Unidad de manejo con sensor de contacto capacitivo.

Unidad de manejo, en especial para un componente de vehículo, con

- un elemento de manejo

(12) accionable manualmente para seleccionar y opcionalmente para activar una función de manejo,

- en donde el elemento de manejo (12) puede trasladarse manualmente a una posición de selección y/o activación para seleccionar y opcionalmente para activar una función de manejo, y

- un sensor de contacto (41) capacitivo para reconocer un contacto manual del elemento de manejo (12) y opcionalmente una aproximación al elemento de manejo (12) mediante una mano,

- en donde el sensor de contacto (41) presenta un primer y un segundo electrodo (38, 40), que presentan fundamentalmente lados de electrodo vueltos unos hacia otros y distanciados mutuamente,

caracterizada porque

- el primer electrodo (38) está dispuesto sobre el elemento de manejo (12),

- el segundo electrodo (40) está dispuesto sin posibilidad de movimiento, y

- los dos electrodos (38, 40) se extienden, con relación a una de sus dos dimensiones que cubren los lados de los electrodos, en paralelo a la dirección del movimiento relativo de ambos electrodos (38, 40) que se produce durante la traslación manual del elemento de manejo (12) a la posición de selección y/o de activación,

- en donde el tamaño de las superficies de solape (34, 36) de los lados de electrodo opuestos, que se dan durante el movimiento relativo de ambos electrodos (38, 40), permanece fundamentalmente igual.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/071235.

Solicitante: BEHR-HELLA THERMOCONTROL GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MAUSERSTRASSE 3 70469 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: FUST,WINFRIED, VOGT,FRANK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > TECNICA DE IMPULSO (medida de las características... > Conmutación o apertura de puerta electrónica, es... > H03K17/96 (Conmutadores de contacto (especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 21/08))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > TECNICA DE IMPULSO (medida de las características... > Conmutación o apertura de puerta electrónica, es... > H03K17/965 (Conmutadores accionados por el desplazamiento de un elemento incorporado en el conmutador)

PDF original: ES-2481417_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

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DESCRIPCIÓN

Unidad de manejo con sensor de contacto capacitivo La invención se refiere a una unidad de manejo en especial para un componente de automóvil, como por ejemplo una radio, un aparato de navegación, un aparato de control del aire acondicionado o un sistema infotainment.

Para mejorar la comodidad de manejo, por ejemplo de elementos de manejo de componentes de automóvil, se conoce equipar elementos de manejo accionables manualmente con un sistema sensorial de proximidad, con el que pueda reconocerse una aproximación al elemento de manejo y un contacto con el mismo, por ejemplo con los dedos de una mano. Esto puede usarse por ejemplo para indicar, antes de la activación de la verdadera orden de manejo o de la selección de un punto diacrítico de menú sobre una superficie de usuario gráfica, informaciones no representadas previamente a la persona que acciona la unidad de manejo.

Se describen ejemplos de conceptos de este tipo, conocidos también bajo el término de reconocimiento capacitivo previo, para la ejecución constructiva de un sistema sensorial de proximidad capacitivo en los documentos DE-A-10 2005 029 503, DE-A-10 2005 029 512, DE-A-10 2006 054 764 y WO-A-2007/014780. Una palanca de mando tipo joystick con sistema sensorial capacitivo para detectar exclusivamente el movimiento de la palanca de mando se describe en el documento DE-B-29 31 489.

Las unidades de manejo conocidas de la clase citada anteriormente presentan al menos un elemento de manejo accionable manualmente para seleccionar y dado el caso, adicionalmente, para activar una función de manejo. Aparte de esto está previsto un sensor de contacto capacitivo, que presenta un primer y un segundo electrodo y está unido a un circuito de valoración (respectivamente en general a una unidad de valoración) , a través del cual mediante una variación de capacidad pueden reconocerse la aproximación de una mano al elemento de manejo y/o el contacto del elemento de manejo por la mano. Con ello deben distinguirse las señales de variación de capacidad atribuibles a un contacto/una aproximación del sensor de contacto de señales de ruido de fondo o de otras señales perturbadoras. Durante el contacto del elemento de manejo su accionamiento y en especial el movimiento mediante por ejemplo el giro de un botón de manejo, el desplazamiento de un botón desplazable y pulsación de los botones, respectivamente de teclas de presión o basculamiento (oscilación) , causa variaciones de capacidad en el sensor de contacto, que la unidad de valoración puede interpretar erróneamente sin unas contramedidas mediante técnica de circuitos en parte complicadas.

La tarea de la invención consiste en mejorar la detección del contacto de un elemento de manejo de una unidad de manejo, dotada de un sistema sensorial de proximidad capacitivo.

Para solucionar esta tarea se propone con la invención una unidad de manejo, en especial para un componente de vehículo, que esté dotada de -un elemento de manejo accionable manualmente para seleccionar y opcionalmente para activar una función de manejo, -en donde el elemento de manejo pueda trasladarse manualmente a una posición de selección y/o activación para seleccionar y opcionalmente para activar una función de manejo, y -un sensor de contacto capacitivo para reconocer un contacto manual del elemento de manejo y opcionalmente una aproximación al elemento de manejo mediante una mano, -en donde el sensor de contacto presente un primer y un segundo electrodo, que presenten fundamentalmente lados de electrodo vueltos unos hacia otros y distanciados mutuamente.

En el caso de esta unidad de manejo está previsto conforme a la invención, -que el primer electrodo esté dispuesto sobre el elemento de manejo, -que el segundo electrodo esté dispuesto sin posibilidad de movimiento, y -que los dos electrodos se extiendan, con relación a una de sus dos dimensiones que cubren los lados de los electrodos, en paralelo a la dirección del movimiento relativo de ambos electrodos que se produce durante la traslación manual del elemento de manejo a la posición de selección y/o de activación, -en donde el tamaño de las superficies de solape de los lados de electrodo opuestos, que se dan durante el movimiento relativo de ambos electrodos, permanezca fundamentalmente igual.

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Según la invención se propone un sistema sensorial capacitivo para un elemento de manejo de una unidad de manejo (por ejemplo de componentes de vehículo) , en el que un primer electrodo dispuesto en o sobre el elemento de manejo y de este modo móvil junto con el elemento de manejo y un segundo electrodo, dispuesto en o sobre la unidad de manejo y de este modo dispuesto fijamente, están posicionados relativamente uno respecto al otro de tal manera, que su distancia y el tamaño de las regiones superficiales consecutivas de ambos electrodos, responsables del acoplamiento capacitivo de ambos electrodos, según se contempla en la proyección opuestas o que solapan, no varían fundamentalmente en cada caso. De este modo la capacidad permanece fundamentalmente invariable a la hora de accionar y mover el elemento de manejo, de tal forma que la distancia de perturbación a la que la unidad de valoración puede distinguir un contacto/una aproximación del elemento de manejo de un no contacto o de una no aproximación, es fundamentalmente igual durante el accionamiento del elemento de manejo.

Conforme a una configuración preferida de la invención está previsto que el lado de electrodo del primer electrodo presente una extensión que discurra en paralelo a la dirección de movimiento relativo de los dos electrodos, que sea menor que la extensión del lado de electrodo del segundo electrodo que discurre en paralelo a la dirección de movimiento relativo, y que el lado de electrodo del primer electrodo durante el movimiento relativo de ambos electrodos, según se contempla en la proyección en ángulo recto respecto a la dirección de movimiento relativo, permanezca dentro del lado de electrodo del segundo electrodo. Aquí el primer electrodo móvil está situado por lo tanto siempre enfrente de una región superficial (distinta) del segundo electrodo fijo durante todo el movimiento del elemento de manejo, desde el â??primerâ?? contacto hasta la selección de la función de manejo y â?" opcionalmente â?" hasta la activación de la función de manejo mediante otro accionamiento correspondiente del elemento de manejo, sin que varíe el grado del acoplamiento capacitivo de ambos electrodos.

El concepto conforme a la invención se aplica en especial en el caso de teclas de presión y basculamiento, respectivamente oscilación. En el caso de estas teclas su movimiento está limitado fundamentalmente, en el caso de tocar la tecla, a una pulsación de la tecla para activar la o una función de manejo mediante el accionamiento de una función de conmutación, mediante un conmutador que se acciona durante la pulsación. En el caso de un elemento de manejo adicionalmente también giratorio o de un elemento de manejo desplazable, con el concepto conforme a la invención se impide además que al girar o desplazar el elemento de manejo, por ejemplo al seleccionar un punto diacrítico de menú o una introducción de datos en una superficie de usuario gráfica o la magnitud de un parámetro de ajuste (por ejemplo antes de su accionamiento) , se produzca una variación de capacidad (importante) en el sistema sensorial de proximidad. En estos dos ejemplos citados en último lugar el elemento de manejo está configurado como elemento de botón giratorio o desplazable, que puede moverse manualmente desde una posición giratoria... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

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1. Unidad de manejo, en especial para un componente de vehículo, con -un elemento de manejo (12) accionable manualmente para seleccionar y opcionalmente para activar una función de manejo, -en donde el elemento de manejo (12) puede trasladarse manualmente a una posición de selección y/o activación para seleccionar y opcionalmente para activar una función de manejo, y -un sensor de contacto (41) capacitivo para reconocer un contacto manual del elemento de manejo (12) y opcionalmente una aproximación al elemento de manejo (12) mediante una mano, -en donde el sensor de contacto (41) presenta un primer y un segundo electrodo (38, 40) , que presentan fundamentalmente lados de electrodo vueltos unos hacia otros y distanciados mutuamente, caracterizada porque -el primer electrodo (38) está dispuesto sobre el elemento de manejo (12) , -el segundo electrodo (40) está dispuesto sin posibilidad de movimiento, y -los dos electrodos (38, 40) se extienden, con relación a una de sus dos dimensiones que cubren los lados de los electrodos, en paralelo a la dirección del movimiento relativo de ambos electrodos (38, 40) que se produce durante la traslación manual del elemento de manejo (12) a la posición de selección y/o de activación, -en donde el tamaño de las superficies de solape (34, 36) de los lados de electrodo opuestos, que se dan durante el movimiento relativo de ambos electrodos (38, 40) , permanece fundamentalmente igual.

2. Unidad de manejo según la reivindicación 1, caracterizada porque el lado de electrodo del primer electrodo (38) presenta una extensión que discurre en paralelo a la dirección de movimiento relativo de los dos electrodos (38, 40) , que es menor que la extensión del lado de electrodo del segundo electrodo (40) que discurre en paralelo a la dirección de movimiento relativo, y porque el lado de electrodo del primer electrodo (38) durante el movimiento relativo de ambos electrodos (38, 40) , según se contempla en la proyección en ángulo recto respecto a la dirección de movimiento relativo, permanece dentro del lado de electrodo del segundo electrodo (40) .

3. Unidad de manejo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el elemento de manejo (12) es una tecla que puede pulsarse o una tecla de basculamiento, que puede bascular en una dirección o en dos direcciones mutuamente contrapuestas.

4. Unidad de manejo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el elemento de manejo está configurado como elemento de botón giratorio o desplazable (44, 50) , que puede moverse manualmente desde una posición giratoria o desplazable adoptada actualmente a una posición de selección y desde ésta, ulteriormente, puede trasladarse a la posición de accionamiento.

5. Unidad de manejo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el elemento de manejo (12) presenta una superficie de contacto (18) para el contacto manual por parte de una persona, y porque la superficie de contacto está unida de forma eléctricamente conductora y eléctricamente al primer electrodo (38) .

6. Unidad de manejo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el elemento de manejo (12) presenta una superficie de contacto para el contacto manual por parte de una persona, y porque la superficie de contacto está acoplada al primer electrodo (38) , no de forma conductora sino capacitivamente.