[發明專利]具有可移位旋鈕的控制系統

有效

• 申請號: 201180046945.1
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN103118893A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: J.克賴德;E.科蘭
• 申請（專利權）人: 德爾菲技術公司
• 主分類號: B60K37/06
• 分類號: B60K37/06;G05G9/047
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝

技術領域

本發明涉及具有可移位旋鈕的控制系統，所述控制系統用于機動車輛中作為數字控制接口。

背景技術

現代車輛的駕駛員使用的控制的多樣性使得開發出許多接口，從而允許啟用多種功能而不必查看控制器或他的手。使用者僅依賴于數字感知來對功能進行控制，并且因此可保持其眼睛集中在路面上。在這些數字接口之中，設置在位于前座之間的中央控制臺處的方向旋鈕現集合了對許多控制器的啟用，尤其是導航系統、無線電、電話以及全部遠程信息服務功能、以及對通風和空調的控制等。為了選擇功能，使用者借助旋鈕來引導監視屏上的光標，一旦已經顯示期望功能，則使用者使得其選擇有效。為了這樣做，并且基于在計算機和互聯網導航領域中發展起來的經驗，各種方向旋鈕已經被開發用于機動車輛環境。最初，旋鈕僅可轉動，并且按鈕定位在旋鈕周圍從而允許功能有效。為了更愉悅和更精確的使用，旋鈕的旋轉產生由使用者感知到的循環力（或周期性變化的力）。

隨后，外圍按鈕被移除并且用方向旋鈕的額外功能來替代。在大多數最近的模型中，使用者可借助將旋鈕朝向前方或后方、或從左至右移位來在提供于監視屏上的菜單中進行導航，該使用者仍可像以前那樣將旋鈕自身轉動，并且為了最后有效化其選擇，該使用者現在必須在旋鈕上進行按壓，所述旋鈕像計算機鍵盤上的鍵那樣起作用。與視頻游戲中的操縱桿和控制桿不同，用于車輛的方向旋鈕的移位具有非常小的幅度，限制在數個毫米。此外，該位移必須是確切并且精確的，使得精神集中在車輛駕駛上的使用者容易地選擇并有效化其尋求的功能。因此，在沒有任何操作的情況下，旋鈕自身復位到中立位置中，并且該旋鈕不具有可感知到的操作游隙，這種操作游隙對于使用者來說是十分不舒服的，并且旋鈕的移位始終伴隨有使用者感知到的復位力。

為了引導并且更快速地選擇一些功能，有時候保留按鈕。這些按鈕可被設置在旋鈕的緊鄰周圍，并且與旋鈕一起構成通用控制單元。這些按鈕還可被分布在能夠由駕駛員接近的其他位置中。

由駕駛員操縱的旋鈕的可視部組裝有如下系統，該系統可以是機械的并且包括操縱桿、鉸接節頭、彈簧等；或者可以是電子的并且具有集成電路、角度傳感器和步進馬達等。

機械系統具體地在Eckert等人的WO?2008/113593?A1中被示出。提出了一種機械旋鈕，所述機械旋鈕在設計上前后和左右簡單地樞轉，但是位移受限。更復雜的機構由Torrents?Gavalda在EP?1426991中被提出。該機構另外還允許旋鈕的豎直按下，但不允許旋鈕的合適旋轉。第三機構由Sato在US?7,368,673?B2中提出，其中旋鈕另外還可自身轉動。與Eckert以及與Torrents?Gavalda相反，Sato的旋鈕的前后和左右位移是由平移引起而不是由樞轉引起的。

上述所提出的機構的已知問題與如下事實相關，即：對于大多數時間來說，旋鈕并不操作并且保持在中立位置中。零件并不移動并且接觸發生在相同部位。因此，由不使用造成的老化導致局部變形，該局部變形可能產生與精度和使用者的感知方面有關的問題。為了防止這些變形，使用高級材料以及減少力是機械研究中的兩種常規方法，然而，這些方法迄今并未形成可接受的方案。高強度材料更昂貴并且通常更難以工作，而減少力則導致了使用中的“柔弱”以及關于旋鈕彈性復位或者保持在中立位置中的不可接受的低精度。

現在，比機械旋鈕更昂貴的機電方向旋鈕被裝配到幾乎所有長途車輛，并且構成可觀的市場細分。然而，GPS、電話、空調、Hi-Fi、FM無線電等功能現今存在于幾乎全部車輛中，并且它們的控制使得方向旋鈕通用化。擴大的市場于是需要這樣的控制系統，該控制系統與已經投入使用的控制系統一樣是精確可靠的并且操作舒適的，但是由于修改的設計，該控制系統要便宜得多。

發明內容

本發明通過提出一種機械控制單元來解決了上述問題，該機械控制單元設置有復位機構使得在中立位置中力是小的，并且在操作時力將快速增加。