KR20170037998A - 전기 장치용, 특히 차량 부품용 작동 유닛 - Google Patents

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베르-헬라 테르모콘트롤 게엠베하
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Abstract

본 발명은 전기 장치용, 특히, 예를 들어, 난방, 환기 및/또는 공조 장치와 같은 차량 부품용 작동 유닛(10)에 관한 것으로서, 이는 하우징(12), 작동 스트립(18), 하우징(12) 내에 배치되는, 작동 스트립(18)을 위한 지지 요소(32)를 구비한다. 작동 스트립(18)은 작동 스트립(18)의 길이 방향의 연장부에 대해 횡방향으로 연장되는 틸트 축 주위로 지지 요소(32) 상에 장착된다. 지지 요소(32)는 적어도 하나의 피벗 방향으로 틸팅 가능하고, 지지 요소(32)가 탄성적으로 프리 스트레스된 휴지 위치로부터 피벗 위치 센서(42, 44)에 의해 검출되는 피벗 위치로, 작동 스트립(18)의 길이 방향의 연장부에 대해 평행하게 연장되는 피벗 축(34)에 대해 틸팅 가능하다. 2개의 틸트 검출 센서(52, 54)는 작동 스트립(18)의 작동 패널(22, 24, 26, 28, 30)에 맞서 수동으로 가압함에 의해 작동 스트립(18)이 작동될 때 틸트 축에 대한 작동 스트립(18)의 틸팅을 검출한다. 결국, 작동 유닛(10)은 피벗 위치 센서(42, 44) 및 틸트 검출 센서(52, 54)의 신호를 수신하고, 틸트 검출 센서(52,54)에 의해 나오는 신호를 근거로, 상기 작동 스트립(18)의 수동 작동 상에서, 한 손의 손가락이 상기 지지 요소(32)의 피벗 위치를 취하는데 요구되는 작동력으로 적용되는 작동 영역(22, 24, 26, 28, 30)을 결정하며, 결정된 작동 영역(22, 24, 26, 28,30)과 관련된 장치 기능을 동작시키기 위한 평가 및 제어 유닛을 구비한다.

Description

전기 장치용, 특히 차량 부품용 제어 유닛 {CONTROL UNIT FOR AN ELECTRICAL APPARATUS, IN PARTICULAR FOR A VEHICLE COMPONENT}
본 특허출원은 2014년 7월 22일자 독일 특허 출원 제10 2014 214 224.5호의 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 특히 예를 들어, 난방, 환기 또는 공조 시스템과 같은 차량 부품일 수 있는 전기 장치용 작동 유닛에 관한 것이다.
전기 장치용 작동 유닛은 광범위한 다양한 형태로 알려져 있다. 특히, 자동차 분야에서 수동 작동시 장치의 다른 기능을 동작시키기 위한 복수의 작동 영역을 갖는 스트립형 작동 요소가 이동 가능하게 지지되는 작동 컨셉이 최근에 확립되었으며, 여기서 대응하는 센서 시스템은 작동 스트림 상의 손가락의 접촉 위치를 검출하여 어떤 장치 기능이 선택되었는지 결정될 수 있게 된다. 센서 시스템은 예를 들어 대부분 용량성으로 작동하는 근접 센서 또는 접촉 센서에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어 설계상의 이유로 전체 작동 스트립이 금속 작동 표면을 포함하거나 장갑을 끼는 동안 작동이 가능한 경우, 용량성 센서 시스템은 작동 스트립에 구현될 수 없다. 예를 들어 WO-A-2013/153048에 설명된 바와 같이, 차동 신호에 의해, 작동 스트립의 지지부의 상이한 위치에서 굽힘력 센서 시스템 또는 거리 센서 시스템이 작동 스트립의 작동시 손가락의 위치를 결정할 수 있게 하는 다른 개념이 존재한다. 이 문헌으로부터 알려진 작동 유닛의 작동 스트립은 지지 요소에 의해 준(quasi) 강성 방식으로 유지되며, 여기서 수동 작동시, 작동 스트립의 연장부에 대해 평행하게 연장되는 축에 대해서 틸팅 모멘트가 작동 스트립에 작용한다.
본 발명의 목적은 작동 유닛의 작동 스트립의 작동시 손가락의 위치를 매우 신뢰성 있고 안전한 방식으로 검출할 수 있게 하는 전기 장치용 작동 유닛을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,
전방 벽을 구비하는 하우징,
전방 벽을 넘어 돌출되며, 다른 장치 기능을 동작시키기 위한 복수의 작동 영역이 구비된 작동 면을 구비한 작동 스트립 - 상기 작동 영역은 작동 스트립의 길이 방향으로 나란히 그리고 작동 스트립의 두 단부 사이에 배치됨,
하우징 내에 배치되는, 작동 스트립을 위한 지지 요소를 구비하고,
작동 스트립은 작동 스트립의 길이 방향의 연장부에 대해 횡방향으로 연장되는 틸트 축 주위로 지지 요소 상에 장착되며,
지지 요소는 지지 요소가 탄성적으로 프리 스트레스된 휴지 위치와 피벗 위치 사이에서 상기 작동 스트립의 길이 방향의 연장부에 대해 평행하게 연장되는 피벗 축에 대해 적어도 하나의 피벗 방향으로 피벗 가능하며,
작동 스트립이 작동될 때 지지 요소의 피벗 위치를 검출하기 위한 적어도 하나의 피벗 위치 센서,
작동 스트립의 작동 영역에 맞서 수동으로 가압함에 의해 작동 스트립이 작동될 때, 틸트 축에 대한 작동 스트립의 틸팅을 검출하기 위한 2개의 틸트 검출 센서를 구비하고,
틸트 검출 센서는 작동 스트립이 작동될 때 작동 스트립의 단부의 이동을 검출하고,
피벗 위치 센서 및 틸트 검출 센서의 신호를 수신하고, 틸트 검출 센서에 의해 나오는 신호를 근거로, 작동 스트립의 수동 작동 상에서, 한 손의 손가락이 지지 요소의 피벗 위치를 취하는데 요구되는 작동력으로 적용되는 작동 영역을 결정하며, 결정된 작동 영역과 관련된 장치 기능을 동작시키기 위한 평가 및 제어 유닛을 구비하는, 전기 기기용, 특히, 예를 들어, 난방, 환기 및/또는 공조 장치와 같은 차량 부품용 작동 유닛을 제공한다.
본 발명의 작동 유닛은 하우징의 전방 벽 상에 배치되는 작동 스트립을 포함한다. 여기서, 작동 스트립은 길이 방향에 대하여 중앙에서 틸팅 가능하거나 그 중앙에 대해 굽힘 가능하게 지지된다. 다시 말해: 작동 유닛은 틸트 축 또는 토션 축을 통해 하우징 내에 배치된 지지 요소와 연결된다. 이 축의 양 측에 배치된 작동 스트립의 단부는 실질적으로 자유롭게 움직일 수 있다. 작동 스트립은 작동 스트립의 작동 면을 함께 형성하는 복수의 작동 영역을 구비한다. 각각의 작동 영역은 하나의 장치 기능의 동작과 관련된다. 예를 들어, 손가락이 작동 스트립의 작동 영역 중 하나를 누르거나 작동 스트립이 이 작동 영역의 영역 내에서 "당겨져" 올라간 경우, 작동 스트립에 작용하는 토크 또는 굽힘 모멘트는 손가락에 의해 차지된 각 작동 영역의 거리의 함수가 된다. 틸트 검출 센서는 작동 스트립의 단부에서의 작동 스트립의 잠재적인 이동을 검출하거나, 작동 스트립의 단부에서 작용하는 모멘트를 검출한다. 이와 관련하여, "틸트 검출 센서"라는 용어는 반드시 작동 스트립의 단부의 이동 또는 작동 스트립의 틸팅이 검출된다는 것을 의미하지는 않는다; 오히려 작동 스트립의 작동시 작동 스트립에 작용하는 모멘트가 검출된다. 그럼에도 불구하고, 작동 스트립이 이러한 목적으로 설계되는 경우, 작동 스트립의 틸팅 이동을 검출하는 것 또한 가능하다.
작동 스트립의 작동 영역 상의 손가락 접촉 위치의 신뢰성 있는 검출을 위하여, 기설정된 최소 작동력이 작동 스트립에 작용하는 순간에 틸트 검출 센서의 신호가 평가되어야 한다. 본 발명에 따르면, 이는 지지 요소 및 작동 스트립에 의해 형성된 유닛이 휴지 위치로부터 적어도 하나의 피벗 위치 또는 적어도 하나의 피벗 방향으로 위치된 피벗 위치로 피벗 축에 대해 피벗 가능하다는 사실에 의해 달성된다. 지지 요소는 휴지 위치로 기계적으로 프리스트레스된다. 휴지 위치로부터 적어도 하나의 피벗 위치로 이동하기 위해 소정의 최소 작동력이 작동 스트립 상에 가해져야 한다. 피벗 축은 틸트 축에 대해 횡방향으로 연장된다. 피벗 위치 센서가 지지 요소가 피벗 위치를 취하는 것을 검출한 경우, 작동 스트립에 작용하는 토크 또는 틸팅 모멘트, 또는 틸팅 이동은 평가 및 제어 유닛에 의해 동시에 검출되며, 검출은 틸트 검출 센서를 통해 이루어진다. 틸트 검출 센서에 의해 검출되는 토크가 크거나 틸트 컴출 센서에 의해 검출되는 작동 스트립의 틸팅이 클수록, 손가락이 틸트 축으로부터 멀리 작동 스트립 상에 놓여진다. 이러한 방식으로, 작동 스트립의 작동 면 상에서 손가락 접촉점의 위치 파악을 수행하는 것이 가능하다.
본 발명의 상술한 설명은 틸트 축이 작동 스트립의 단부 사이, 즉, 실질적으로 작동 스트립의 중앙에 배치되는 양태 하에 이루어져 있다. 그러나, 작동 스트립이 일 측에서 틸팅 가능, 즉, 그 단부들 중 하나에서 틸팅 가능하게 지지되는 것도 가능하다 할 것이다. 이러한 경우, 작동 스트립은 본질적으로 캔틸레버의 방식으로 작용한다.
작동 스트립은 수동 조작시, 즉, 손가락에 의해 눌러질 때, 이상적인 경우 탄성적으로 약간 변형되나, 시각적으로 식별될 수 없는 재료(일반적으로 플라스틱 재료)로부터 제조될 수 있다. 작동 스트립을 위한 다른 재료 또한 가능하다. 작동 스트립은 작동 영역의 적어도 일 부위에서 표면 코팅이 이루어져 완성되는 것이 가능하다. 이러한 경우, 전체의 작동 스트립은 설계 요건에 따라 유용할 수 있는 고 품질 스트립의 인상을 생성한다.
그러나, 본 발명에 대해 결정적인 것은 지지 요소에서 작동 스트립의 서스펜션(연결)이다: 이러한 서스펜션/연결부는 탄성적으로 변형 가능하며 토션 스프링 또는 유사한 토션 요소로 지칭될 수 있다. 이상적으로 강성인 작동 스트립이 토션 요소로부터 매달려 있는 경우, 소정의 자유도(즉, 회전)이 허용되므로, 이상적인 방식으로, 토션 요소는 피벗 베어링으로 보여질 수 있다. 이상적으로 강성인 작동 스트립으로 인해 스트립에 탄성 변형이 발생하지 않는다. 이와 관련하여, (작동 영역이 눌러지는) 레버가 클수록 토션 요소의 비틀림 모멘트가 커지는 관계가 적용된다. 이상적인 방식으로 볼 때, 레버 길이에 따라, 토션 요소로부터 이격되게 배치된 틸트 검출 센서에서 상이한 반력/변위가 생성되게 된다.
작동 스트립이 예를 들어 플라스틱 재료로 만들어져 이상적으로 강성인 경우가 아닐 때, 작동 스트립의 소정의 고유한 탄성이 추가로 획득된다. 그러나, 이러한 탄성은 틸트 검출 센서에 결정적이지 않다. 본 발명에 따른 관심 대상의 모두는 토션 요소를 통해 제공되는 토션 요소의 토크이며, 이에 따라 작동 스트립의 회전이 가능해진다. 이와 관련하여, 모멘트가 센서에서의 더 약한 신호의 생성을 초래하는 작동 스트립 자체의 변형으로 변환되는 대신에, 틸트 검출 센서의 위치로 더 큰 부분에 대해 전달되도록 작동 스트립의 강성을 가능한 최대로 하는 것이 바람직하다.
따라서 작동 스트립의 굽힘에 일반적으로 독립적인 것이 본 발명의 근본이 되는 개념의 기본 아이디어이지만, 그럼에도 불구하고 작동 스트립의 고유한 탄성이 용인될 수 있다.
본 발명의 개념은 복수의 작동 영역을 갖는 작동 스트립 상의 매우 정확한 손가락 접촉 위치를 허용한다. 이는 작동 스트립 그 자체에 근접 센서를 필요치 않는다. 이러한 센서 시스템은 대부분 용량성 개념을 기반으로 하며, 즉, 그것들은 연속적으로 금속화된 작동 면의 경우로 실현될 수 없다. 게다가, 용량성 근접 센서 시스템에서는, 장갑 낀 손으로의 조작이 실현될 수 없다. 본 발명의 개념은 토션 축에서 비틀림 모멘트를 생성하는 작동 스트립의 토크에 있다. 토션 축은 이러한 자유도를 허용하고, 또한 작동 스트립의 단부에서의 토크의 생성을 허용한다. 따라서, 작동 스트립의 굽힘과 토션 축에서의 비틀림 모멘트는 서로로부터 독립적이다. 토션 요소는 비틀어지고, 토션 축으로 인해 회전할 수 있는 이상적으로 강성인 로커(rocker)와 유사하게 작동 스트립의 회전을 허용한다.
작동 스트립 상의 손가락의 위치는 패턴 검출로부터(즉, 2개의 틸트 검출 센서에 의해 공급되는 신호로부터) 결정된다. 작동 영역보다 적은 수의 센서가 필요하므로, 센서에 관한 기술적 수고가 감소된다.
본 발명의 개념은 힘 감지/힘 피드백 작동 시스템과 결합될 수 있다. 이와 관련하여 작동 스트립의 작동 감지시, 작동 스트립은 강제적인 기계적 이동을 수행하여 운전자에게 햅틱/촉각의 작동 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 피벗 위치 센서는 상기 작동을 검출하는 기능을 하여, 힘 감지 센서가 고려될 수 있게 한다. 그러나, 힘 감지 센서는 작동시 작동 스트립 및/또는 지지 요소에 작용하는 최소 힘 또한 검출할 수 있다.
손가락의 위치 파악과 관련하여, 본 발명의 개념은 작동 스트립의 강성과 독립적으로 작용한다 (상기 참조). 본 발명의 원리는 작동 스트립의 작동 면(전기적으로 전도성/전기적으로 비전도성)의 설계와 독립적으로 기능한다. 장갑 낀 손으로의 작동이 문제없이 가능하다. 오 동작(2개의 작동 영역 사이의 작동 스트립의 동작 또는 틸트 축에 대해 대칭인 2개의 작동 영역의 동시 동작에 의한 작동 스트립동작)의 검출 또한 본 발명에 따른 구조를 이용하여 가능하다.
본 발명의 유용한 실시예에서, 작동 스트립은 플렉시블 웹을 통해 지지 요소와 연결되는 단부를 구비하고, 작동 스트립이 틸트 축에 대해 틸팅될 때 틸트 검출 센서가 플렉시블 웹의 굽힘을 검출하는 것이 제공될 수 있다.
나아가 틸트 축이 탄성적인 토션 축으로서 형성되는 것 또한 가능하다 할 것이다.
예를 들어 작동 스트립이 틸팅/뒤틀림 가능한 방식으로 중앙에 연결된 경우, 틸트 축으로부터 동일한 거리에 있는 틸트 축의 상이한 위치 상에 배치된 2개의 작동 영역의 동시 동작을 감지하기 위해 피벗 축에 대해서 뿐만 아니라 틸트 축 자체에 대해 수직하게 연장되는 노멀 방향으로의 틸트 축 이동을 감지하기 위한 틸트 축 센서를 제공하는 것이 유용하다. 이러한 종류의 작동 스트립의 오동작의 경우, 2개의 틸트 검출 센서는 실질적으로 동일한 크기의 신호를 공급할 것이다. 틸트 축을 따라 굽힘 모멘트를 검출하는 센서가 없는 경우, 즉, 틸트 축 센서가 없는 경우, 오동작을 검출하는 것이 불가능할 것이다. 이러한 경우 틸트 축 센서에 의해 추가로 공급된 신호를 이용하여, 이러한 틸트 축 센서가 응답하는 사실에 의해 오동작이 검출될 수 있다. 그러나 틸트 축의 영역 내에 배치되고 틸트 축이 그에 대해 이상적으로 중심에 배치된 작동 영역이 작동되는 경우, 틸트 축 센서는, 틸트 검출 센서들에 의해 각각 공급된 실질적으로 동일한 크기의 신호와 함께, 신호 패턴을 제공하여 신호 패턴으로부터 틸트 축의 영역 내의 각 작동 영역이 작동된 것이 결론지어질 수 있게 한다.
틸트 축을 따라 작용하는 굽힘 모멘트의 검출을 위해, 틸트 축이 노멀 이동 방향으로 작용하는 굽힘 모멘트에 대해 굽힘적으로 강성인 것이 유리하다. 이는 틸트 축이 토션 축으로 디자인된 경우와 유사하게 적용된다.
본 발명의 추가적인 유리한 실시예에 따르면, 토션 축은 횡단 웹으로부터 공통 측면으로 돌출되는, 플렉시블 웹과 유사한, 연결 웹으로서 디자인되고, 플렉시블 웹과 연결 웹은 지지 요소에 고정되고 작동 스트립을 지지하도록 구성될 수 있다.
마지막으로, 그 형상, 그 재료 및/또는 지지 요소 및/또는 작동 스트립과의 연결 위치의 이유로, 연결 로드가 플렉시블 웹보다 강성이고/강성이거나, 예를 들어 연결 웹 및 플렉시블 웹이 동일한 형상을 가지고 동일한 재료로 이루어진 경우, 연결 웹은 플렉시블 웹보다 짧고/짧거나, 플렉시블 웹보다 짧은 자유 굽힘 길이를 가지며, 특히 연결 웹이 제1 연결 지점에서 지지 요소로부터 돌출되고 플렉시블 웹이 제2 연결 지점에서 지지 요소로부터 돌출되는 사실로 인해, 제2 연결 지점은 제1 연결 지점보다 작동 스트립으로부터 더 멀리 이격되는 것이 유리할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 지지 요소는 피벗 가능하게 지지된다. 작동 스트립을 두 반대 방향으로 있게 하기 위해, 지지 요소가 휴지 위치로부터 2개의 반대 방향의 피벗 방향으로 피벗하여 2개의 반대 방향의 피벗 위치로 피벗 가능한 경우, 피벗 위치센서가 취해진 각각의 피벗 위치를 검출하거나, 2개의 피벗 위치 센서가 2개의 피벗 위치 중 각각의 다른 하나를 검출하도록 제공되는 것이 유리하다.
또한, 각 틸트 검출 센서는 각각의 2개의 반대 이동 방향으로의 작동 스트립의 각 단부의 이동 및/또는 작동 스트립의 각 단부에 작용하는 모멘트를 검출하도록 유리하게 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 작동 스트립이 작동하지 않는 작동 스트립의 휴지 위치에서, 모든 틸트 검출 센서는 각각의 플렉시블 웹의 프리스트레싱을 검출하고, 작동 스트립의 단부의 이동 방향은 작동 스트립이 휴지 위치에 있을 때 틸트 검출 센서에서 출력되는 이 센서의 신호의 증가 또는 감소를 근거로 검출되는 것이 또한 유용할 수 있다.
본 발명의 더 유용한 실시예에 따르면, 센서는 용량적, 유도적, 오믹적 또는 광학적으로 기능하거나 리미트 스위치로서 디자인되는 것이 가능하다.
이상에서 이미 언급한 바와 같이, 손가락이 상면 또는 하면 상에서 작동 스트립에 접촉할 때 틸트 검출 센서가 작동 스트립의 동작을 모두 검출하는 것이 유리하다.
본 발명은 실시예들 및 도면들을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작동 유닛의 전방 사시도이고,
도 2는 피벗 베어링 및 하우징 내에 피벗 가능하게 지지되는 지지 요소에 대한 작동 스트립의 연결을 명확하게 나타내는 도 1의 작동 유닛의 "컷-오픈" 사시도이며,
도 3은 도 2의 화살표 III에 따른 컷-오픈 하우징의 평면도이며,
도 4는 도 3과 유사하지만 작동 스트립의 틸트 축의 대체 실시예에 관한 도면이며,
도 5는 도 4의 실시예에 따른 지지 요소와 작동 스트립의 결합의 사시도이며,
도 6은 지지 요소 및 작동 스트립의 결합의 대체 실시예이며,
도 7은 개별적인 센서 요소에서의 신호 스윙의 다른 조합을 그래픽 요소로 명확히 나타낸 개략도이다.
도 1은 단순화된 작동 유닛(10)의 전방 사시도이다. 작동 유닛(10)은 절개부(16, cutout)가 구비된 전방 벽(14)을 갖는 하우징(12)을 구비한다. 작동 스트립(18)은 절개부(16)을 통해 돌출되며, 작동 스트립은 전방 벽(14)을 넘어 돌출된다. 작동 스트립(18)은 나란히 배치된 복수의 작동 영역(22, 24, 26, 28, 30)이 구비된 작동면(20)을 구비한다. 작동 유닛(10)은 일반적으로 작동 요소를 더 포함하며, 특히 디스플레이 형태의 지시 요소 또는 다른 일반적인 지시 요소 또한 포함하지만, 이는 본 발명에 중요하지 않으며, 따라서 그것들은 여기서 상세히 설명되지도, 도면으로 도시되지도 않는다.
도 2 및 3에서 상세히 나타낸 바와 같이, 작동 스트립(18)은 하우징(12) 내부에 배치된 지지 요소(32)에 연결된다. 지지 요소(32)는 실질적으로 플레이트 형태이며, 지지 요소(32)가 기계적으로 프리스트레스된 휴지 위치로부터 반대의 피벗 방향으로 위치 되어지는 2개의 피벗 위치 중 하나로 피벗 축(34)에 대해 피벗 가능하다. 2개의 피벗 방향은 화살표(36)에 의해 표시된다. 피벗 베어링 블록(40)은 하우징(21)의 측벽(38) 영역에 구비되고, 지지 요소(32)는 피벗 축(34)에 대해 피벗 가능하도록 이들 블록에 지지된다.
피벗 위치 센서(42, 44)는 작동 스트립(18)의 작동시 2개의 피벗 위치 중 하나가 취해지는 때를 검출하고, 또한 본 실시예에서 상기 센서들은 하우징(12) 내에 배치된다 (도 2 참조).
작동 스트립(18)은 두 단부(46, 48)를 구비한다. 작동 스트립(18)은 이들 2개의 단부 사이의 중앙에서 틸트 축 또는 토션 샤프트(50, 예를 들어, 토션 스프링)을 통해 지지 요소(32)에 연결된다. 작동 스트립(18)은 2개의 단부(46, 48)에서 실질적으로 자유롭다. 이러한 이유로, 작동 스트립(18)이 작동될 때, 손가락의 접촉 위치에 따라 상이한 크기의 토크가 작용하고, 이러한 토크는 상이한 피벗 각도 또는 작동 스트립(18)에서의 텐션을 야기한다. 이는 단부(46, 48)에 작용하는 굽힘 모멘트 또는 이동을 검출하는 2개의 틸트 검출 센서(52, 54)에 의해 검출된다. 본 실시예에서, 이는 지지 요소(32)로부터 돌출되는 플렉시블 웹(56, 58)에 의해 달성된다. 이들 플렉시블 웹(56, 58)은 틸트 검출 센서(52, 54)에 작용하여 플렉시블 웹(56, 58)의 굽힘 정도 및 굽힘 방향이 작동 스트립(18)의 작동시 작동 스트립(18) 상에 작용하는 변형 또는 굽힘 모멘트의 측정값이 되도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 피벗 위치 센서(42, 44)는 평가 및 제어 유닛(60)에 연결된다. 2개의 틸트 검출 센서(52, 54)는 또한 이 평가 및 제어 유닛(60)에 연결된다. 또한, 작동 스트립(18)이 작동될 때 축(50) 상에 작용하는 굽힘 모멘트를 검출하기 위해 추가적인 센서(62)가 구비될 수 있다.
작동 스트립(18)의 작동 동안 작동 스트립(18) 상의 손가락 접촉점의 위치 측정은 틸트 검출 센서(52, 54)의 신호를 근거로 수행된다. 작동 스트립(18)에 작동력이 축(50)으로부터 더 멀리 가해질수록, 작동 스트립(18)에 작용하는 토크가 더 커진다. 이와 관련하여, 작동 스트립(18)의 실질적인 작동이 검출되는 순간에 틸트 검출 센서(52, 54)의 신호가 평가되도록 보장되어야 한다. 이 순간의 결정은 2개의 피벗 위치 중 하나가 취해질 때를 검출하는 피벗 위치 센서(42, 44)에 의해 달성된다. 이 순간에, 틸트 검출 센서(52, 54)의 신호가 평가되고, 이들 신호 패턴의 인식에 의해, 작동 스트립(18)의 작동시 손가락이 놓이는 작동 영역에 대하여 결론이 제공될 수 있다.
추가적인 센서(62)는 작동 스트립(18)의 오작동을 검출할 수 있게 한다. 예를 들어 2개의 외부 작동 영역(22, 30)이 동시에 가압되는 경우, 2개의 틸트 검출 센서(52, 54)는 실질적으로 동일한 신호를 출력한다. 이론적으로 말해, 이는 손가락이 중앙 작동 영역(26)에 놓여 있다는 것을 의미할 수도 있다. 이제, 틸트 축 센서(62)의 신호가 추가로 평가되고, 손가락이 중앙 작동 영역(26)에 놓여 있을 때 틸트 검출 센서(52, 54)의 신호가 실질적으로 동일한 반면, 이러한 센서는 2개의 손가락이 외부 작동 영역(22, 30) 상에 동시에 놓이는 경우와 다른 신호를 출력한다.
도 4 및 5는 축(50)이 토션 스프링으로서 디자인된 본 발명의 대체 실시예를 나타낸다. 도 4 및 5의 작동 유닛의 나머지 요소는 도 1 내지 3의 작동 유닛의 요소와 동일하다.
마지막으로, 도 6은 축(50)이 그 연장부를 따라 굽힘적으로 강성인 토션 스프링(64)으로서 디자인된 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 다시, 본 실시예의 작동 유닛의 다른 구성 요소는 도 1 내지 3의 작동 유닛의 구성 요소와 동일하다는 것을 적용한다.
도 7은 작동 스트립(18) 상의 손가락 접촉점의 위치가 틸트 검출 센서(52, 54) 및 틸트 축 센서(62)로부터 결론지어지는 상술한 상황을 다시 개략적으로 나타낸다. 도 7에서 작동 영역(22, 24, 26, 28, 30)은 "키 1" 내지 "키 5"로서 추가로 라벨링된다. 오작동으로 인해 키 1 및 5(또는 대체적으로 키 2 및 4)가 동시에 눌러진 상황에서, 2개의 틸트 검출 센서(52, 54)는 이들의 신호가 실질적으로 동일하여 동일한 힘 또는 모멘트를 실질적으로 검출한다. 또한 틸트 축 센서(62)는 약하지만 신호를 검출한다. 이로써 오작동이 이루어진 것이 검출된다. 이 틸트 축 센서(62)가 없다면, 오작동을 검출하는 것이 불가능할 것이다.
반대로, 중앙의 키 3만 눌러진 경우, 틸트 축 센서(62)의 신호는 2개의 틸트 검출 센서(52, 54)의 신호보다 크며, 이에 따라 키 3에 놓여진 손가락에 의한 작동 스트립(18)의 작동이 검출된다.
예를 들어 키 1이 눌러진 경우, 틸트 검출 센서(54)의 신호는 틸트 검출 센서(52)의 신호보다 크다. 키 2가 작동되는 경우, 이전의 경우보다 작지만, 이 점에서 차이가 결정될 수 있다. 키 4 또는 5가 작동될 때 상황은 대응되게 반대로 된다.
10 작동 유닛
12 하우징
14 하우징의 전방 벽
16 전방 벽의 절개부
18 작동 스트립
20 작동 스트립의 작동 면
22 외부 작동 영역
24 작동 영역
26 중앙 작동 영역
28 작동 영역
30 외부 작동 영역
32 지지 요소
34 지지 요소의 피벗 축
36 피벗 방향
38 하우징의 측벽
40 피벗 베어링 블록
42 피벗 위치 센서
44 피벗 위치 센서
46 작동 스트립의 단부
48 작동 스트립의 단부
50 벤딩 샤프트, 틸트 축
52 작동 스트립용 틸트 검출 센서
54 작동 스트립용 틸트 검출 센서
56 플렉시블 웹
58 플렉시블 웹
60 평가 및 제어 유닛
62 틸트 축 센서
64 토션 스프링

Claims (10)

  1. 전방 벽(14)을 구비하는 하우징(12),
    상기 전방 벽(14)을 넘어 돌출되며, 다른 장치 기능을 동작시키기 위한 복수의 작동 영역(22, 24, 26, 28, 30)이 구비된 작동 면(20)을 구비한 작동 스트립(18) - 상기 작동 영역은 상기 작동 스트립(18)의 길이 방향으로 나란히 그리고 상기 작동 스트립(18)의 두 단부 사이에 배치됨,
    상기 하우징(12) 내에 배치되는, 상기 작동 스트립(18)을 위한 지지 요소(32)를 구비하고,
    상기 작동 스트립(18)은 상기 작동 스트립(18)의 길이 방향의 연장부에 대해 횡방향으로 연장되는 틸트 축 주위로 상기 지지 요소(32) 상에 장착되며,
    상기 지지 요소(32)는 상기 지지 요소(32)가 탄성적으로 프리 스트레스된 휴지 위치와 피벗 위치 사이에서 상기 작동 스트립(18)의 길이 방향의 연장부에 대해 평행하게 연장되는 피벗 축(34)에 대해 적어도 하나의 피벗 방향으로 피벗 가능하며,
    상기 작동 스트립(18)이 작동될 때 상기 지지 요소(32)의 피벗 위치를 검출하기 위한 적어도 하나의 피벗 위치 센서(42,44),
    상기 작동 스트립(18)의 작동 영역(22, 24, 26, 28, 30)에 맞서 수동으로 가압함에 의해 상기 작동 스트립(18)이 작동될 때, 상기 틸트 축에 대한 상기 작동 스트립(18)의 틸팅을 검출하기 위한 2개의 틸트 검출 센서(52, 54)를 구비하고,
    상기 틸트 검출 센서(52, 54)는 상기 작동 스트립(18)이 작동될 때 상기 작동 스트립(18)의 단부의 이동을 검출하고,
    상기 피벗 위치 센서(42, 44) 및 상기 틸트 검출 센서(52, 54)의 신호를 수신하고, 상기 틸트 검출 센서(52,54)에 의해 나오는 신호를 근거로, 상기 작동 스트립(18)의 수동 작동 상에서, 한 손의 손가락이 상기 지지 요소(32)의 피벗 위치를 취하는데 요구되는 작동력으로 적용되는 작동 영역(22, 24, 26, 28, 30)을 결정하며, 상기 결정된 작동 영역(22, 24, 26, 28,30)과 관련된 장치 기능을 동작시키기 위한 평가 및 제어 유닛을 구비하는, 전기 기기용, 특히, 예를 들어, 난방, 환기 및/또는 공조 장치와 같은 차량 부품용 작동 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동 스트립(18)은 플렉시블 웹(56, 58)을 통해 상기 지지 요소(32)와 연결되는 단부를 구비하고,
    상기 틸트 검출 센서(52, 54)는 상기 작동 스트립(18)이 상기 틸트 축에 대해 틸팅될 때 상기 플렉시블 웹(56, 58)의 굽힘을 검출하는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 틸트 축은 탄성 토션 축으로 형성되는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    피벗 축(34)에 대해서 뿐만 아니라 틸트 축 자체에 대해 수직으로 연장되는 노멀 이동 방향으로의 틸트 축의 이동을 검출하기 위한 틸트 축 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 틸트 축은 상기 노멀 이동 방향의 굽힘에 대해 굽힘적으로 강성인 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토션 축은, 횡단 웹으로부터 공동 측면으로 돌출되는, 상기 플렉시블 웹(56, 58)과 유사한, 연결 웹으로서 디자인되고,
    상기 플렉시블 웹(56, 58)과 연결 웹은 상기 지지 요소(32)에 고정되고 상기 작동 스트립을 지지하는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    그 형상, 그 재료 및/또는 지지 요소(32) 및/또는 작동 스트립(18)과의 연결 위치의 이유로, 상기 연결 로드는 상기 플렉시블 웹(56, 58)보다 강성이고/강성이거나, 예를 들어 상기 연결 웹 및 플렉시블 웹(56, 58)이 동일한 형상을 가지고 동일한 재료로 이루어진 경우, 상기 연결 웹은 상기 플렉시블 웹(56, 58)보다 짧고/짧거나, 상기 플렉시블 웹(56, 58)보다 짧은 자유 굽힘 길이를 가지며, 특히 연결 웹이 제1 연결 지점에서 상기 지지 요소(32)로부터 돌출되고 플렉시블 웹(56, 58)이 제2 연결 지점에서 상기 지지 요소(32)로부터 돌출되는 사실로 인해, 상기 제2 연결 지점은 상기 제1 연결 지점보다 상기 작동 스트립(18)로부터 더 멀리 이격되는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 요소(32)는 상기 휴지 위치로부터 2개의 반대 방향의 피벗 방향으로 피벗하여 2개의 반대 방향의 피벗 위치로 피벗 가능하고,
    상기 피벗 위치 센서(42, 44)는 취해진 각각의 피벗 위치를 검출하거나,
    2개의 피벗 위치 센서(42, 44)는 상기 2개의 피벗 위치 중 각각의 다른 하나를 검출하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    각 틸트 검출 센서(52, 54)는 각각의 2개의 반대 이동 방향으로의 상기 작동 스트립의 각 단부의 이동 및/또는 상기 작동 스트립의 각 단부에 작용하는 모멘트를 검출하는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 작동 스트립(18)이 작동하지 않는 상기 작동 스트립(18)의 휴지 위치에서, 모든 틸트 검출 센서(52, 54)는 각각의 플렉시블 웹(56, 58)의 프리스트레싱을 검출하고,
    상기 작동 스트립(18)의 단부의 이동 방향은 상기 작동 스트립(18)이 상기 휴지 위치에 있을 때 상기 틸트 검출 센서(52, 54)에서 출력되는 이 센서의 신호의 증가 또는 감소를 근거로 검출될 수 있는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
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