ES2897992T3 - Dispositivo de mando para un componente de vehículo - Google Patents

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Klaus-Martin Masthoff
Tobias Schwab
Matthias Stallein
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Behr Hella Thermocontrol GmbH
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Abstract

Dispositivo de mando para un componente de vehículo, en particular una interfaz hombre-máquina (IHM o Human- Machine-Interface HMI) para vehículos, con - una carcasa (10) que presenta una pared delantera que presenta un lado delantero con una superficie de visualización y un lado posterior alejado del lado delantero, y - una unidad de elementos de mando (19, 19') posicionada o posicionable sobre o delante de la pared delantera de la carcasa (10) para desencadenar manualmente las funciones de mando o para ajustar manualmente los parámetros de las funciones de mando de un componente de vehículo, caracterizado porque - la unidad de elementos de mando (19, 19') presenta al menos un elemento de mando (18, 60), un consumidor eléctrico, una unidad de evaluación y excitación (48) asignada al consumidor eléctrico y una unidad de suministro de energía (50), y - para alimentar energía eléctrica a la unidad de suministro de energía (50) de la unidad de elementos de mando (19, 19'), al menos una primera bobina (54) está dispuesta dirigida hacia el lado trasero de la pared delantera, y al menos una segunda bobina (56) acoplada inductivamente a la al menos una primera bobina (54) y conectada a la unidad de suministro de energía (50) está dispuesta en y/o sobre la unidad de elementos de mando (19, 19').

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de mando para un componente de vehículo
La invención se refiere a un dispositivo de mando para un componente de vehículo y, en particular, a una interfaz hombre-máquina, también denominada IHM o HMI (Human-Machine-Interface), para vehículos.
Los dispositivos de mando para los componentes de vehículo deben disponer de un alto grado de comodidad de mando para aumentar su aceptación por parte del usuario. Se conocen unidades de elementos de mando con teclas y/o accionadores giratorios, donde existe una tendencia creciente a equipar los elementos de mando de este tipo con elementos de visualización o dispositivos de visualización "propios", es decir, pantallas. Estos componentes necesitan energía eléctrica para su funcionamiento, que está a disposición permanentemente debido al mantenimiento de la seguridad operativa y, por lo tanto, típicamente se suministra por cable.
Un teclado sin batería y un dispositivo apuntador sin batería (ratón) se conocen por el documento DE-A-19854367, donde se debe señalar que un dispositivo de entrada de datos de este tipo no se tiene en cuenta en el diseño de una unidad de mando para un vehículo.
Otros dispositivos de entrada y transmisión de datos se describen en los documentos DE-A-19652491 y DE-U-20 2015101334.
El documento DE-A-10-2010 010 574 muestra un dispositivo de mando para un vehículo, que comprende una superficie sensible al tacto y un elemento de ajuste.
Es ventajoso tanto constructivamente como también con vistas a una reducción del esfuerzo de montaje si se pudiera simplificar el suministro de energía a los componentes eléctricos o electrónicos de las unidades de elementos de mando en los vehículos, donde una dificultad consiste entre otras en que es necesario cumplir los requisitos de CEM en los vehículos de motor.
Por lo tanto, el objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo de mando para un componente de vehículo, cuya carcasa esté provista de una unidad de elementos de mando en particular "colocados" o "colocables", cuyo suministro de energía está simplificado constructivamente.
Para lograr este objetivo, con la invención se propone un dispositivo de mando para un componente de vehículo, en particular una interfaz hombre-máquina (IHM o Human-Machine-Interface HMI) para vehículos, donde el dispositivo de mando está provisto con las características de la reivindicación 1.
Configuraciones individuales de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
A continuación, la invención se describe con referencia a los ejemplos de un dispositivo de visualización o un elemento de visualización y/o una unidad sensora funcional (función de apriete, giro, detección de fuerza, retroalimentación de fuerza) como un consumidor eléctrico. Sin embargo, esto no pretende limitar el alcance de la invención.
Así, según la invención está previsto alimentar la energía eléctrica requerida para el funcionamiento de la unidad de mando inductivamente en una unidad de suministro de energía de la unidad de elementos de mando. De esta manera, el suministro de energía se realiza de forma inalámbrica, lo que reduce el gasto en la construcción y el montaje del dispositivo de mando. En particular, ahora es posible poder posicionar una unidad de elementos de mando a abastecer con energía eléctrica en el lado delantero de la carcasa también de una manera desmontable. En determinadas circunstancias, esto también puede hacerse por aspectos de seguridad, a saber, para que un acceso no autorizado al vehículo parezca poco atractivo, ya que, a pesar del acceso no autorizado al vehículo, su funcionamiento no es posible en absoluto o solo es posible en una medida limitada.
El suministro de energía a la unidad de elementos de mando también se podría realizar de modo de que la unidad de elementos de mando disponga de una batería reemplazable o un acumulador recargable que se puede conectar a un cargador. Sin embargo, mediante la alimentación de energía inductiva según la invención siempre se garantiza que la unidad de elementos de mando disponga de suficiente energía eléctrica, sin que el conductor tenga que ocuparse de la sustitución de la batería o la carga del acumulador.
Según la invención, una primera bobina (de transmisión de energía) se sitúa en la carcasa, y a saber dirigida hacia el lado trasero de la pared delantera de la carcasa, mientras que una segunda bobina (de transmisión de energía) está dispuesta en la unidad de elementos de mando. También es concebible que la carcasa esté provista de varias primeras bobinas que están dispuestas una al lado de la otra, de modo que, dependiendo del posicionamiento de la unidad de elementos de mando realizada de forma desmontable, en la pared delantera de la carcasa, la segunda bobina se abastece con energía por una de las primeras bobinas para alimentar energía eléctrica en la segunda bobina de forma inductiva. Las primeras bobinas pueden estar codificadas de modo que el dispositivo de mando obtenga información sobre cuál de las primeras bobinas abastece actualmente con energía eléctrica a la unidad de elementos de mando o se comunica con esta. De este modo, por ejemplo, se pueden reproducir correspondientemente diferentes contenidos de visualización en una pantalla que forma el lado delantero de la carcasa y en la que se puede colocar la unidad de elementos de mando.
Según la invención, la pared delantera de la carcasa está provista de una pantalla. Esta pantalla puede ser una pantalla táctil. La pantalla puede ser, por ejemplo, una pantalla LCD, una LED, una micro-LED, una OLED, una de puntos Q pero también una de tinta E. Es importante a este respecto que se puedan utilizar básicamente todos los tipos de pantalla "activos", siempre que su estructura no disponga de ningún blindaje completo inductivo, dispuesto entre el lado delantero y trasero de la pantalla, como por ejemplo una capa de metalización continua o similares, que tampoco se requieren forzosamente necesario para el funcionamiento del tipo de pantalla respectivo.
Sorprendentemente, se ha descubierto que la energía eléctrica se puede transportar de forma inductiva a través de una pantalla LCD para poder operar una unidad de elementos de mando dispuesta en el lado delantero de la pantalla, donde el contenido de la imagen de la pantalla, a través de la cual se transporta de forma inductiva la carga, no se ve afectado visualmente. Por ejemplo, se puede aprovechar el estándar de carga Qi para teléfonos móviles.
También es posible utilizar las bobinas acopladas inductivamente junto al suministro de energía, también para la comunicación de datos. Así, por ejemplo, sería posible, después del arranque del vehículo y después de la activación de la transmisión de energía inductiva a la unidad de elementos de mando, informar por esta última o por un sistema electrónico situado en esta última, si un IC de recolección de energía o similar. informa el circuito que se ha transmitido suficiente energía para el funcionamiento de la unidad de elementos de mando. La comunicación de datos puede tener lugar de forma unidireccional o bidireccional (por ejemplo, según el estándar NFC) con el fin de mostrar la información deseada, por ejemplo, en el dispositivo de visualización o por el elemento de visualización de la unidad de elementos de mando.
Un campo de aplicación de la invención se refiere, por ejemplo, a un dispositivo de mando con una pantalla, en la que está dispuesto un accionador giratorio o accionador de giro y apriete de una unidad de elementos de mando, a través del cual, por ejemplo, se puede dar la especificación de temperatura para el sistema de aire acondicionado del vehículo. Al girar el accionador giratorio se ajusta la temperatura deseada, donde la temperatura ajustada actualmente se muestra por el elemento de visualización o el dispositivo de visualización de la unidad de elementos de mando. Entonces se tendría que prever una unidad sensora correspondientemente requerida (por ejemplo, que trabaje de forma capacitiva, óptica o resistiva) en la unidad de elementos de mando. Alternativamente, se podría utilizar la unidad sensora de una pantalla realizada como una pantalla táctil, que se describirá en detalle todavía más abajo.
En una configuración ventajosa de la invención puede estar previsto que la al menos una primera bobina o al menos una de las primeras bobinas y la al menos una segunda bobina o al menos una de las segundas bobinas estén previstas para la comunicación de datos inalámbrica unidireccional o bidireccional entre la unidad de excitación y evaluación de la unidad de elementos de mando y una unidad de procesamiento de señales y datos dispuesta fuera de la unidad de elementos de mando y en particular sobre y/o en la carcasa o una interfaz de comunicación.
En otra configuración de la invención puede estar previsto que la unidad de elementos de mando esté provista de una interfaz de transmisión de señal de campo cercano para la comunicación inalámbrica con una interfaz de comunicación situada fuera de la unidad de elementos de mando y fuera de la carcasa. En este caso, está previsto que la unidad de elementos de mando disponga de una interfaz de transmisión de señales de campo cercano, como por ejemplo una interfaz Bluetooth, a través de la que se realiza la comunicación de datos con una interfaz de comunicación correspondiente que está dispuesta fuera de la unidad de elementos de mando y fuera de la carcasa del dispositivo de mando, es decir, en un punto diferente en el vehículo. Una comunicación de datos de mayor velocidad podría se entonces realizar a través de dicha conexión de comunicación inalámbrica, como podría ser el caso utilizando las bobinas de transmisión de energía.
En otra configuración ventajosa de la invención puede estar previsto que la unidad de elementos de mando presente al menos una tecla de mando, preferentemente una tira de teclas de mando o un panel de teclas de mando con respectivamente varias teclas de mando, y/o un accionador giratorio, en particular con una función de giro y apriete, y/o un panel táctil para la entrada de datos, y/o que el elemento de visualización o el dispositivo de visualización de la unidad de elementos de mando esté realizado como una pantalla táctil.
También puede ser conveniente si el lado delantero de la carcasa presenta una pantalla, donde la unidad de elementos de mando está posicionada y/o se puede posicionar sobre y/o delante de la pantalla.
Finalmente, es conveniente si la pantalla de la carcasa presente una unidad de retroiluminación con una superficie emisora de luz que está dirigida hacia el lado trasero de la pantalla, donde la al menos una primera bobina está dispuesta en la unidad de retroiluminación.
Finalmente, también es posible proveer la unidad de elementos de mando con una funcionalidad de retroalimentación de fuerza o una funcionalidad de retroalimentación de fuerza-sentido de fuerza en la propia unidad de elementos de mando. La unidad de elementos de mando se puede posicionar de forma reversiblemente desmontable (por ejemplo, mediante adhesivo de adhesión, gel, ventosa, etc.) o puede estar posicionada permanentemente.
Como ya se mencionó anteriormente, puede ser ventajoso si la pantalla está realizada como una pantalla táctil que presenta un panel táctil que funciona de forma capacitiva y/o resistiva y/u óptica, donde la unidad de elementos de mando está dispuesta delante y/o sobre el panel táctil. Si se utiliza una pantalla con una función táctil, es decir, una pantalla sensible al tacto, entonces es conveniente si se puede detectar un accionamiento manual de la unidad de elementos de mando por medio del panel táctil de la pantalla.
Por lo tanto, la unidad de elementos de mando puede estar provista, por ejemplo, con una unidad sensora funcional o con un dispositivo de visualización o con ambos y puede estar dispuesta en una pared de carcasa con o sin una función de visualización (pantalla). En todos los casos mencionados anteriormente, la característica esencial de la invención se puede ver en el hecho de que un consumidor eléctrico de la unidad de elementos de mando se abastece con energía eléctrica de forma inductiva y a través de la pared de la carcasa.
Con el fin de explicar las ventajas de esta configuración de la invención, cabe mencionar que el espacio interior de los vehículos se equipa en una medida creciente con unidades de mando táctiles que presentan botones y a través de las que se pueden operar distintos componentes del vehículo. Por otro lado, sin embargo, los llamados actuadores giratorios para la entrada y confirmación de entrada de parámetros de funcionamiento y funciones de mando para componentes de vehículo también gozan de una popularidad creciente. Con el fin de detectar la posición actual del actuador giratorio y la confirmación de entrada, los actuadores giratorios conocidos presentan una unidad sensora construida en ocasiones de forma bastante compleja, lo que aumenta los costos de producción. Si se utiliza un accionador giratorio con una unidad de mando táctil dispuesta adyacente a este, entonces los dos componentes están separados entre sí con superficies también separadas entre sí en este sentido.
En este sentido, por lo tanto es ventajoso si el dispositivo de mando para un componente de vehículo está provisto de
- una unidad de mando táctil que se pueda proveer con botones operables manualmente y que presenta una interfaz de usuario sensible al tacto y/o a la presión y una unidad sensora dispuesto por debajo de esta última para detectar la posición de un toque del y/o de un ejercicio de presión sobre la interfaz de usuario,
- una unidad de evaluación en conexión operativa a la unidad sensora para recibir señales de la unidad sensora y para evaluar estas señales para reconocer un accionamiento manual de la interfaz de usuario y para activar una función de mando definida por la posición del accionamiento sobre la interfaz de usuario, y
- un accionador giratorio que presenta un elemento de sujeción y un elemento giratorio accionable manualmente dispuesto de forma giratoria en este,
- donde el elemento de sujeción está dispuesto en una zona parcial de la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil y presenta al menos un elemento de detección de posición de giro detectable por la unidad sensora asociada a dicha zona parcial de la interfaz de usuario para tocar y/o ejercer presión sobre la interfaz de usuario que se realiza en una posición en dicha zona parcial, y
- donde la unidad de evaluación reconoce un accionamiento de la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil mediante el al menos un elemento de detección de posición de giro del elemento giratorio del accionador giratorio en función de las señales recibidas de la unidad sensora y desencadena una función de mando asociada a esta posición en función de la posición del al menos un elemento de detección de posición de giro.
Con este perfeccionamiento de la invención, por lo tanto, se propone incorporar el accionador giratorio o, dicho más generalmente, la unidad de elementos de mando, si esta última no dispone de una unidad sensora funcional, en la unidad de mando táctil en la medida en que su unidad sensor se utiliza para reconocer la posición de regulación del accionador giratorio actual. Para este propósito, según la invención, sobre o por encima de una unidad de mando táctil operable manualmente con una interfaz de usuario sensible al tacto y/o a la presión y una unidad sensora dispuesta por debajo de esta última está dispuesto un accionador giratorio, que presenta un elemento de sujeción y un elemento giratorio operable manualmente, dispuesto de forma giratoria en este. El elemento giratorio está provisto de al menos un elemento de detección de posición de giro, que se mueve sobre o en la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil al girar el elemento giratorio. La posición respectiva del elemento de detección de posición de gro ahora se puede detectar por la unidad sensora de la unidad de mando táctil. De manera correspondiente, mediante la unidad sensora de la pantalla táctil también se puede reconocer el apriete de una tecla de mando de la unidad de elementos de mando, donde el reconocimiento del accionamiento se realiza con resolución en la pantalla táctil.
En aquella zona de la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil en la que está dispuesto el elemento de sujeción del accionador giratorio, también se pueden mostrar o prever campos de símbolos o botones para la entrada manual de funciones de mando. Por ejemplo, el accionador giratorio puede estar implementado como un anillo, de modo que la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil sea visualmente accesible a través del interior del anillo. Alternativamente, la información de la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil dentro del anillo se podría dirigir a la superficie del accionador giratorio a través de elementos conductores de luz ópticos, como por ejemplo módulos de fibra óptica. Sin embargo, dichos campos de entrada o campos de visualización se pueden representar muy bien en la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil fuera de la zona mencionada anteriormente, de modo que la unidad de mando táctil según la invención se puede operar tanto convencionalmente tocando o ejerciendo presión con el dedo de una mano como también regulando el accionador giratorio.
El elemento de sujeción del accionador giratorio puede estar colocado a la interfaz de usuario, por ejemplo, mediante pegado. Pero, también es concebible que el elemento de sujeción esté dispuesto en la interfaz de usuario sin estar fijado directamente a esta última; en este caso, el elemento de sujeción está fijado, por ejemplo, a un marco o elemento que rodea o linda con la unidad de mando táctil o similares. El elemento giratorio puede estar configurado como un anillo giratorio o como un botón giratorio con o sin elementos de accionamiento y/o indicadores adicionales y/o con o sin un panel táctil.
Una unidad de mando con una unidad sensora de que trabaja de forma capacitiva, resistiva u óptica es adecuada como unidad de mando táctil. En el caso de una unidad sensora que funciona de forma capacitiva, el elemento giratorio a accionar manualmente y el al menos un elemento de detección de posición de giro están realizados eléctricamente conductores, de modo que la capacitancia intrínseca del operador influye en la distribución potencial en la unidad sensora a través del elemento giratorio y el elemento de detección de posición de giro. Alternativamente, se pueden utilizar unidades de mando táctil sensibles a la presión. Estas unidades de mando táctiles se pueden deformar localmente de forma reversible, donde el lugar de la deformación se reconoce de forma resistiva u óptica (por los llamados sensores FTIR - Frustrated Total Internal Reflection).
Debido a la integración de la unidad de elementos de mando prevista según la invención en forma de, por ejemplo, al menos un accionador giratorio en la interfaz de usuario de una unidad de mando táctil, ya no se requiere una separación de las superficies. Cualquier posicionamiento y dimensionamiento a voluntad del o de los accionadores giratorios es posible sin tener que modificar la unidad de mando táctil. La evaluación de la posición de regulación del accionador giratorio se realiza a través de la unidad sensora presente en la unidad de mando táctil, que reconoce la posición (de giro) del al menos un elemento de detección de posición de giro, que se mueve en una trayectoria circular al regular el accionador giratorio, de modo que no se requiere una electrónica de evaluación separada para el accionador rotativo, sino que se puede utilizar la electrónica de evaluación que ya está presente para el accionamiento manual de las unidades de mando táctiles.
En otra configuración ventajosa de la invención, además se puede estar previsto que se realice una retroalimentación acústica, óptica y/o táctil al accionar manualmente un botón de la unidad de mando táctil. Dichos sistemas se conocen como retroalimentación de fuerza. La retroalimentación acústica, óptica y/o táctil al respecto no se debe realizar forzosamente incluso si se selecciona una función de mando a través del elemento giratorio. La entrada de un comando a través del elemento giratorio se puede realizar, por ejemplo, presionando hacia abajo el elemento giratorio y, por lo tanto, es "reconocible" por el operador de manera sencilla.
A este respecto, puede ser ventajoso si el elemento giratorio está dispuesto en el elemento de sujeción de forma móvil reversible en la dirección hacia la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil y/o de forma apretable de forma reversible contra la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil, donde la unidad de evaluación reconoce un accionamiento de la interfaz de usuario por medio del al menos un elemento de detección de posición de giro del elemento giratorio en su estado movido en la dirección hacia la interfaz de usuario y/o presionado contra la interfaz de usuario. Al presionar hacia abajo el elemento giratorio para introducir un comando a través del elemento giratorio, el elemento de detección de posición de giro se acerca a la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil, lo que la unidad sensora de la unidad de mando táctil reconoce en función de diferentes intensidades de señal. Si la unidad de mando táctil es una unidad de mando resistiva u ópticamente operativa con una interfaz de usuario elásticamente deformable localmente, entonces la unidad sensora puede detectar intensidades de señal de diferentes magnitudes y reconocer con ello una función de apriete cuando por medio del elemento de detección de posición de giro se presiona contra la interfaz de usuario. A partir de una presión mínima o una fuerza de apriete mínima se realiza un reconocimiento de que se presiona el elemento giratorio. Por lo tanto, se acepta la entrada de función correspondiente.
En este sentido, por lo tanto, puede ser ventajoso si el elemento giratorio presenta un elemento de detección de apriete para tocar y/o acercarse a la interfaz de usuario y/o para ejercer presión sobre la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil al apretar el elemento giratorio, donde la unidad de evaluación reconoce el estado presionado en función de una señal de la unidad sensora cuando el elemento de detección de apriete toca y/o al menos se acerca a la interfaz de usuario y/o ejerce presión sobre la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil.
En otra configuración ventajosa de la invención puede estar previsto que la unidad sensora de la unidad de mando táctil emita una señal diferente cuando se toca y/o se acerca a la interfaz de usuario en una posición que cuando se ejerce presión sobre la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil en dicha posición. Alternativa o adicionalmente, cuando se ejerce presión sobre la interfaz de usuario de la unidad de mando táctil, la unidad sensora puede emitir una señal en una posición con una intensidad de señal dependiente de la magnitud de la presión. En todos estos casos, la unidad de evaluación reconoce en base a estas señales si el elemento giratorio está apretado o no.
Como ya se explicó anteriormente, el elemento de sujeción del accionador giratorio está dispuesto en la interfaz de usuario y a saber está asegurado contra desplazamientos no deseados. Por ejemplo, es posible que el elemento de sujeción esté fijado a la interfaz de usuario descansando sobre esta. Este contacto de la interfaz de usuario se ignorad por la unidad sensora o la zona de la interfaz de usuario en la que está fijado el elemento de sujeción está libre de una unidad sensora.
Alternativamente, también es posible que el elemento de sujeción del accionador giratorio o el accionador giratorio en sí se disponga de forma desplazable en la interfaz de usuario para moverse a diferentes superficies de conmutación con el accionador giratorio, a fin de realizar luego una función de entrada girando el elemento giratorio del accionador giratorio. A este respecto, la fijación del accionador giratorio se realiza, por ejemplo, mecánicamente.
Las configuraciones de la invención descritas anteriormente con referencia a un accionador giratorio de giro (apriete) (con pantalla) como un ejemplo de un elemento de mando de la unidad de mando también se aplican correspondientemente a las teclas de mando (con pantalla).
Finalmente, es concebible que el elemento giratorio esté dispuesto en el elemento de sujeción con enganche o con marcha libre de forma giratoria.
La invención se explica más en detalle a continuación mediante distintos ejemplos de realización y en referencia al dibujo. En detalle muestran a este respecto:
Fig. 1 una vista en perspectiva de la zona delantera de la consola central de un vehículo con la unidad de mando táctil 12 dispuesta sobre la consola central, que presenta botones operables manualmente y un accionador giratorio,
Fig. 2 una sección a través de la unidad de mando táctil en la zona del accionador giratorio según II-II de la fig. 1, Fig. 3 una vista del lado inferior del accionador giratorio según la fig. 2,
Fig. 4 y 5 otro ejemplo de un accionador giratorio dispuesto en la interfaz de usuario de una unidad de mando táctil, que puede presionarse hacia abajo para confirmar una entrada,
Fig. 6 y 7 otro ejemplo de un accionador giratorio dispuesto en la interfaz de usuario de una unidad de mando táctil, que puede presionarse hacia abajo para confirmar una entrada, y
Fig. 8 y 9 otro ejemplo de realización en vista en planta y en la sección.
La invención, a saber, el suministro inalámbrico de los componentes eléctricos/electrónicos de una unidad de elementos de mando colocada sobre una pantalla, se describe a continuación con referencia a un accionador giratorio o accionador de giro / apriete, cuya posición de giro y eventualmente función de apriete se reconoce además mediante una unidad sensora táctil de la pantalla, pero lo que no se requiere forzosamente para la invención, pero es ventajoso eventualmente.
La fig. 1 muestra una vista en perspectiva de la consola central del espacio interior de un vehículo en la zona de la transición de la consola central al panel de instrumentos, donde en esta zona está dispuesta una interfaz hombremáquina 11 configurada en/sobre una carcasa 10 para mostrar y/o introducir parámetros de funcionamiento y funciones para uno o varios componentes del vehículo. La interfaz hombre-máquina 11 presenta una pantalla 12 en forma de pantalla táctil con un panel táctil 13, que está provisto de una interfaz de usuario 14 con botones 16 que representados en esta, una capa de generación de visualización 15 (por ejemplo, en tecnología LCD) y una unidad de retroiluminación 17. Además de los botones 16, la pantalla 12 presenta una unidad de elementos de mando 19 dispuesta en su interfaz de usuario 14 en forma de un accionador giratorio 18 que, como se muestra a modo de ejemplo en la fig. 2, comprende un elemento de sujeción 20 y un elemento giratorio 22 montado de forma giratoria en este. El elemento de sujeción 20 está pegado, como se indica con 24, sobre la interfaz de usuario 14.
Según la invención, el elemento giratorio 22 del accionador giratorio 18 está provisto de un dispositivo de visualización 40 que está dispuesto en el accionador giratorio 18 de forma rígida o giratoria con el elemento giratorio 22. El dispositivo de visualización 40 está configurado, por ejemplo, como una pantalla táctil LCD y presenta un panel táctil 42, un panel LCD 44 y una unidad de retroiluminación 46. El dispositivo de visualización 40 se excita por una unidad de excitación y evaluación 48, que también realiza la evaluación de la unidad sensora táctil del panel táctil 42.
Una unidad de suministro de energía 50, que se alimenta de forma inductiva y, por lo tanto, inalámbrica con energía eléctrica, sirve para el suministro de energía. Para este propósito, el dispositivo de mando presenta una unidad de excitación 52 que abastece una primera bobina de transmisión de energía 54 con tensión alterna o corriente alterna. Como se puede reconocer en la fig. 2, esta primera bobina de transmisión de energía 54 está alojada dentro de la unidad de retroiluminación 17 de la pantalla 12. En el accionador giratorio 18, y a saber en su elemento giratorio 22, por encima del elemento de sujeción 20 está dispuesta una segunda bobina de transmisión de energía 56, que está acoplada de forma inductiva a la primera bobina de transmisión de energía 54. Por lo tanto, la energía requerida para el funcionamiento del dispositivo de visualización 40 y su panel táctil 42 se transporta de forma inductiva a través de la pantalla 12, de modo que no se requiere un cableado a este respecto desde la carcasa 10 de la interfaz hombremáquina 11 hasta el accionador giratorio 18.
Eventualmente pueden estar alojada otra electrónica en una placa de circuitos impresos 58 en el accionador giratorio 18 o en el elemento giratorio 22. Esta electrónica puede presentar y excitar, por ejemplo, una interfaz de comunicación, con la que se puede establecer una conexión entre el accionador giratorio 18 y una interfaz de comunicación correspondiente en el vehículo a través de una comunicación de campo cercano. Pero, también es concebible que las dos bobinas de transmisión de energía 54, 56 se pongan a disposición de forma limitada para una comunicación de datos.
En la fig. 2 solo se muestra una única primera bobina de transmisión de energía 54. Alternativamente pueden estar dispuestas múltiples de dichas primeras bobinas de transmisión de energía en el lado posterior de la pantalla 12 o dentro de su unidad de retroiluminación 17. Estas primeras bobinas de transmisión de energía 54 están dispuestas distribuidas sobre la superficie de la pantalla 12, de modo que cuando el accionador giratorio 18, que por ejemplo se puede posicionar de forma desmontable en la pantalla 12, se posiciona en un lugar diferente, también se puede abastecer allí de forma inductiva con energía para el funcionamiento de su dispositivo de visualización 40.
La unidad de mando táctil 12 presenta de manera conocida una unidad sensora que se sitúa por debajo de la interfaz de usuario 14 y es, por ejemplo, sensible de forma capacitiva. Las señales emitidas por la unidad sensora se suministran a una unidad de excitación y evaluación 28 que también se ocupa de la excitación de la unidad sensora. A continuación, se describirá cómo, en el caso del accionador giratorio 18, la unidad sensora táctil de la pantalla 12 se puede utilizar para determinar la posición de giro o para reconocer una función de apriete del accionador giratorio 18. Esto se explica con referencia a varios ejemplos de realización, donde es válido para todos los ejemplos de realización que el suministro de energía para los componentes eléctricos/electrónicos del accionador giratorio 18 se realice de forma inductivo y, por lo tanto, inalámbrica. También se menciona en este punto que la posición de giro del accionador giratorio 18 también se puede seguir mediante una unidad sensora propia (no representada), que está instalada en el accionador giratorio 18, donde los datos relacionados con la posición de giro y eventualmente los datos que caracterizan una función de apriete, luego se transmiten de forma inalámbrica a través de las bobinas de transmisión de energía 54, 56 o a través de otra interfaz inalámbrica.
El accionador giratorio 18 presenta al menos un elemento de detección de posición de giro 30 que está dispuesto en el lado inferior de su elemento giratorio 22 y está realizado, por ejemplo, como un segmento. En el caso de aplicación descrito aquí según la fig. 2, el elemento giratorio 22 está provisto de dos elementos de detección de posición de giro 30 de este tipo.
Los dos elementos de detección de posición de giro 30 se mueven a lo largo de una trayectoria circular sobre la interfaz de usuario 14 cuando el elemento giratorio 22 se hace girar. Las posiciones respectivas de los dos elementos de detección de posición de giro 30 se pueden detectar a través de la unidad sensora. Mediante la unidad sensora no se pueden sentir las zonas 32 entre los elementos de detección de posición de giro 30 en el lado inferior del elemento giratorio 22 (véase también la fig. 3). Si la unidad sensora trabaja de forma capacitiva, por ejemplo, entonces al menos la superficie del elemento giratorio 22 y aquella de los elementos de detección de posición de giro 30 pueden estar realizadas eléctricamente conductores para utilizar la capacitancia intrínseca del operador para el desplazamiento de potencial detectado por la unidad sensora.
Por lo tanto, según la invención, es posible detectar y detectar la posición de giro actual del accionador giratorio 18 con la ayuda de la unidad sensora de una unidad de mando táctil 12. La fig. 2 muestra un ejemplo de realización, en el que los elementos de detección de posición de giro 30 se mueven sobre o en las inmediaciones por encima de la interfaz de usuario 14. Asimismo sería concebible que, por ejemplo, en el caso de una interfaz de usuario 14 deformable reversiblemente localmente, como es el caso de los sensores táctiles que trabajan de forma resistiva y/u óptica, los elementos de detección de posición de giro 30 estén en contacto con presión con la interfaz de usuario 14. Existen distintos enfoques de solución para reconocer la posición de giro actual del elemento giratorio 22 en el instante en el que se deben introducir una función de mando o parámetros de mando. Por ejemplo, sería concebible que una parada detectada del accionador giratorio 18, que se siente durante un cierto tiempo mínimo relativamente corto, se evaluara como un indicio de que se ha completado la regulación del accionador giratorio 18 y que ahora se deben introducir los parámetros de funcionamiento o las funciones de funcionamiento que se refieren a la regulación. La aceptación de la entrada de mando se puede confirmar, por ejemplo, mediante retroalimentación háptica. Las retroalimentaciones de este tipo, en particular de naturaleza táctil, en las unidades de mando táctil 12 son conocidas en principio. En lugar de una retroalimentación táctil o además de esta, también se puede realizar una retroalimentación acústica y/u óptica. Los mecanismos correspondientes están presentes en las unidades de mando táctil 12 conocidas.
Sin embargo, es sustancialmente más intuitivo si el operador presiona hacia abajo el accionador giratorio 18 en una posición de giro determinada para señalizar que desea realizar una entrada, y a saber la entrada correspondiente a la posición de giro. Las fig. 3 y 4 muestran en sección transversal una forma de realización correspondiente de un accionador giratorio 18' de este tipo. En tanto que los Componentes individuales mostrados en las fig. 3 y 4 corresponden a aquellos de la fig. 2, están provistas con los mismos números de referencia.
La unidad de mando táctil 12 según las fig. 4 y 5 trabaja, por ejemplo, igualmente de forma capacitiva. En el estado no apretado del accionador giratorio 18', su elemento giratorio 22 y sus elementos de detección de posición de giro 30 presentan una distancia mayor respecto a la interfaz de usuario 14 que en el estado apretado (véanse en comparación las fig. 4 y 5). En función de la intensidad de la influencia capacitiva, la unidad sensora ahora reconoce si los elementos de detección de posición de giro 30 se sitúan directamente en la interfaz de usuario 14 (véase la fig. 5) o a una leve distancia de esta (véase la fig. 4). Esto se aprovecha en la unidad de evaluación 28 para reconocer que el usuario ha activado o no una entrada correspondiente a la posición de giro presionando hacia abajo el elemento giratorio 22. En las fig. 6 y 7 se describe otro ejemplo de realización de un accionador giratorio 18" presionable hacia abajo, donde aquí también es válido que los componentes individuales mostrados en estas figuras, en la medida en que se corresponden funcional o constructivamente con aquellos de las fig. 2 a 5 están provistas con los mismos números de referencia.
La particularidad en el ejemplo de realización del accionador giratorio 18" según las fig. 6 y 7 se puede ver en que la función de apriete y, por lo tanto, la confirmación de entrada pretendida se realiza presionando hacia abajo el elemento giratorio 22 sobre la base del reconocimiento de un elemento de detección de presión 34 que, como los elementos de detección de posición de giro 30, se sitúa, por ejemplo, en el lado inferior del elemento giratorio 22, ya saber p. ej. en su centro. Por lo tanto, si la unidad sensora responde a la aproximación del elemento de detección de apriete 34 a la interfaz de usuario 14 o a su contacto, como es el caso cuando el actuador giratorio 18" se presiona hacia abajo (véase la fig. 7), entonces esto es un indicio de que se debe realizar la función o entrada de mando correspondiente a la posición de giro del elemento giratorio 22.
En base a las fig. 8 y 9, se debe mostrar que la unidad de elementos de mando 19' puede presentar (también) teclas de mando 60 en lugar de un accionador giratorio. Aquí también es válido que una pantalla 40 dispuesta en una tecla de mando 60 se abastezca con energía eléctrica transmitida inductivamente, lo que es el objeto de la invención. La confirmación de tecla se realiza, por ejemplo, a través de la unidad sensora táctil de la pantalla 12 (véase, por ejemplo, la tecla de mando apretada mostrada a la izquierda en la fig. 9).
LISTA DE REFERENCIAS
10 Carcasa
11 Interfaz hombre-máquina
12 Pantalla
12' Pantalla
13 Panel táctil
14 Interfaz de mando
15 Capa de generación de pantalla (por ejemplo, LCD)
16 Botones
17 Unidad de retroiluminación
18 Actuador giratorio
18' Actuador giratorio
18" Actuador giratorio
19 Unidad de mando
19' Unidad de mando
20 Elemento de sujeción
22 Elemento giratorio
24 Pegado del elemento de sujeción sobre la interfaz de mando
28 Unidad de evaluación
30 Elemento de detección de la posición de giro
32 Zona del lado inferior del elemento giratorio entre o fuera de los elementos de detección de la posición de giro
34 Elemento de detección de apriete
40 Dispositivo de visualización
42 Panel táctil del dispositivo de visualización
44 Panel LCD del dispositivo de visualización
46 Unidad de retroiluminación del dispositivo de visualización
48 Unidad de excitación y evaluación en el actuador giratorio
50 Unidad de suministro de energía
52 Unidad de excitación
54 Primera bobina de transmisión de energía
56 Segunda bobina de transmisión de energía
58 PCB (placa de circuitos impresos)
60 Tecla de mando

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de mando para un componente de vehículo, en particular una interfaz hombre-máquina (IHM o Human-Machine-Interface HMI) para vehículos, con
- una carcasa (10) que presenta una pared delantera que presenta un lado delantero con una superficie de visualización y un lado posterior alejado del lado delantero, y
- una unidad de elementos de mando (19, 19') posicionada o posicionable sobre o delante de la pared delantera de la carcasa (10) para desencadenar manualmente las funciones de mando o para ajustar manualmente los parámetros de las funciones de mando de un componente de vehículo,
caracterizado porque
- la unidad de elementos de mando (19, 19') presenta al menos un elemento de mando (18, 60), un consumidor eléctrico, una unidad de evaluación y excitación (48) asignada al consumidor eléctrico y una unidad de suministro de energía (50), y
- para alimentar energía eléctrica a la unidad de suministro de energía (50) de la unidad de elementos de mando (19, 19'), al menos una primera bobina (54) está dispuesta dirigida hacia el lado trasero de la pared delantera, y al menos una segunda bobina (56) acoplada inductivamente a la al menos una primera bobina (54) y conectada a la unidad de suministro de energía (50) está dispuesta en y/o sobre la unidad de elementos de mando (19, 19').
2. Dispositivo de mando según la reivindicación 1, caracterizado porque la al menos una primera bobina (54) o al menos una de las primeras bobinas (54) y la al menos una segunda bobina (56) o al menos una de las segundas bobinas (56) están previstas además para la comunicación de datos inalámbrica unidireccional o bidireccional entre la unidad de excitación y evaluación (48) de la unidad de elementos de mando (19, 19') y una unidad de procesamiento de señales y datos dispuesta fuera de la unidad de elementos de mando (19, 19') y en particular sobre y/o en la carcasa (10) o una interfaz de comunicación dispuesta fuera de la unidad de elementos de mando (19, 19') y en particular sobre y/o en la carcasa (10).
3. Dispositivo de control según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por otra conexión de comunicación de datos eventualmente inalámbrica entre la unidad de elementos de mando (19, 19') y una interfaz de comunicación dispuesta sobre y/o en la carcasa (10), donde la otra conexión de comunicación de datos inalámbrica presenta dos bobinas, de las que la una está dispuesta en la unidad de elementos de mando (19, 19') y la otra está dispuesta fuera de la unidad de elementos de mando (19, 19').
4. Dispositivo de mando según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la unidad de elementos de mando (19, 19') está provista de una interfaz de transmisión de señal de campo cercano para la comunicación inalámbrica con una interfaz de comunicación situada fuera de la unidad de elementos de mando (19, 19') y fuera de la carcasa (10).
5. Dispositivo de mando según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad de elementos de mando (19, 19') presenta al menos una tecla de mando (60), preferentemente una tira de teclas de mando o un panel de teclas de mando con respectivamente varias teclas de mando (60), y/o un actuador giratorio (18, 18', 18"), en particular con una función de giro y apriete, y/o como consumidor eléctrico o electrónico un panel táctil para la entrada de datos y/o un elemento de visualización o un dispositivo de visualización (40) y/o una pantalla táctil.
6. Dispositivo de mando según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el lado delantero de la carcasa (10) presenta una pantalla (12, 12'), y porque la unidad de elementos de mando (19, 19') está posicionada y/o se puede posicionar sobre y/o delante de la pantalla (12, 12').
7. Dispositivo de mando según la reivindicación 6, caracterizado porque la pantalla (12, 12') de la carcasa (10) presenta una unidad de retroiluminación (17) con una superficie emisora de luz que está dirigida hacia el lado posterior de la pantalla (12, 12'), y porque la al menos una primera bobina (54) está dispuesta en la unidad de retroiluminación (17).
8. Dispositivo de mando según la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque la pantalla (12, 12') está realizada como una pantalla táctil y presenta un panel táctil (13) que funciona de forma capacitiva y/o resistiva y/u óptica, y porque la unidad de elementos de mando (19, 19') está dispuesta delante y/o sobre el panel táctil (13).
9. Dispositivo de mando según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la unidad de elementos de mando (19, 19') está provista de una funcionalidad de retroalimentación de fuerza presente en la unidad de elementos de mando (19, 19') o con una funcionalidad de retroalimentación de fuerza-sentido de fuerza.
10. Dispositivo de mando según la reivindicación 8 o 9, caracterizado porque un accionamiento manual de la unidad de elementos de mando (19, 19') se puede sentir por medio del panel táctil (13) de la pantalla (12, 12').
11. Dispositivo de mando según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la unidad de elementos de mando (19, 19') está posicionada de forma fija o se puede posicionar de forma reversible.
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