta manera, en por ejemplo un cuarto de giro, puede ser
deseado tener incrementos más próximos para afinar el caudal de aire
o su temperatura.
Asimismo, el codificador óptico puede funcionar
en un modo de transmisión y no más de reflexión, colocando el o los
emisor(es) a un lado del disco y los receptores ópticos del
otro lado del disco, y previendo que las zonas entre los
incrementos sean transparentes al rayo luminoso emitido por el o
los emisor(es).
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet DE 4343304 A [0004]
\bullet US 4644156 A [0004]
Claims (9)
1. Panel de control de vehículos automóviles
provisto de al menos un botón rotativo (10) de regulación de un
parámetro relativo a un flujo de aire impulsado por un aparato de
ventilación, de calentamiento y/o de climatización, que comprende
un codificador óptico de emisión y recepción selectiva de luz que
comprende una parte móvil en rotación (20) que sobresale del panel
de control y una parte fija (30) provista de un dispositivo de
detección óptico (31) apto para cooperar con la parte móvil (20)
para emitir y recibir la luz, comprendiendo el dispositivo de
detección óptico (31) dos sensores individuales (32, 36) que
comprenden cada uno un emisor de luz (33, 37) formando un rayo
luminoso (E1; E3) incidente y un receptor óptico (34, 38) para
interceptar los rayos luminosos (E2; E4) reflejados por la parte
móvil (20), caracterizado por el hecho de que los dos
sensores (32, 36) están desplazados radialmente uno en relación al
otro.
2. Panel de control de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el emisor de luz (33; 37) forma un rayo
luminoso (E1; E3) incidente en la dirección de la parte móvil (20) y
el receptor óptico (34, 38) intercepta el rayo luminoso (E2; E4)
reflejado por la parte móvil (20) y deduce el desplazamiento angular
y el sentido de rotación de dicha parte móvil (20) en relación a
dicha parte fija (30).
3. Panel de control de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por el hecho de
que la parte móvil (20) comprende una pluralidad de incrementos
radiales de superficie reflectante que comprenden una alternancia
de partes salientes (23; 23') y huecas (24; 24') dispuestas en al
menos una corona (25; 25') de frente al dispositivo de detección
óptico (31).
4. Panel de control de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que los dos sensores (32,
36) son desplazados angularmente uno en relación al otro.
5. Panel de control de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que los dos sensores (32, 36) están
sensiblemente diametralmente opuestos.
6. Panel de control de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 3 a 5, en el que las partes salientes (23;
23') presentan una dimensión radial (D) constante, el dispositivo de
detección (31) es posicionado con un desajuste radial hacia el
exterior o el interior, a partir de una posición centrada sobre la
distancia radial (D), hasta la mitad de dicha dimensión radial
(D).
7. Panel de control de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 4 a 6, en el que los receptores ópticos (34,
38) están desplazados angularmente de manera que uno de los
receptores ópticos (34; 38) recibe un rayo luminoso reflejado por
la parte móvil (21) mientras que el otro receptor óptico (38; 24) no
lo recibe.
8. Panel de control de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 3 a 7, en el que las partes salientes (23,
23') están regularmente espaciadas unas de otras.
9. Panel de control de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el parámetro a regular
es seleccionado entre la temperatura, el caudal o la zona de
eyección de dicho flujo de aire.
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