[发明专利]用于车辆的操作单元

说明书

用于车辆的操作单元(10)设置有具有前表面的壳体(26)和设置在壳体(26)的前表面上且具有操作表面(14)的操作元件(12)。操作元件(12)以弹簧‑弹性的方式安装。此外，设置至少一个传感器(28)以检测操作元件(12)的致动运动。操作单元(10)另外具有至少一个致动器(32)，在由传感器(28)以及分析和控制单元(30)检测到的操作元件(12)的致动运动的情况下用于操作元件(12)的反馈运动，分析和控制单元(30)连接到所述至少一个传感器(28)和致动器(32)。致动器(32)设计为电枢型电磁体，电枢型电磁体具有包括第一励磁线圈(52)的第一定子(48)和作为驱动元件(34)的电枢(46)。此外，电枢(46)设置有测量线圈(56)，当由第一励磁线圈(52)产生的磁通量流过电枢(46)时，测量电压施加到测量线圈(56)。第一励磁线圈(52)和测量线圈(56)连接到分析和控制单元(30)，并且通过分析和控制单元(30)，可以应用开环和/或闭环控制致动器(32)的电枢(46)可朝向第一定子(48)运动和/或电枢(46)从远离其静止位置的偏转运动的力以及电枢(46)回到其静止位置适于被控制和/或调节。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的操作单元，该操作单元例如可以是用于操作各种车辆部件的信息娱乐系统。

背景技术

操作单元具有显示组件，在该显示组件上例如各种符号字段(symbol fields)适于以菜单-驱动的方式来表示，通过该菜单-驱动方式可以通过有效的驱动来选择用于车辆部件的功能，例如按压(也称为力感)，正变得越来越流行。例如，操作者将接收以操作元件在其激活之后的附加主动移动(所谓的力反馈)形式的功能选择的触觉确认。

从DE-A-10 2008 035 907和DE-A-10 2012 000 568中已知触敏输入装置。从DE-A-10 2009 007 243中已知一种输入装置的横向弹簧弹性安装的操作元件。此外，在DE-A-100 43 805中公开了一种用于内燃机的阀操作的机电致动器，其中致动器设有测量线圈。

由于安装空间和成本原因，常常使用没有永磁体的电磁体(电枢型磁体)作为致动器。这种电枢型磁体(armature-type magnet)的定子因此被电磁操作。为了调整操作元件的操作表面的所需的运动，致动器处的时间力的进展(the temporal force progression)必须是精确可调的。另外，可能需要分别主动地建立操作元件前后移动的力。这可以通过在两个电磁定子之间具有共同电枢的双电枢型磁体来实现。

在磁场缓慢变化的情况下，电磁体的力基本上取决于电枢电流以及电枢与定子之间的气隙。然而，在触觉反馈(haptic feedback)情况下的力进展是非常动态的并且包括1kHz以上的频率分量。在这里，在通常使用的用于引导磁通量的加工钢或电气板的情况下，电流和力之间的连接并不是微不足道的，并且只能通过非常复杂的建模来描述。此外，由于机械公差和操作表面的运动，气隙并不完全已知，因此只能粗略估计电枢型磁体的作用力。

发明内容

本发明的目的是在构造为电磁体的致动器中提供相对精确且便宜的力测量，用于来自车辆操作单元的操作元件的触觉反馈。为此目的，电磁体可以配置为单电枢或双电枢。

为了实现该目的，本发明提供了一种用于车辆的操作单元，其中操作单元设置

-壳体，具有前表面，

-操作元件，设置在壳体的前表面上，其包括操作表面，其中操作元件为弹簧-弹性地安装，

-至少一个传感器，用于检测操作元件的致动运动(actuation movement)，

-至少一个(例如，电磁的或压电的)致动器，在由传感器检测操作元件的致动运动的情况下用于操作元件的反馈运动，以及

-分析和控制单元，其连接到至少一个传感器和致动器。

根据本发明，在这种操作单元中提供