專利名稱：觸摸板或觸摸屏以及用于觸摸板或觸摸屏的調(diào)節(jié)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有用于調(diào)節(jié)確定功能的敏感的操作面的觸摸板 或觸摸屏以及一種用于該觸摸板或觸摸屏的調(diào)節(jié)元件。
背景技術(shù)：
例如在汽車中為了觸發(fā)和調(diào)節(jié)確定的功能，存在不同的操作理念。 傳統(tǒng)方法是使用旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器或移動(dòng)調(diào)節(jié)器形式的調(diào)節(jié)元件，為所述調(diào) 節(jié)器配屬確定的功能例如加熱裝置的溫度調(diào)節(jié)或音響設(shè)備的音量調(diào) 節(jié)，或者將所述調(diào)節(jié)器用于觸發(fā)確定的菜單功能。后者與屏幕組合， 其中當(dāng)同時(shí)要駕駛汽車時(shí)所述調(diào)節(jié)元件的運(yùn)動(dòng)與屏幕感知的協(xié)調(diào)會(huì)變 得尤其困難。
很久以來已經(jīng)公開的所謂的觸摸屏具有敏感的操作面，從而其同 時(shí)適合于調(diào)節(jié)和可視化確定的功能。所謂的觸摸板具有敏感的操作面， 但不能顯示，并且通常與單獨(dú)的屏幕一起使用。不利的是，觸摸觸發(fā) 不會(huì)給使用者發(fā)出觸覺上的反饋并且有意義地僅僅模擬按鍵操作。雖 然也公開了在觸摸屏上描繪移動(dòng)調(diào)節(jié)器，但是跟蹤使用者在觸摸屏上 劃過的軌跡需要高度集中，并且因此尤其不太適合于汽車。
由DE 103 04 720Al公開了一種具有集成的觸摸板的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器。 觸摸板尤其要用于輸入字母數(shù)字的符號(hào)，并且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的中 間的圓形面上，該旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器在其余方面按常規(guī)構(gòu)造。在該解決方案 中的缺點(diǎn)是花費(fèi)提高了 ，因?yàn)橐环矫嫘枰D(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的電接觸并且另 一方面需要觸摸板的電接觸，其中調(diào)節(jié)器上的表面本身也只開啟了有 限的操作可能性。
此外，由DE 103 04 191 Al 7>開了 一種由輸出和輸入單元組成的 系統(tǒng)，其中在一種實(shí)施方式中常規(guī)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器布置在兩個(gè)顯示器之 間的中間，這兩個(gè)顯示器可以示出不同的工作環(huán)境例如菜單平面。所 示出的系統(tǒng)還是以常規(guī)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器進(jìn)行工作，其中除了再次提高的 電布線的花費(fèi)還提到了屏幕的特殊形式，該特殊形式會(huì)進(jìn)一步提高這 種系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
4本發(fā)明的任務(wù)是提供一種觸摸板或觸摸屏，其在簡單的構(gòu)造中實(shí) 現(xiàn)高的操作可靠性。
按本發(fā)明，該任務(wù)通過開頭所述類型的觸摸板或觸摸屏得到解決， 其中在敏感的操作面上方布置至少一個(gè)機(jī)械的調(diào)節(jié)元件并且該調(diào)節(jié)元 件具有觸發(fā)件，該觸發(fā)件在調(diào)節(jié)元件運(yùn)動(dòng)時(shí)作用到敏感的操作面上用 來調(diào)節(jié)功能。
按本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點(diǎn)在于，用純粹以機(jī)械方式工作的調(diào)節(jié) 元件補(bǔ)充原則上商業(yè)通用的觸摸屏或觸摸板，該調(diào)節(jié)元件將其調(diào)節(jié)運(yùn) 動(dòng)通過觸發(fā)件傳遞到敏感的操作面上，然后在那里在軟件方面調(diào)節(jié)所 希望的功能。因?yàn)樗稣{(diào)節(jié)元件純粹在機(jī)械方面起作用，所以取消了 電布線并且只需要以常規(guī)方式連接觸摸板或觸摸屏。使用觸摸屏提供 了這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可以同時(shí)可視化功能并且例如可以在光學(xué)上為調(diào)節(jié) 元件配設(shè)工具欄用于簡化操作。
所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)元件優(yōu)選包括靜止的部件和可運(yùn)動(dòng)的部件，該 靜止的部件相對于敏感的操作面位置固定地布置，該可運(yùn)動(dòng)的部件在 該靜止的部件上可運(yùn)動(dòng)地進(jìn)行導(dǎo)向。在這樣的實(shí)施方式中，可以輕易 地通過所述靜止的和可運(yùn)動(dòng)的部件之間的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的改變影響操作手 感，例如通過緩沖元件或定位元件。
在本發(fā)明的特別簡單的實(shí)施方式中，靜止的部件粘貼在敏感的操 作面上。用粘貼技術(shù)可以在光滑的操作面上獲得非常好的持久的保持， 其中原則上甚至可以使用商業(yè)通用的觸摸板或觸摸屏。
作為與觸摸板或觸摸屏粘貼的調(diào)節(jié)元件的替代方案，也可以用一 種實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中靜止的部件在敏感的操作面?zhèn)让婀潭ㄔ?框架上，或者該框架本身就形成調(diào)節(jié)元件的靜止的部件。該變型方案 需要在觸摸板或觸摸屏的框架上有合適的容納部位，用于例如定位靜 止的部件，或者說在框架本身中構(gòu)造用于調(diào)節(jié)元件的導(dǎo)向裝置。不言 而喻，所述觸發(fā)件在任何情況下與敏感的操作面共同作用。
在非粘貼的實(shí)施方式中，也可以毫無問題地在例如觸摸屏要用于 純粹的顯示目的時(shí)，將所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)元件移除或者可運(yùn)動(dòng)地從表 面離開，例如可折疊地或可旋轉(zhuǎn)出來地，從而例如在顯示菜單時(shí)具有 盡可能大的顯示面。
原則上可以將所述調(diào)節(jié)元件構(gòu)造成已知類型的調(diào)節(jié)元件，也就是說例如構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器或移動(dòng)調(diào)節(jié)器，其中也可以同時(shí)使用旋轉(zhuǎn)調(diào) 節(jié)器和移動(dòng)調(diào)節(jié)器。
所述觸發(fā)件例如可以作為滑動(dòng)觸點(diǎn)彈性地貼靠在敏感的操作面上 并且跟隨調(diào)節(jié)元件的運(yùn)動(dòng)。然后所述操作面就檢測該滑動(dòng)觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)， 并且在軟件方面轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)確定的功能。然而作為替代方案，所述觸 發(fā)件也可以具有彈性機(jī)構(gòu)或捶打機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在調(diào)節(jié)元件運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)施 離散的切換運(yùn)動(dòng)。在此，所述觸發(fā)件要么可以配屬于靜止的部件并且 相應(yīng)間歇性地作用到敏感的操作面的相同位置上，要么與可運(yùn)動(dòng)的部 件一起運(yùn)動(dòng)并且相應(yīng)地在受控制的軌跡上執(zhí)行一 系列切換運(yùn)動(dòng)。
例如所述彈性機(jī)構(gòu)或捶打機(jī)構(gòu)可以具有 一 個(gè)斜面或 一 系列斜面， 所述斜面在調(diào)節(jié)元件運(yùn)動(dòng)時(shí)使彈性元件朝操作面運(yùn)動(dòng)。所述斜面例如 可以作為鋸齒輪廓布置在調(diào)節(jié)元件的可運(yùn)動(dòng)的部件上，而所述彈性元 件布置在靜止的部件上，從而在操作面的位置上觸發(fā)切換運(yùn)動(dòng)，然而 在觸發(fā)件可運(yùn)動(dòng)時(shí)則相反布置。
在觸摸屏中優(yōu)選的是，該觸摸屏分為用于顯示與功能有關(guān)的信息 的顯示區(qū)和操作區(qū)，在該操作區(qū)中布置至少一個(gè)調(diào)節(jié)元件并且必要時(shí) 顯示標(biāo)記。如已經(jīng)提到過的，在調(diào)節(jié)元件可移除時(shí)也可以將操作區(qū)在 必要時(shí)用作顯示區(qū)。
如同樣已經(jīng)提到過的，在使用觸摸屏?xí)r優(yōu)選為調(diào)節(jié)元件配設(shè)標(biāo)記， 該標(biāo)記配合相應(yīng)的功能，例如溫度顯示或用于音量調(diào)節(jié)的分貝顯示。 優(yōu)選為調(diào)節(jié)元件配設(shè)單獨(dú)的顯示面，從而顯示與功能有關(guān)的信息。優(yōu) 選設(shè)置導(dǎo)光元件，該導(dǎo)光元件將觸摸屏上的顯示內(nèi)容描繪到顯示面上。 所述導(dǎo)光元件能夠借助于濾色鏡和/或透鏡元件將顯示面上的觸摸屏顯 示內(nèi)容在顏色上進(jìn)行變化并且/或者放大或縮小，使得該顯示內(nèi)容與其 它顯示內(nèi)容相比顯著突出。
如已經(jīng)提到過的，通過所述可運(yùn)動(dòng)的和靜止的部件之間的導(dǎo)向裝 置的設(shè)計(jì)可以影響調(diào)節(jié)元件的操作手感。借助于布置在敏感表面下面 的電磁體可以在很大程度上影響移動(dòng)力和旋轉(zhuǎn)力，該電磁體為了改變 操作特性與調(diào)節(jié)元件的可運(yùn)動(dòng)的部件上的磁性作用的元件共同作用。
用于觸摸屏的調(diào)節(jié)元件也是本發(fā)明的主題，從而在商業(yè)通用的觸 摸屏中達(dá)到觸摸屏和調(diào)節(jié)元件的前面所述的組合的優(yōu)越性。此外，設(shè) 置調(diào)節(jié)元件，該調(diào)節(jié)元件具有靜止的部件、可運(yùn)動(dòng)的部件以及觸發(fā)件，
6所述靜止的部件可固定在觸摸屏上，用所述可運(yùn)動(dòng)的部件可以調(diào)節(jié)用 于功能的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，所述觸發(fā)件配屬于靜止的或可運(yùn)動(dòng)的部件，其中 所述觸發(fā)件在裝配后離散地或連續(xù)地作用到敏感的操作面上。這種調(diào) 節(jié)元件可以構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器或移動(dòng)調(diào)節(jié)器，并且在一種特別簡單的 實(shí)施方式中，靜止的部件可以設(shè)有光滑面狀的表面用于涂上粘結(jié)劑， 從而可以將調(diào)節(jié)元件以簡單的方式固定在操作面上。


下面根據(jù)附圖詳細(xì)研究本發(fā)明的實(shí)施例。其中 圖l是觸摸屏連同旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的示意性原理圖； 圖2是圖1中的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的可運(yùn)動(dòng)的操作部件的從下面看的示 意性一見圖；以及
圖3是圖1中的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的固定的部件的示意性俯視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示意性示出了觸摸屏10連同固定在其敏感的表面12上的 旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器14。所述旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器14具有下面的固定的部件16，該部 件構(gòu)造成具有例如兩個(gè)舌形簧片20的扁平的環(huán)形件18 (參見圖3 )。 該扁平的環(huán)形件18直接粘貼到觸摸屏的表面12上。
在所述固定的部件16上可旋轉(zhuǎn)地支承著操作部件22，該操作部件 在其下側(cè)具有環(huán)形的鋸齒結(jié)構(gòu)24。在旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)的操作部件22時(shí)， 該鋸齒結(jié)構(gòu)與舌形簧片20共同作用，從而該鋸齒結(jié)構(gòu)將舌形簧片壓向 觸摸屏的敏感的表面12，其中通過舌形簧片20的彈性避免太大的力。 在所述舌形簧片20的壓緊位置的區(qū)域內(nèi)，對觸摸屏IO進(jìn)行編程，從 而通過按壓觸發(fā)確定的功能。因此，在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)所述操作部件22時(shí)出 現(xiàn)由舌形簧片20觸發(fā)的一系列離散的切換過程。
配屬于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器14的刻度可以圍繞該旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器顯示在觸摸屏 IO的表面上。在示出的實(shí)施方式中，所述固定的部件16具有透明的區(qū) 域26，該區(qū)域?qū)⒂|摸屏10的顯示內(nèi)容可視地描繪在旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器14的 中間區(qū)域中的顯示表面28上。通過透鏡、光導(dǎo)纖維和/或?yàn)V色鏡可以在 光學(xué)上進(jìn)一步突出這樣的顯示內(nèi)容，使得該區(qū)域內(nèi)的顯示內(nèi)容明顯與 例如屏幕表面12上的其它顯示內(nèi)容相比更突出地得到顯示。
所述操作部件22的受控制的運(yùn)動(dòng)形成了觸覺上的支持，并且由此 簡化了眼睛和手之間的協(xié)調(diào)過程，從而例如在汽車中操作時(shí)一旦使用者用手抓住旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器，他就可以將其視線再度轉(zhuǎn)移到交通事件上。
所示出的實(shí)施例是特別簡單的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器14，該旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器除了 受控制的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外還告訴使用者確定的定位作用，由此使用者獲得 了關(guān)于相應(yīng)功能的調(diào)節(jié)的改變的反饋。然而也可以用其它的設(shè)計(jì)方案， 在這些設(shè)計(jì)方案中例如放棄所述定位作用，方法是例如在可運(yùn)動(dòng)的操 作部件22上設(shè)置彈性貼靠在觸摸屏的表面上的舌形簧片。不言而喻， 也可以將離散觸發(fā)的舌形簧片設(shè)置在可運(yùn)動(dòng)的操作部件22上，其中所 述鋸齒結(jié)構(gòu)相應(yīng)地構(gòu)造在固定的部件上。
也可以使用其它觸發(fā)機(jī)構(gòu)例如彈性元件，該彈性元件類似于挺桿 進(jìn)行預(yù)張緊并且然后為了觸發(fā)切換過程短暫地朝觸摸屏的表面敲擊。 例如可以通過屏幕下方的電磁體實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地影響調(diào)節(jié)力，該電磁體與 配屬于可旋轉(zhuǎn)的元件的磁性元件共同作用。
不言而喻，可以以類似的方式通過移動(dòng)調(diào)節(jié)器在可操作性方面改 善觸摸屏，該移動(dòng)調(diào)節(jié)器在結(jié)構(gòu)上類似于前面描述的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器。
作為替代方案，也可以通過以下方法實(shí)現(xiàn)在觸摸屏上的安置，即 調(diào)節(jié)元件例如以前面描述的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的形式在敏感的操作表面12側(cè) 面固定在框架上，例如通過定位。在此，也可以將可運(yùn)動(dòng)的操作部件 的導(dǎo)向裝置本身固定在框架上，然而在該區(qū)域內(nèi)要設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)上 的措施。
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權(quán)利要求
1. 具有用于調(diào)節(jié)確定功能的敏感的操作面(12)的觸摸板或觸摸屏，其特征在于，在敏感的操作面(12)上方布置至少一個(gè)機(jī)械的調(diào)節(jié)元件(14)，并且該調(diào)節(jié)元件具有觸發(fā)件(20)，該觸發(fā)件在調(diào)節(jié)元件(14)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用到敏感的操作面(12)上用于調(diào)節(jié)功能。
2. 按權(quán)利要求l所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于，所述至少 一個(gè)調(diào)節(jié)元件(14)具有靜止的部件(16)和可運(yùn)動(dòng)的部件(22)， 所述靜止的部件關(guān)于屏幕表面(12)位置固定地進(jìn)行布置，所述可運(yùn) 動(dòng)的部件在靜止的部件(16)上可運(yùn)動(dòng)地進(jìn)行導(dǎo)向。
3. 按權(quán)利要求2所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于，將所述靜 止的部件(16)粘貼到敏感的操作面(12)上。
4. 按權(quán)利要求2所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于，所述靜止 的部件(16)在屏幕表面(12)側(cè)面固定在框架上，或者所述框架本 身就形成調(diào)節(jié)元件的靜止的部件。
5. 按權(quán)利要求4所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于，所述至少 一個(gè)調(diào)節(jié)元件是可移除的或可運(yùn)動(dòng)地從操作面(12)離開。
6. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于， 將所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)元件(14)構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器。
7. 按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在 于，將所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)元件構(gòu)造成移動(dòng)調(diào)節(jié)器。
8. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于， 所述觸發(fā)件作為滑動(dòng)觸點(diǎn)彈性地貼靠在敏感的操作面上并且跟隨調(diào)節(jié) 元件的運(yùn)動(dòng)。
9. 按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在 于，所述觸發(fā)件(20)具有彈性機(jī)構(gòu)或捶打機(jī)構(gòu)，該彈性機(jī)構(gòu)或捶打 機(jī)構(gòu)在調(diào)節(jié)元件(14)運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行離散的切換運(yùn)動(dòng)。
10. 按權(quán)利要求9所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于，所述彈 性機(jī)構(gòu)或捶打機(jī)構(gòu)具有一個(gè)斜面或一系列(24)斜面，所述斜面在調(diào) 節(jié)元件(14)運(yùn)動(dòng)時(shí)將彈性元件(20)朝敏感的操作面(12)運(yùn)動(dòng)。
11. 按權(quán)利要求IO所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在于，所述斜 面作為鋸齒輪廓(24)布置在調(diào)節(jié)元件(14)的可運(yùn)動(dòng)的部件(22) 上并且所述至少一個(gè)彈性元件(20)布置在靜止的部件(16)上。
12. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其特征在于，所述 觸摸屏分為用于顯示與功能有關(guān)的信息的顯示區(qū)和操作區(qū)，在該操作 區(qū)中布置所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)元件(14)。
13. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸摸屏，其特征在于，在所 述調(diào)節(jié)元件(14)上設(shè)置單獨(dú)的顯示面，該顯示面顯示與功能有關(guān)的 信息。
14. 按權(quán)利要求13所述的觸摸屏，其特征在于，至少一個(gè)導(dǎo)光元 件將觸摸屏的顯示內(nèi)容描繪到顯示面上。
15. 按權(quán)利要求14所述的觸摸屏，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo) 光元件具有透鏡元件、光導(dǎo)纖維和/或?yàn)V色鏡，它們將顯示面上的觸摸 屏顯示內(nèi)容在顏色上進(jìn)行變化并且/或者放大或縮小。
16. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的觸摸板或觸摸屏，其特征在 于，在敏感的操作面(12)下面設(shè)置電磁體，該電磁體為了改變操作 特性與配屬于調(diào)節(jié)元件的磁性元件共同作用。
17. 用于觸摸屏的調(diào)節(jié)元件，其特征在于靜止的部件(16)、可 運(yùn)動(dòng)的部件(14)以及配屬于靜止的或可運(yùn)動(dòng)的部件(16， 22)的觸 發(fā)件，所述靜止的部件能夠固定在觸摸屏(10)上，用所述可運(yùn)動(dòng)的 部件能夠執(zhí)行用于功能的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)，所述觸發(fā)件用于離散地或連續(xù)地 作用到觸摸屏(10)的敏感的操作面(12)上。
18. 按權(quán)利要求17所述的調(diào)節(jié)元件，其特征在于，所述調(diào)節(jié)元件 構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器(14)或移動(dòng)調(diào)節(jié)器。
19. 按權(quán)利要求17或18所述的調(diào)節(jié)元件，其特征在于，所述靜 止的部件(16)具有光滑面狀的表面用于涂上粘結(jié)劑。
全文摘要
觸摸板或觸摸屏(10)具有敏感的操作面(12)用于調(diào)節(jié)確定的功能。為了簡化操作，在敏感的操作面(12)上方布置至少一個(gè)機(jī)械的調(diào)節(jié)元件(14)，該調(diào)節(jié)元件具有觸發(fā)件(20)，該觸發(fā)件在調(diào)節(jié)元件(14)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用到敏感的操作面(12)上用于功能調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G06F3/0488GK101512474SQ200780033726
公開日2009年8月19日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月11日
發(fā)明者G·邁耶-阿倫特, W·莫爾 申請人:西門子公司