专利名称：存在检测控制钮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制钮。更具体地说，它涉及一种包括一个可以手动驱动并与一个机电换能器耦合的可动部分的控制钮。
背景技术：
许多这种类型的钮已经为人所知。例如将列举按钮、旋转钮等等。可以理解，可动部分的形状可以根据形式而大不相同。这种形状尤其考虑了人体工学的标准。
在文章开头所列举的类型的钮中，换能器把用户在该可动部分上产生的机械运动转化成可以用于控制的电信号。
然而，需要辨认这类设备，以便用户知道某个特定的钮所控制的动作。
更经常地，这种辨认是通过在钮或钮的附近贴一个文字的或图形的图例来实现的。
在某些情况下，希望可以盲操作各钮，即用户不必直接注视要驱动的钮。仍然需要辨认各钮。
不能采用前述的钮，因为这些钮不能被盲辨认。
发明内容
因此，本发明提出一种在文章开头所定义的类型的控制钮，该钮还包括一个布置在可动部分附近的金属表面和一些测量该金属表面的电容的装置，从而可以检测是否有手指出现在该可动部分上。
从此以后，就能够给用户传递这样一个信息用户的手指位于某个特定的钮之上，该用户准备驱动该钮。可以把标识该钮的信息归并入该信息中。因此用户就可以盲操作所述钮了。
优先的是，电容测量装置能够检测金属表面的电容的变化。
在一个第一实施方式下，机电换能器包括一个钮类型的转换开关，该转换开关由可动部分的平动来驱动。
在一个第二实施方式下，机电换能器包括一个旋转增量编码器类型的元件，该元件由可动部分的旋转驱动。
有利的是，在第一实施方式下，活动金属表面相对于电容测量装置是平动的。
有利的是，该金属表面于是通过一个弹簧与电容测量装置相连接，于是，在可动部分平动时，金属表面与电容测量装置保持电接触。
电容测量装置可以安装在一个板上。
作为变型，电容测量装置安装在印刷电路上。
在所有情况下，最好使金属表面与可动部分形状互补地配合。
在一种有利的实施方式下，金属表面由一个杯形部件支撑。
有利的是，在这种情况下，该杯形部件带有一个连接到金属表面的镀金属连接头，以便将该金属表面连接到电容测量装置。
在一种特别有利的实施方式下，该金属表面为金属薄片形式的。
本发明还涉及一种包括一个或多个该类钮的控制设备。
在一种特别的实施方式下，该设备包括一个微控制器，该微控制器通过一个第一接口连接到电容测量装置上，并通过一个第二接口连接到换能器上。
阅读随后的详细描述和附图后，本发明的其它优点将显示出来，在这些附图中-图1是根据本发明的一个控制钮在一个第一实施方式下的剖面图；-图2是图1的控制钮的透视图；-图3是根据本发明的一个控制钮在一个第二实施方式下的剖面图；
-图4是图3的控制钮的透视图；-图5是包含至少一个根据本发明在第一实施方式下的钮的一个控制设备的功能示意图；及-图6是包含至少一个根据本发明在第二实施方式下的钮的一个控制设备的功能示意图。
各附图将不仅用于完善本发明，而且在必要时还有助于其定义。
具体实施例方式
图1和图2说明了本发明的一个第一实施方式。图1和图2的按钮1包括一个可动部分3，或钮体，该可动部分3或钮体可以由手动驱动，例如通过用手指按动。于是有利的是，可动部分3包括一个内弯曲的上表面，以便赋予可动部分3一个良好的人体工学，如图2所示。
可动部分3能够按照基本垂直的方向平动，如图1中箭头5所表示。此处，术语“垂直”是关于按钮1在图1和2上的布局，并不预言该按钮1一旦被集成(例如集成到一个控制设备中)后的位置。
按钮1还包括一个安装在板9上的、“按钮”类型的转换开关7。该转换开关7被布置在可动部分3的右边，以便该可动部分3的平动引发驱动该转换开关7。
在此，一根与可动部分3连成一体的杆11介于转换开关7与该可动部分3之间。杆11在可动部分3与转换开关7之间传递力。杆11是可选的在转换开关7相对于板9被加高的情况下，该杆11可以取消。
杆11可以以一个加宽的按压面13为端点(图2)，以便便于驱动转换开关7。
按钮1还包括一个金属表面，该金属表面以一个与可动部分3连成一体的金属薄片15形式实现。在此，该薄片15被布置在可动部分3的内表面。一个由导电材料制成的压缩弹簧17顶在薄片15和一个安装在板9的金属圆片19上。薄片15与圆片19最好由铜或铜合金制成。然而，可以用任何导电材料。弹簧17是这样布置的它按照箭头5所标明的可动部分3的平动方向工作。在此，该弹簧按基本垂直方向布置。
借助于该弹簧17，甚至当可动部分3移动时，薄片15与圆片19也保持电接触。
在其它实施方式下，可以把一个附加的杆(未绘出)插入弹簧17的内部，以便在压缩弹簧17时保证垂直支撑和导向。
金属圆片19连接在电容测量装置上。这些装置能够检测到薄片15的电容量的变化并对其作出反应。这种变化例如是由手指出现在可动部分3上所引起。在此，电容测量装置以一个由板9支撑的印刷电路(未绘出)的形式实现。该印刷电路可以包括板9或被镶嵌在该板9上。
一个处理接口21连接在圆片19上，例如通过一个有线类型的连接。因此，电容测量装置能够通过向处理接口21传输一个检测信号来对薄片15的电容量变化作出反应。例如当一个手指放在可动部分25上时，这种电容量的变化发生。
在此，处理接口21安装在板9上。可以理解，处理接口21也可以被布置在不同的位置。可以在圆片19与处理接口21之间提供其它类型的连接，例如集成电路的一部分。
图3和4说明了本发明的一个第二实施方式。图3和图4的旋转钮23包括一个可动部分25，该可动部分可以围绕一个竖直的轴27旋转，如弯曲箭头29所示。
在此，可动部分25以一个杯形部件或薄蛋壳形式实现。优先地，该杯形部件基本上是半球形。在此，该杯形部件由塑料材料制成。仍然可以考虑其它材料。
旋转钮23包括一个增量编码器31形的机电换能器，该增量编码器31能够通过发射电信号对可动部分25的旋转运动作出反应。
在此，一个杆33将编码器31与可动部分25连接起来，作为一个整个旋转。在此，杆33是可动部分25的组成部分。
一个与图1和2中的板9类似的板9支撑编码器31。一个在此以金属杯形部件37形式实现的金属表面被布置在可动部分25的附近。在此，杯形部件37具有与可动部分25互补的形状，并被布置在可动部分25的下面。在这种实施方式下，杯形部件37为基本半球形。
杯形部件37由杯形部件39或薄机壳支撑，该杯形部件39或薄机壳具有与该杯形部件37类似的半球形表面41。杯形部件39由一个支撑在板35上的圆筒部分43加长。金属杯形部件37可以由在杯形部件39上进行金属沉积或镀金属而制成。
金属杯形部件37连接在电容测量装置上。该测量装置能够检测到金属杯形部件37的电容量的变化并对该变化作出反应。在此。电容测量装置为板9支承的印刷电路(未绘出)的形式。该印刷电路可以包括板9或镶嵌在该板9上。特别地，一个连接在该印刷电路上的金属圆片45被布置在该杯形部件39的右边。该圆片9最好由铜或铜合金制成。也可以采用任何导电材料。杯形部件39的外表面具有一个从杯形部件37伸展到金属圆片45的镀金属的接头47，将杯形部件37伸展和金属圆片45连接起来。同样地，可以将该镀金属的接头置于杯形部件39的内表面。
一个处理接口48连接到圆片45，例如通过有线连接。因此，电容测量装置能够通过向处理接口48传输一个检测信号而对金属表面37的电容量变化作出反应。这种电容量的变化例如是在手指放在可动部分25上时发生。
在此，处理接口48安装在板9上。可以理解，处理接口48可以布置在不同的位置。可以在圆片45与处理接口48之间提供其它类型的连接，例如印刷电路的一部分。
尽管一薄层空气不可避免地出现在可动部分25和杯形部件37之间，但只是很轻微地影响由电容测量装置进行的电容测量。这层空气并不损害例如对可动部分25上出现手指的检测。
可选地，可动部分25还能够沿轴27平动。该平动由图3的箭头49及由对可动部分25的虚线绘制来表示。于是机电换能器还包含一项“按钮”类型的转换功能，如图1和2所描述。在此，按钮功能被集成在编码器31上。
在这种实施方式下，注意在金属表面37与可动部分25之间构成一个对按钮的行程足够的距离d。
图5功能性地说明了一个采用了图1和2中的按钮1的控制设备51。该设备51包括一个微处理器52，该微处理器52通过处理接口21连接到电容测量装置53。
该微处理器还通过一个附加处理接口55连接到转换开关7上，该附加处理接口能够对转换开关7动作作出反应。
控制设备51容许检测指头出现在按钮1上和检测转换开关7的动作。例如，设备51可以通过一个接口57耦合和一个通信网络58与控制仪器耦合。
设备51可以与一个显示部件相耦合，以便显示一个按钮，而在与该按钮相关联的转换器7动作之前，在该按钮上放着一个手指。在更希望用户的注意力集中于屏幕上而不是于要驱动的按钮上的情况下，这是有意义的。
图6功能性地说明了一个控制部件59。该控制部件59包括一个微控制器61，该微控制器61通过处理接口48与电容测量装置63连接。该微控制器通过一个附加接口65与编码器31连接。
控制设备59容许检测指头在可动部分25上出现、检测可动部分25的旋转角度、以及在活动部件25还能够垂直平动的情况下可能检测一个转换开关的动作。
控制设备59可以由一个接口67和一个通信网络69耦合到控制仪器上。
设备59可以是完整的，或者与一个图形界面合并，该图形界面显示例如一个可以通过旋转/驱动旋转按扭23来调节的功能的图形表示。
耦合到控制设备51和/或59的按钮1和/或旋转钮23可以被集成到一个用于车载仪器控制中心(例如用于机动车辆)的控制部件中。这种中心可以包括一个显示部件，该显示部件描绘钮1和/或23在控制部件上的布局以及与钮1和/或23相关的动作。当用户的手指被检测到时，钮1和/或钮23的代表图形最好被突出显示。这样，用户无需注视钮就得知他准备控制的动作。有利的是，以使司机可以不从道路上转移注意力就看到显示部件的方式将该显示部件布置机动车辆中。受控仪器可以是如下类型的暖气、通风和/或空调设备、音乐媒体阅读设备、收音机、卫星导航设备或任何可以被集成到机动车辆中的其它设备。
从上文描述的实施方式中可以引出其它的实施方式。检测手指存在的装置还可以被装备在滑动钮上或变速杆上。
此外，设备51和59可以构成综合控制部件的方式被组合。尤其，可以理解的是，在实践中，设备51和61通常包括多个按钮1和/或旋转钮23。
本发明尤其应用于“盲”操作的、其动作在显示器上用图形表示的控制设备。
本发明不局限于前文中描述的实施方式，而是包括专业人士所能想象到的所有变型。
权利要求
1.一种包括一个可以手动驱动并与一个机电换能器(7，31)耦合的可动部分(3，25)的控制钮，其特征在于它还包括布置在所述可动部分(3，25)附近的金属表面(15，37)和测量所述金属表面(15，37)的电容的装置(53，63)。
2.根据权利要求1的控制钮，其特征在于所述电容测量装置(53，63)适于检测金属表面(15，37)的电容变化。
3.根据权利要求1或2的控制钮，其特征在于所述机电换能器(7，31)包括钮类型的转换开关(7)，所述转换开关(7)由可动部分(3)的平动来驱动。
4.根据前述任一权利要求的控制钮，其特征在于所述机电换能器(7，31)包括旋转增量编码器类型的元件(31)，所述元件(31)由可动部分(25)的旋转来驱动。
5.根据前述任一权利要求的控制钮，其特征在于所述金属表面(15)可相对于所述电容测量装置(53)平动。
6.根据权利要求5的控制钮，其特征在于所述金属表面(15)通过弹簧(17)与所述电容测量装置(53)相连接，以使当可动部分(3)平动时，所述金属表面(15)和所述电容测量装置(53)保持电接触。
7.根据前述任一权利要求的控制钮，其特征在于所述电容测量装置(53，63)安装在一个板(9)上。
8.根据前述任一权利要求的控制钮，其特征在于所述电容测量装置安装在一个印刷电路上。
9.根据前述任一权利要求的控制钮，其特征在于所述金属表面(15，37)和所述可动部分(3，25)形状互补地相配合。
10.根据前述任一权利要求的控制钮，其特征在于所述金属表面(37)由一个杯形部件(39)支撑。
11.根据权利要求10的控制钮，其特征在于所述杯形部件(39)带有一个连接到所述金属表面的镀金属接头(47)，以便将所述金属表面(37)连接到所述电容测量装置(63)。
12.根据前述任一权利要求的控制钮，其特征在于所述金属表面(15)以金属薄片形式实现。
13.一种包括至少一个根据权利要求1的控制钮的控制设备。
14.根据权利要求13的设备，其特征在于它还包括一个微控制器(52，61)，所述微控制器通过第一接口(21，47)连接到所述电容测量装置(53，63)上，并通过第二接口(55，65)连接到所述换能器(7，31)上。
全文摘要
一种包括一个可以手动驱动并与一个机电换能器(7)耦合的可动部分(3)的控制钮。该钮还包括一个布置在可动部分附近的金属表面(15)和一些测量该金属表面的电容的装置，从而可以检测手指是否出现在该可动部分附近。
文档编号H01H9/18GK1925081SQ20061012669
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月1日 优先权日2005年9月2日
发明者兰·勒加里克 申请人:法雷奥热力系统公司