本發(fā)明涉及一種用于操控機(jī)動(dòng)車的功能單元的操縱設(shè)備。所述操縱設(shè)備具有至少一個(gè)操縱元件，其能由操縱人員移動(dòng)。此外，操縱設(shè)備還包括執(zhí)行器，借助于該執(zhí)行器能向操縱人員通知對(duì)操縱元件的操作/致動(dòng)。執(zhí)行器包括線圈元件和能相對(duì)于該線圈元件運(yùn)動(dòng)的電樞。本發(fā)明還涉及一種用于操控機(jī)動(dòng)車的功能單元的方法。

背景技術(shù)：

DE 10 2011 117 120 A1涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的電路操縱區(qū)，其具有操作面，利用人手的手指能向該操作面施加操縱力。為了確定該操縱力，設(shè)置了應(yīng)變儀。如果確定了對(duì)操作面的操縱，則通過(guò)對(duì)具有線圈和在其中可活動(dòng)地布置的電樞的電磁鐵加載電流的方式來(lái)向操縱人員通知觸覺(jué)反饋。隨后，電樞朝著一元件撞擊，該元件的運(yùn)動(dòng)通過(guò)挺桿傳遞至操作面。作為對(duì)操作面的操作的觸覺(jué)反饋，操縱人員的手指感受到這一點(diǎn)。

在此，被視作缺點(diǎn)的情況是，設(shè)置用于檢測(cè)操縱力的應(yīng)變儀花費(fèi)大、成本高且易失靈。

此外，DE 102 43 600 A1描述了一種電開(kāi)關(guān)，該電開(kāi)關(guān)可以用在機(jī)動(dòng)車中。如果借助于開(kāi)關(guān)設(shè)備檢測(cè)到對(duì)開(kāi)關(guān)的操作，則用電流加載線圈繞組并使在線圈繞組中被直線引導(dǎo)的電樞進(jìn)行振動(dòng)，在該振動(dòng)中電樞朝著開(kāi)關(guān)撞擊。作為開(kāi)關(guān)的振動(dòng)，操縱人員察覺(jué)到這一點(diǎn)。

DE 10 2009 042 777 A1描述了一種用于操作開(kāi)關(guān)或閥的電磁執(zhí)行器，例如以便通過(guò)閥調(diào)節(jié)流量。在此，電磁執(zhí)行器包括線圈和由于對(duì)線圈的通電而能運(yùn)動(dòng)的電樞，一挺桿與該電樞連接。用于確定電樞位置的測(cè)量裝置包括電流傳感器和磁場(chǎng)傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種前述類型的、具有簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)的操縱設(shè)備以及一種前述類型的簡(jiǎn)化的方法。

該任務(wù)通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求1所述特征的操縱設(shè)備以及通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求10所述特征的方法完成。在從屬權(quán)利要求中給出具有本發(fā)明的合適的改進(jìn)方案的有利的設(shè)計(jì)方案。

在根據(jù)本發(fā)明的操縱設(shè)備中，電樞被固定在操縱元件上。此外，操縱設(shè)備包括分析設(shè)備，借助于該分析設(shè)備可檢測(cè)電樞相對(duì)于線圈元件的位置。通過(guò)借助于分析設(shè)備可以檢測(cè)電樞相對(duì)于線圈元件的位置的方式，能把執(zhí)行器用作傳感器，該傳感器檢測(cè)操縱元件的操作。這導(dǎo)致了操縱設(shè)備的特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。即可以省去用于檢測(cè)操縱元件的操作的單獨(dú)的傳感器。此外，如此還減小了錯(cuò)誤的可能性，因?yàn)樘貏e少的構(gòu)件就足以提供操縱設(shè)備。

電樞可以至少部分地由磁性的和/或可磁化的材料制成。在此，用于檢測(cè)電流的分析設(shè)備由線圈元件形成。在使用執(zhí)行器作為傳感器時(shí)，能特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)這種電感分析。

當(dāng)電樞或電樞的一部分由可磁化的材料制成時(shí)，則可以利用電樞的磁性特性，電樞在線圈元件通電時(shí)由于由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)獲得該磁性特性。這使得電樞的提供的成本特別低廉。

附加地或備選地，分析設(shè)備可以被設(shè)計(jì)用于，調(diào)節(jié)流經(jīng)線圈元件的電流，該電流小于流經(jīng)線圈元件的、要被調(diào)節(jié)以用于使電樞運(yùn)動(dòng)的電流。在此，分析設(shè)備還用于檢測(cè)存在于線圈元件的區(qū)域中的磁通量密度。流經(jīng)線圈元件的小的電流負(fù)責(zé)使電樞停留在相對(duì)于線圈的特定位置上。流經(jīng)線圈元件的小的電流也就不足以使電樞相對(duì)于線圈元件運(yùn)動(dòng)且進(jìn)而通過(guò)操作操縱元件向操縱人員通知反饋。然而通過(guò)操縱人員操作操縱元件和進(jìn)而使電樞主動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了在線圈元件的區(qū)域中的磁通量密度改變。

可以特別簡(jiǎn)單且精確地確定由于電樞相對(duì)于線圈元件的運(yùn)動(dòng)引起的磁通量密度的改變。通過(guò)這種方式也就可以特別簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確地檢測(cè)電樞相對(duì)于線圈元件的位置。

分析設(shè)備尤其可以被設(shè)計(jì)用于，調(diào)節(jié)流經(jīng)線圈元件的脈沖式的電流，即時(shí)間上相繼的電流脈沖，該電流脈沖隨時(shí)間段交替，在該時(shí)間段中線圈元件不通電。因此，可以特別簡(jiǎn)單地確保，流經(jīng)線圈元件的電流不導(dǎo)致電樞相對(duì)于線圈元件的運(yùn)動(dòng)。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，分析設(shè)備被設(shè)計(jì)用于，確定由操縱人員施加的、用于使操縱元件運(yùn)動(dòng)的操作力/致動(dòng)力。則可以特別可靠地確定，操縱人員是否真的想要操作操縱元件或者僅是無(wú)意接觸到操縱元件。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，設(shè)置有控制設(shè)備，該控制設(shè)備被設(shè)計(jì)用于，基于分析設(shè)備的信號(hào)來(lái)操控執(zhí)行器。如果分析設(shè)備檢測(cè)到電樞相對(duì)于線圈元件的位置，則其可以輸出相應(yīng)的信號(hào)至控制設(shè)備。這隨后又導(dǎo)致，控制設(shè)備對(duì)線圈元件加載電流并因此使執(zhí)行器向操縱人員通知對(duì)操縱元件的操作的、例如可觸覺(jué)檢測(cè)的反饋。這使得操縱元件的操縱對(duì)操縱人員來(lái)說(shuō)特別舒適。

在此還有利的是，控制設(shè)備被設(shè)計(jì)用于，當(dāng)操作力大于預(yù)定的操作力閾值時(shí)才操控執(zhí)行器。從而可以特別簡(jiǎn)單地使得僅當(dāng)超過(guò)該操作力閾值時(shí)才通知操縱人員，使得其操作操縱元件。這使得操縱設(shè)備的運(yùn)行特別可靠。

線圈元件可以被布置在印刷電路板的一側(cè)上，該側(cè)朝向操縱元件的、在其上固定有電樞的側(cè)。則不需要設(shè)置單獨(dú)的、線圈元件被布置在其上的定子或類似部件。這使得操縱設(shè)備特別簡(jiǎn)單且相對(duì)緊湊。

此外，當(dāng)線圈元件通過(guò)被集成在印刷電路板中的印制導(dǎo)線形成時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)操縱設(shè)備的特別緊湊的設(shè)計(jì)方案。即這導(dǎo)致線圈元件的結(jié)構(gòu)空間需求特別小。

最后還證明有利的是，操縱設(shè)備包括多個(gè)操縱元件，為所述多個(gè)操縱元件分配有相應(yīng)的執(zhí)行器。在此，操縱元件被布置為至少一排。即對(duì)操縱人員來(lái)說(shuō)，當(dāng)通過(guò)操作相應(yīng)的操縱元件來(lái)向操縱人員通知反饋時(shí)，尤其是在成排布置的操縱元件的情況下(例如像操縱元件在機(jī)動(dòng)車中以開(kāi)關(guān)條形式出現(xiàn)的那樣)是特別有利的。

在根據(jù)本發(fā)明的用于操控機(jī)動(dòng)車的功能單元的方法中，由操縱人員使操縱設(shè)備的至少一個(gè)操縱元件運(yùn)動(dòng)。在此，通過(guò)操縱元件的運(yùn)動(dòng)使執(zhí)行器的、被固定在操縱元件上的電樞共同運(yùn)動(dòng)。借助于操縱設(shè)備的分析設(shè)備檢測(cè)電樞相對(duì)于執(zhí)行器的線圈元件的位置。隨后通過(guò)使電樞相對(duì)于線圈元件運(yùn)動(dòng)來(lái)借助于執(zhí)行器向操縱人員通知對(duì)操縱元件的操作。在該方法中，可以通過(guò)特別簡(jiǎn)單的方式和方法向操縱人員傳輸或通知關(guān)于正在對(duì)操縱元件進(jìn)行操作的反饋，因?yàn)閳?zhí)行器同時(shí)用作傳感器。

在不脫離本發(fā)明的框架的情況下，前述在說(shuō)明書(shū)中提到的特征和特征組合以及隨后在附圖說(shuō)明中提到的和/或在附圖中單獨(dú)示出的特征和特征組合不僅能以相應(yīng)給出的組合的形式、而且也能以其它組合的形式或單獨(dú)使用。因此，其可以被視作在附圖中未明確示出或說(shuō)明的、由本發(fā)明包括或公開(kāi)的實(shí)施方案，然而也可以由經(jīng)說(shuō)明的實(shí)施方案通過(guò)單獨(dú)的特征組合得到和產(chǎn)生。

由權(quán)利要求、下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述以及根據(jù)唯一附圖得到本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)。

附圖說(shuō)明

該附圖示意性示出用于操控機(jī)動(dòng)車的功能單元的操縱設(shè)備，在所述操縱設(shè)備中與操縱元件耦合的電樞相對(duì)于線圈移動(dòng)，其中，包括電樞和線圈的執(zhí)行器用作用于檢測(cè)該運(yùn)動(dòng)的傳感器。

具體實(shí)施方式

在附圖中示意性示出的操縱設(shè)備10用于操控機(jī)動(dòng)車的功能單元。例如，借助于操縱設(shè)備10可以接通或關(guān)掉警報(bào)閃光裝置或者盤(pán)式加熱裝置。操縱設(shè)備10也可以用于設(shè)定行駛方式，例如運(yùn)動(dòng)式行駛方式、保護(hù)式行駛方式或者省油式行駛方式，激活或去激活駕駛員輔助系統(tǒng)以及其它舒適功能和/或安全功能、例如電子穩(wěn)定程序。

為此，操縱設(shè)備10可以具有多個(gè)操縱部件或操縱元件12，在附圖中示意性示出其中一個(gè)。這種操縱元件12尤其能夠在開(kāi)關(guān)條中被布置為一排。該至少一個(gè)開(kāi)關(guān)條可以被布置在儀表板中、副儀表板中、車門內(nèi)襯的區(qū)域中或者機(jī)動(dòng)車的其他內(nèi)飾部件上。

在此可以通過(guò)操縱人員例如用手指14向操縱元件12的表面16上施加力以及同時(shí)使操縱元件12發(fā)生形變的方式來(lái)操作操縱元件12。通過(guò)軸18使執(zhí)行器22的電樞20與操縱元件12連接。在此，軸18被固定在操縱元件12的底面24上。即如果在操縱元件12的表面16上施加了力(這在附圖中通過(guò)箭頭26標(biāo)明)，則執(zhí)行器22的、被布置在操縱元件12的底面24上的電樞20同樣也運(yùn)動(dòng)。

在附圖中示意性示出的操縱設(shè)備10中，電樞20能在執(zhí)行器22的線圈28的繞組內(nèi)部直線運(yùn)動(dòng)，該線圈在此圍繞定子30纏繞。在備選的實(shí)施方案中，也可以設(shè)置在此設(shè)計(jì)為線圈28的線圈元件的其它設(shè)計(jì)方案。

在具有朝向操縱元件12的正面34的印刷電路板32上布置了分析設(shè)備或分析電子設(shè)備36。該分析電子設(shè)備36實(shí)現(xiàn)了，確定電樞20相對(duì)于線圈28的位置。為此，電樞20可以部分地為磁性的，或者電樞20的至少一部分可以由可磁化的材料制成。如果磁性的或被磁化的電樞20相對(duì)于線圈28運(yùn)動(dòng)，則這可以根據(jù)流經(jīng)線圈28的電流由分析電子設(shè)備36檢測(cè)。

因此，借助于電磁執(zhí)行器22尤其實(shí)現(xiàn)了對(duì)操縱元件12的運(yùn)動(dòng)的電感分析，其中，該運(yùn)動(dòng)通過(guò)由手指14施加的操作力產(chǎn)生。

附加地或備選地，分析電子設(shè)備36可以用于使極小的電流流經(jīng)線圈28。該極小的電流并未使得電樞20運(yùn)動(dòng)。然而該小的電流允許了檢測(cè)到電樞20相對(duì)于被電流流經(jīng)的線圈28的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)是由手指14施加的操作力引起的。即當(dāng)電樞20相對(duì)于被電流流經(jīng)的線圈28運(yùn)動(dòng)時(shí)，由被電流流經(jīng)的線圈28產(chǎn)生的磁場(chǎng)改變。這種情況可以由分析電子設(shè)備36檢測(cè)到。

在分析電子設(shè)備36中可以存儲(chǔ)例如形式為特征曲線的參數(shù)，該特征曲線隨著電樞20進(jìn)入線圈28中的相應(yīng)的進(jìn)入深度產(chǎn)生。為此可以確定在相應(yīng)的進(jìn)入深度時(shí)存在的經(jīng)過(guò)線圈28的電流。附加地或備選地，分析電子設(shè)備36可以檢測(cè)在線圈28的區(qū)域中在相應(yīng)的進(jìn)入深度時(shí)存在的磁通量密度。

根據(jù)例如以特征曲線的形式存儲(chǔ)的參數(shù)可以推斷出由手指14施加的操作力。如果該操作力超過(guò)了預(yù)定的閾值，則觸發(fā)了開(kāi)關(guān)動(dòng)作脈沖。相應(yīng)地，輸出開(kāi)關(guān)信息至控制設(shè)備38。該控制設(shè)備通過(guò)向線圈28加載電流來(lái)控制執(zhí)行器22。這導(dǎo)致了，執(zhí)行器20相對(duì)于線圈28運(yùn)動(dòng)。操縱人員通過(guò)這種方式獲得反饋，即操作力足以用于操作操縱元件12。例如，執(zhí)行器22可以用于使得操縱元件12振動(dòng)。因此，向操縱人員通知觸覺(jué)反饋，即操縱元件12被操作。

分析電子設(shè)備36和控制設(shè)備38也能夠被集成在電子構(gòu)件中，該電子構(gòu)件既用于檢測(cè)電樞20相對(duì)于線圈28的位置，也用于對(duì)線圈28供電以用于通過(guò)隨后操作操縱元件12來(lái)輸出例如觸覺(jué)反饋至操縱人員。

在(未示出的)實(shí)施方案中，執(zhí)行器的線圈28也可以被直接構(gòu)造在印刷電路板32或電路板上，其中，尤其可以省去定子30。也可以把形成線圈28的印制導(dǎo)線作為繞組直接集成在印刷電路板32中。因此，得到了操縱設(shè)備10的特別緊湊的設(shè)計(jì)。