本發(fā)明涉及一種接觸敏感的具有觸摸板的輸入設備，所述觸摸板以相對于所述載體可振動的方式進行支撐，以便能夠借助激勵器置身于振動狀態(tài)之中。在接觸時，操作者能夠感受到此振動，并因此用來在輸入時產生觸覺反應。

背景技術：

這種方法在現有技術中是已知的。對于振動來說，在例如US 2008055277A1的現有技術中建議了各種不同的振動方向。對于激勵器、優(yōu)選電動操縱的激勵器來說，也已知各種不同的理念，例如壓電激勵。本發(fā)明致力于解決所述觸摸板的“浮動”且復位的支撐這一問題。在此最重要的是實現盡可能無摩擦、無磨損且抗暴力的支撐，從而能夠可靠地維持觸摸板的原始位置。尤其在機動車中最重要的是，由于相對運動且受結構制約而在輸入設備上強制設置的間隙的間隙尺寸不會隨時使用時間的增長而增大，因此至少長此下去不再能夠可靠地密封。

此外還存在著這樣支撐所述觸摸板的需求，其中允許在垂直于觸摸板的接觸敏感的輸入面的方向上進行復位的位置變化，以便能夠借助傳感器來探測該位置變化，并因此能夠給通過操縱而引起的所述觸摸板的位置變化分配處理功能。

因此，尤其如果通過激勵器引起的推動或振動激勵的方向不與通過所述操縱引起的位置變化的方向重合，尤其這兩個方向相互垂直的，則對所述觸摸板的支撐提出了高要求。

技術實現要素：

在此背景條件下，本發(fā)明的目的是，提供一種在支撐方面經改善的輸入設備。此目的通過權利要求1所述的輸入設備得以實現。相應有利的機動車是并列的權利要求的內容。有利的構造方案是各從屬權利要求的內容。應注意，在這些專利權利要求中單個闡述的特征能夠以任意的技術上有意義的方式相互組合，并且用來闡述本發(fā)明的其它構造方案。尤其結合附圖的描述額外地刻畫和詳細說明了本發(fā)明的特征。

本發(fā)明涉及一種輸入設備。所述根據本發(fā)明的輸入設備優(yōu)選具有觸摸板。所述觸摸板具有接觸敏感的輸入面。在本發(fā)明的意義中“觸摸板”這一概念是廣義的，涉及各種接觸敏感的輸入設備，其中以空間分辨的方式或以非空間分辨的方式對輸入面的接觸進行探測。優(yōu)選以空間分辨的方式進行探測，以便例如根據接觸走向來實現輸入，例如控制屏幕上的光標。

根據本發(fā)明，所述觸摸板能夠是由顯示器和接觸敏感的輸入面(觸摸屏)構成的組合物的一部分，或者能夠定義出無顯示的、即純接觸敏感的輸入面。例如以電容方式、電阻方式或光學方式探測到接觸坐標或其走向?！坝|摸板”這一概念還例如包括保持結構，其支撐著所述接觸敏感的輸入面并因此剛性地與之相連，必要時還與之一起移動。

根據本發(fā)明的輸入設備還包括用來將所述觸摸板固定在所述載體上的器件，以便至少在與所述接觸敏感的輸入面平行和/或垂直的方向上支撐所述觸摸板，所述觸摸板能夠從原始位置中偏轉出來并且彈性地復位到原始位置中。換言之，所述觸摸板連同(可選地)剛性地固定在所述觸摸板上的保持結構能夠從所述原始位置中移出來，或者優(yōu)選在所述原始位置周圍移動。

尤其當所述觸摸板的位置由于垂直地作用在所述接觸敏感的輸入面上的操縱力而發(fā)生變化時，為了探測所述觸摸板相對于所述載體的位置，還設置有傳感器、例如力感應器。例如設置以電容方式或以電感方式測量的傳感器。

根據本發(fā)明，還設置有激勵器，用來在所述的方向中激起所述觸摸板的振動，以便產生觸覺反應。所述激勵器優(yōu)選指電操縱的激勵器。更優(yōu)選的是，設置電磁激勵器。

根據本發(fā)明，用來固定所述觸摸板的器件還包括多個(例如四個)優(yōu)選結構一致的片簧元件。它們優(yōu)選由彈簧鋼例如以沖壓步驟制成。每個片簧元件都具有用來抵靠在所述載體上的第一平坦部段，還具有用來抵靠在所述觸摸板(例如其保持結構)上的第二平坦部段。每個片簧元件都還構成設置在第一平坦部段和第二平坦部段之間的彎成U形的部段，因此所述第一平坦部段和所述第二平坦部段借助所述彎成U形的部段以可彈性振動的方式且相互隔開地設置。

因此，首先通過U形部段實現了在所述片簧元件的所述原始位置中的復位，并因此實現所述觸摸板相對于所述載體的復位。

所述U形部段例如這樣設置，即當所述觸摸板從所述原始位置中偏轉出來時，在與所述接觸敏感的輸入面垂直的方向上基本上相互平行地推動所述U形部段的棱邊，并且當所述觸摸板從所述原始位置中偏轉出來時，在與所述接觸敏感的輸入面平行的方向上基本上改變了所述U形部段的棱邊的間距。

在通過本發(fā)明人實施的大量試驗中表明，盡管載荷很明顯，借助所述片簧元件的根據本發(fā)明的構造方案仍然能夠尤其簡單地無磨損地實現這種固定，也就是持久地保持在原來的原始位置上。大量的試驗表明，所述片簧元件的其它構造方案中無法確保這一點。

優(yōu)選規(guī)定，通過所述激勵器引起的推動或振動激勵的所述有效方向不與通過操縱 引起的位置變化的方向重合，所述操縱垂直地作用在所述接觸敏感的輸入面上，所述激勵器的所述有效方向以尖角(例如10°的角度或更小的角度)與所述接觸敏感的輸入面相交，或者所述激勵器的所述有效方向與所述接觸敏感的輸入面平行，因此在最后一種情況下所述操縱方向與所述激勵器的所述有效方向是垂直的。

換言之，為了實現所述觸覺反應，在與所述輸入面平行的方向上在操縱過程中進行所述偏轉和復位，并因此在與所述輸入面垂直的方向進行相應的位移。

所述第一平坦部段和所述第二平坦部段優(yōu)選設置在共同的平面中。根據優(yōu)選的構造方案規(guī)定，所述第一平坦部段和所述第二平坦部段分別設置在與所述接觸敏感的輸入面平行的平面中。

所述片簧元件優(yōu)選相互平行地定向。

根據優(yōu)選的構造方案，所述片簧元件分別與所述載體和所述觸摸板擰在一起。所述第一平坦部段和所述第二平坦部段例如具有缺口，用來強勁地設置鉚釘或螺釘或者用來實現熱壓。

用來固定位置的器件優(yōu)選還分別設置在所述片簧元件和所述載體之間，和/或設置在所述片簧元件和所述觸摸板之間，以便在各螺旋接合的情況下阻止所述片簧元件的扭轉。

所述用來固定位置的器件優(yōu)選具有凹口和優(yōu)選形狀配合地嵌入所述凹口中的隆起，以便阻止所述片簧元件相對于所述載體或相對于所述觸摸板的扭轉。例如在所述片簧元件的所述第一平坦部段和所述第二平坦部段中設置有凹口，所述載體側的隆起或所述觸摸板側的隆起嵌入所述凹口中。

為了簡化安裝，根據優(yōu)選的構造方案，用來實現卡夾式固定的器件還設置在所述片簧元件和所述載體之間，和/或設置在所述片簧元件和所述觸摸板之間。例如能夠在所述片簧元件螺旋接合之前實現可靠的預定位。

用來實現卡夾式固定的器件優(yōu)選通過多個從側面設置在所述第一平坦部段和/或所述第二平坦部段上的懸臂構成。例如分別在這種懸臂副之間實現卡夾。這些懸臂為了簡化插接例如在其自由端部上具有彎頭。

根據優(yōu)選的構造方案，所述片簧元件具有至少一個自由的彈簧端部，其通過由第一平坦部段或第二平坦部段構成的各鄰接部段延伸回來，并且設置與之間隔開來，以便尤其當通過操縱力在所述接觸敏感的輸入面上引起變形時，通過所述彈簧端部的位于末端的邊緣構成擋塊，以使所述彎成U形的部段變形。所述自由的彈簧端部優(yōu)選分別平行于所述第一平坦部段或所述第二平坦部段。

這兩個彈簧端部優(yōu)選以上述形式構成。所述U形部段優(yōu)選設置在所述片簧元件 的一側上，并且引回的彈簧端部設置在所述片簧元件的背向所述U形部段的側面上。

所屬的自由彈簧端部的擋塊或位于末端的邊緣優(yōu)選設置為與所述U形部段和各鄰接部段(由第一平坦部段或第二平坦部段構成)之間的拐彎處鄰接。

本發(fā)明還涉及一種機動車，其在前面和后面描述的有利的構造方案中具有接觸敏感的輸入設備。

附圖說明

下面借助附圖詳細地闡述了本發(fā)明以及技術領域。應指出，這些附圖示出了本發(fā)明的尤其優(yōu)選的實施方案，但并不是將本發(fā)明局限于此實施方案。分別示意性地示出了：

圖1a和1b在細節(jié)剖視圖中示出了根據本發(fā)明的輸入設備的實施例；

圖2在剖視圖中示出根據本發(fā)明的圖1a和1b的輸入設備1；

圖3在剖視圖中示出了根據本發(fā)明的輸入設備1的另一實施例；

圖4在透視圖中示出了圖2的片簧元件2；

圖5在透視圖中示出了片簧元件2的另一實施例；

圖6在剖視圖中示出了圖5的片簧元件2；以及

圖7在功能視圖中示出了圖5的片簧元件2。

具體實施方式

根據本發(fā)明的輸入設備1具有接觸敏感的觸摸板5a、5b，它們具有上方的涂層5a和下方的保持結構5b，其中該涂層設置接觸敏感的輸入面5c。觸摸板5a、5b可移動地支撐在載體10上，其中在圖1a所示的位置中引起了復位。如圖1a和1b所示的一樣，通過多個相互平行定向的、由彈簧鋼構成的片簧元件2，實現了可移動的且復位的支撐，在圖1中示出了這些片簧元件中的一個。通過在圖2中示出的以感應方式工作的傳感器7，來探測所述觸摸板5a、5b的位移，此位移是由操縱力FB引起的并因此垂直于接觸敏感的輸入面5c，以便在超過了預設的偏轉程度SB時給其分配處理功能。此外通過在圖2中示出了的激勵器4，通過推動或振動激勵使觸摸板基本上與接觸敏感的輸入面5c平行地從其原始位置中偏轉出來，以便產生觸覺反應，例如操作者通過此觸覺反應接收到上述處理功能的觸覺明顯的操縱(應答)。推動激勵FH的方向例如處在與接觸敏感的輸入面5c平行的方向上，或者像圖3所示的實施例一樣與該方向相交成例如小于10°的尖角。

為了使觸摸板5a、5b相對于載體10的可能的偏轉方向和運動方向具有更好的支撐和有效的復位，片簧元件2如下構成。該片簧元件具有第一平坦部段2a，其設置得 用來抵靠在載體10上。第二平坦部段2b設置得用來抵靠在觸摸板5a、5b、尤其是其保持結構5b上。在圖1a所示的原始位置中，第一平坦部段2a和第二平坦部段2b設置在共同的、與接觸敏感的輸入面5c平行的平面中。片簧元件2在第一平坦部段2a和第二平坦部段2b之間具有U形部段2c，其將上述兩個部段連接起來。在片簧元件2的根據本發(fā)明的布局和構造方案中，在觸摸板由于操縱力FB位移時，第二平坦部段2b相對于第一平坦部段2a以路段SB偏置，其中U形部段2c的兩個棱邊基本上保持了它們的間距，相反當在與接觸敏感的輸入面5c平行的方向上出現觸覺明顯、通過激勵器4引起的振動或推動偏置時，U形部段2c基本上會出現擠壓或膨脹，此時該U形部段的棱邊的距離會以尺寸SH變化。在上述位置變化時，片簧元件2負責復位到圖1a所示的原始位置中。如圖2所示，激勵器4的有效方向優(yōu)選平行于接觸敏感的輸入面5c。如果激勵器4的有效方向(如圖3所示)以尖角與接觸敏感的輸入面5c相交，并且如果它的有效方向與穿過觸摸板5a、5b的重心且平行于接觸敏感的輸入面5c的線相交，則所述觸摸板5a、5b的這種根據本發(fā)明的通過片簧元件2提供的支撐是有利的。

借助根據本發(fā)明的片簧元件2的圖4的透視圖，闡述了所有結構上一致的片簧元件2的其它細節(jié)。第一平坦部段2a或第二平坦部段2b設置為用來抵靠在載體10或觸摸板5a、5b上，并且分別具有中間缺口2e。該缺口用來強勁地設置未示出的螺釘，以便將第一平坦部段2a和第二平坦部段2b中的所屬部段與載體10或觸摸板5a、5b擰在一起。為了阻止相關部段2a、2b在螺釘下方扭轉，設置為抵靠在載體10和觸摸板5a、5b上的第一平坦部段2a或第二平坦部段2b在其反向的端部上具有凹口2i。它們設置為用來分別與未示出的各隆起嚙合，該隆起設置在載體或觸摸板上，以使片簧元件2相對于載體或觸摸板固定在通過第一平坦部段2a或第二平坦部段2b定義的平面中。

借助圖5和6描述了片簧元件2的另一實施例。該片簧元件同樣具有第一平坦部段2a和第二平坦部段2b，該第一平坦部段設置為用來抵靠在載體上，該第二平坦部段設置為用來抵靠在觸摸板上。這兩個部段2a和2b在原始位置中設置在共同的平面中。根據前面描述的圖4所示的實施例，該片簧元件2同樣具有將這兩個部段2a、2b連接起來的U形部段2c。其U形彎曲在此設置在片簧元件2的一側上，部段2a和2b借助該側分別抵靠在載體或觸摸板上。這些部段2a和2b分別設置有用于螺旋接合的缺口2e。為了卡夾式地固定在未示出的接塊(其分別設置在載體或觸摸板的側面上)，第一平坦部段2a和第二平坦部段2b分別具有一對側面的、與各部段構成為一體的懸臂2d，以便在螺旋接合之前就已實現卡夾式固定，從而能夠在螺旋接合之前實現預安裝。為了阻止相關部段2a、2b在螺釘下方扭轉，設置為抵靠在載體10和觸摸板5a、 5b上的第一平坦部段2a或第二平坦部段2b在其反向的端部上具有凹口2i。它們設置為用來與未示出的各隆起嚙合，該隆起設置在載體或觸摸板上，以使片簧元件2相對于載體或觸摸板固定在通過第一平坦部段2a或第二平坦部段2b定義的平面中。片簧元件2的位于末端的自由彈簧端部2f在片簧元件2的背向U形部段2c的側面上延伸并且與之平行，其中在彈簧端部2f和所屬的部段2a或2b之間產生了凈間距。

這兩個自由的彈簧端部2f構成了相對而置的邊緣2g，它們設置在彎曲部位2j的區(qū)域中，該彎曲部位是指U形部段2c和第一平坦部段2a或第二平坦部段2b之間的過渡部位。

這些自由的彈簧端部2f同樣具有用于螺旋接合的缺口2e和凹陷處。

借助圖7闡述了邊緣2g的功能，其是U形部段2c變形的擋塊。當所述操縱作用在接觸敏感的輸入面上時，施加通過箭頭FB標出的操縱力，其使第二平坦部段2b從其原始狀態(tài)中移出，其中第二平坦部段2b離開與第一平坦部段2a的共同平面，如同通過圖7的虛線標出的一樣。在此，該U形部段2c經歷了彈性變形，其中該U形部段的與第二平坦部段2b鄰接的棱邊在操縱力FB的作用下降低，同時相對而置的棱邊連同與之鄰接的第一平坦部段2a則會上升。在操縱力FB足夠大時，上升的第一平坦部段2a碰撞到覆蓋第一平坦部段2a的自由彈簧端部2f的邊緣2g上。因為自由的彈簧端部2f同樣通過螺釘12固定，所以該彈簧端部起止擋和支撐作用，并且阻止片簧元件2的超載(超過彈性變形)，否則可能會導致片簧元件2的斷裂和/或塑性變形。