(57)【要約】  車両用、特には車両部品用の操作ユニットは筐体（１０）を含み、筐体（１０）は例えばディスプレイである操作要素（１２）を含み、装置内、特に車両のダッシュボード内に取り付けられる。操作要素（１２）は筐体（１０）内に弾性設置される。更に、操作要素（１２）の操作が検出された際に操作要素（１２）を機械的に励振するためのアクチュエータ（１６）が設けられる。また、操作ユニットは、操作要素（１２）の操作が検出された際に上記アクチュエータ又は一のアクチュエータ（１６）によって機械的に励振可能な、及び／又は、操作要素（１２）が移動される際に筐体（１０）上に設置され筐体（１０）に加わる力を実質的に補償するために移動可能な、振動補償質量（２０）を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載機器用操作装置、特には車両用ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）であって、
特には表示面を備える前面と、前記前面とは逆向きの後面とを有する前壁を有する筐体（１０）と、
前記筐体（１０）の前記前面の上及び／又は前に位置する及び／又は位置可能である、車載機器の操作機能を手動でトリガーする及び／又は操作機能のパラメータを手動で調整するための操作要素ユニット（１９、１９’）とを含み、
前記操作要素ユニット（１９、１９’）は、１以上の操作要素（１８、６０）と、電気コンシューマと、前記電気コンシューマに割り当てられた評価／制御ユニット（４８）と、エネルギー供給ユニット（５０）とを含み、
前記操作要素ユニット（１９、１９’）の前記エネルギー供給ユニット（５０）に電気エネルギーを供給するために、１以上の第１コイル（５４）が、前記前壁の後面に対向するよう配置され、前記１以上の第１コイル（５４）に誘導結合され前記エネルギー供給ユニット（５０）に接続された１以上の第２コイル（５６）が、前記操作要素ユニット（１９、１９’）内及び／又は上に配置されることを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記１以上の第１コイル（５４）又は第１コイル（５４）のうちの１以上、ならびに前記１以上の第２コイル（５６）又は第２コイル（５６）のうちの１以上が、前記操作要素ユニットの前記制御／評価ユニット（４８）と、前記操作要素ユニット（１９、１９’）の外部かつ特には前記筐体（１０）上及び／又は内に配置された信号／データ処理ユニット又は前記操作要素ユニット（１９、１９’）の外部かつ特には前記筐体（１０）上及び／又は内に配置された通信インターフェイスとの間のワイヤレス単方向又は双方向データ通信のためにさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記操作要素ユニット（１９、１９’）と前記筐体（１０）上及び／又は内に配置された通信インターフェイスとの間に追加ワイヤレスデータ通信リンクを任意で備え、前記追加ワイヤレスデータ通信リンクは２つのコイルを含み、そのうち一方は前記操作要素ユニット（１９、１９’）内に配置され、他方は前記操作要素ユニット（１９、１９’）外に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作装置。
【請求項４】
前記操作要素ユニット（１９、１９’）は、前記操作要素ユニット（１９、１９’）外かつ前記筐体（１０）外に配置された通信インターフェイスとのワイヤレス通信のための近接場信号伝送インターフェイスを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作装置。
【請求項５】
前記操作要素ユニット（１９、１９’）は、１以上の操作キー（６０）、好ましくは複数の操作キー（６０）を含む操作キーバー又は操作キーフィールド、及び／又は特には押圧回転機能を有する回転アジャスター（１８、１８’、１８’’）、及び／又は電気又は電子コンシューマとしてのデータ入力用タッチパッド、及び／又は表示要素又は表示装置、及び／又はタッチスクリーンを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項６】
前記筐体（１０）の前記前面はディスプレイ（１２、１２’）を含み、前記操作要素ユニット（１９、１９’）は前記ディスプレイ（１２、１２’）上及び／又は前に位置する及び／又は位置可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項７】
前記筐体（１０）の前記ディスプレイ（１２、１２’）は、前記ディスプレイ（１２、１２’）の後面に対向する発光面を備えるバックライトユニット（１７）を含み、前記１以上の第１コイル（５４）は前記バックライトユニット（１７）内に配置されることを特徴とする請求項６に記載の操作装置。
【請求項８】
前記ディスプレイ（１２、１２’）はタッチスクリーンとして設計され、容量性及び／又は抵抗性及び／又は光学性のタッチパネル（１３）を含み、前記操作要素ユニット（１９、１９’）は前記タッチパネル（１３）の前及び／又は上に配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の操作装置。
【請求項９】
前記操作要素ユニット（１９、１９’）は、前記操作要素ユニット（１９、１９’）内に力フィードバック機能又は力覚／力フィードバック機能を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項１０】
前記操作要素ユニット（１９、１９’）の手動作動は、前記ディスプレイ（１２、１２’）の前記タッチパネル（１３）によって検知可能であることを特徴とする請求項８又は９に記載の操作装置。
【請求項１１】
前記操作要素ユニット（１９、１９’）は、固定的又は反転可能に配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２０１６年１１月４日付の独国特許出願第１０  ２０１６  １２１  ０７６．５号の優先権を主張し、その主題が参照により本出願の主題に援用される。
【０００２】
本発明は、車載機器用操作装置、特には車両用ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）に関する。
【背景技術】
【０００３】
車載機器用の操作装置は、ユーザー受け入れを向上するために、高い操作快適性を有することが求められる。キー及び／又は回転アジャスターを備える操作要素が知られており、このような操作要素に独自の表示要素又は装置、すなわちディスプレイを備える傾向が強まっている。これらの部品の操作には、操作安全性を保持するために継続的に利用可能な電気エネルギーが必要であるため、ケーブルで供給される。
【０００４】
バッテリーのないキーボード及びポインティングデバイス（マウス）が、ドイツ特許出願公開第１９８  ５４  ３６７号から公知であることから、このようなデータ入力装置は車両用操作ユニットの設計においては考慮されない。
【０００５】
更なるデータ入力及びデータ転送装置が、ドイツ特許出願公開第１９６  ５２  ４９１号及びドイツ実用新案出願第２０  ２０１５  １０１  ３３４号に開示されている。
【０００６】
車両内の操作要素ユニットの電気又は電子部品へのエネルギー供給が単純化されていると構造面及び組立労力の軽減の両方において有利であるが、自動車のＥＭＣ要件に適合しなければならないという困難さがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１９８  ５４  ３６７号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１９６  ５２  ４９１号明細書
【特許文献３】ドイツ実用新案出願第２０  ２０１５  １０１  ３３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、特には筐体に「取り付け済み」又は「取り付け可能」で、エネルギー供給が構造面で単純化されている操作要素ユニットを備える、車載機器用の操作装置を作成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本目的を達成するため、本発明によれば、車載機器用の操作装置、特には車両用ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）であって、特には表示面を備える前面と、前記前面とは逆向きの後面とを有する前壁を有する筐体と、前記筐体の前記前面の上及び／又は前に位置する又は位置可能である、車載機器の操作機能を手動でトリガーする及び／又は操作機能のパラメータを手動で調整するための操作要素ユニットとを含み、前記操作要素ユニットは、１以上の操作要素と、電気コンシューマ（例：表示要素及び／又は表示装置、又は圧力及び回転センサーシステム）と、前記電気コンシューマに割り当てられた評価／制御ユニットと、エネルギー供給ユニットとを含み、前記操作要素ユニットの前記エネルギー供給ユニットに電気エネルギーを供給するために、１以上の第１コイルが、前記前壁の後面に対向するよう配置され、前記１以上の第１コイルに誘導結合され前記エネルギー供給ユニットに接続された１以上の第２コイルが、前記操作要素ユニット内及び／又は上に配置される。
【００１０】
以下、表示要素及び／又は機能的センサーシステム（押圧機能、回転機能、力覚機能、力フィードバック機能）それぞれの表示装置の例を用い、電気コンシューマとして本発明を説明する。ただし、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
【００１１】
本発明によれば、操作ユニットを操作するのに必要な電気エネルギーを、操作要素ユニットのエネルギー供給ユニットへと誘導的に供給することが必要である。このように、エネルギーが無線供給されることで、操作装置の構造及び組立労力が軽減される。特に、筐体の前面で電気エネルギーの供給を受けるよう、操作要素ユニットを取り外し可能に位置することが可能である。車両へ無許可でアクセスした場合には、車両は全く、又は部分的にしか操作できなくなるため、特定の状況下では、車両への無許可アクセスの動機を与えないよう、安全性の観点からこれを行うこともできる。
【００１２】
交換可能又は充電可能バッテリーによって操作要素ユニットにエネルギーを供給することも当然可能である。ただし、本発明の誘導的エネルギー供給では、操作要素ユニットに十分な電気エネルギーを供給されることが常に保証されるため、運転手がバッテリーの交換や充電を気にする必要がない。
【００１３】
本発明によれば、第１（エネルギー伝達）コイルは、筐体の前壁の後面に対向するよう筐体内に配置され、第２（エネルギー伝達）コイルは操作要素ユニット内に配置される。筐体が、互いに隣接した複数の第１コイルを備えことも考えられる。この場合、筐体の前壁における取り外し可能な操作要素ユニットの位置決めによって、第２コイルに誘導的に電気エネルギーを供給するために、いずれかの第１コイルから第２コイルにエネルギーが供給される。第１コイルは、第１コイルのどれが現在操作要素ユニットに電気エネルギーを供給しているかについての情報を操作装置が受信し操作要素ユニットと通信するようコーディングされてもよい。このように、例えば筐体の前面を構成し、その上に操作要素ユニットが位置決め可能なディスプレイに多様な表示コンテンツを表示することが可能である。
【００１４】
本発明は、筐体の前壁がディスプレイを備える場合に特に関連する。ディスプレイはタッチスクリーンであってよい。ディスプレイは、例えばＬＣＤ、ＬＥＤ、マイクロＬＥＤ、ＯＬＥＤ、量子ドット又はＥ−Ｉｎｋディスプレイであってよい。対応するディスプレイタイプの動作に絶対的に必要ではない、ディスプレイの前面と後面との間に配置された全面の表示シールド、例えばメタライズ層等、が構造に含まれない限り、基本的には全ての「アクティブ」ディスプレイタイプを用いることができる点が重要である。
【００１５】
驚くべきことに、ディスプレイの前面に配置された操作要素ユニットを操作するために、電気エネルギーはＬＣＤディスプレイを通じて誘導的に伝達可能であり、電荷が誘導的に伝達されるディスプレイの画像コンテンツは視覚的に影響されないことが判明した。この目的には、例えば携帯電話向けのＱｉ充電標準を用いることができる。
【００１６】
また、エネルギー供給だけでなく、データ通信用にも、誘導結合されたコイルを使うことも可能である。このようにして、例えば、車両を始動させ、誘導的エネルギー伝達を有効にした後で、環境発電ＩＣ又は同様の回路が、操作要素ユニットの操作のために十分なエネルギーが伝達されたと報告した際に、操作要素又はそれに含まれる電子機器を通じて操作要素ユニットにフィードバックすることが可能になる。所望の情報を表示装置、又は操作要素ユニットの表示要素に表示するためのデータ通信は、単方向でも双方向でもよい（例：ＮＦＣ標準準拠）。
【００１７】
本発明の適用範囲は、例えば車両の空調の温度を指定するために利用可能な操作要素ユニットの回転アジャスター又は回転／圧力アジャスターが配置されたディスプレイを備えた操作装置に関する。回転アジャスターを回動させることで所望の温度が設定され、現在設定されている温度が、操作要素ユニットの表示要素又は表示装置によって表示される。このとき、必要とされるそれぞれのセンサーシステム（例：容量的、光学的、又は抵抗的に機能する）が、操作要素ユニットに設けられる必要がある。もしくは、後述のとおり、タッチスクリーンとして設計されているディスプレイのセンサーシステムを用いることができる。
【００１８】
本発明の更なる有利な実施形態において、１以上の第１コイル又は第１コイルのうちの１以上、ならびに１以上の第２コイル又は第２コイルのうちの１以上が、操作要素ユニットの制御／評価ユニットと、操作要素ユニットの外部かつ特には前記筐体上及び／又は内に配置された信号／データ処理ユニット又は通信インターフェイスとの間のワイヤレス単方向又は双方向データ通信のためにさらに設けられてよい。
【００１９】
本発明の更なる有利な実施形態において、操作要素ユニットは、操作要素ユニット外かつ筐体外に配置された通信インターフェイスとのワイヤレス通信のための近接場信号伝送インターフェイスを備えてよい。操作要素ユニットが、対応する通信インターフェイスとのデータ通信を行うＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェイス等の近接場信号伝送インターフェイスを有する。ここで、通信インターフェイスは操作要素ユニットの外部かつ筐体の外部にあり、車両内の他の場所に配置される。このようなワイヤレス通信リンクは、エネルギー伝達コイルを使う場合よりも高速のデータ通信に用いることができる。
【００２０】
本発明の更なる有利な実施形態において、操作要素ユニットは、１以上の操作キー、好ましくは複数の操作キーを含む操作キーバー又は操作キーフィールド、及び／又は特には押圧回転機能を有する回転アジャスター、及び／又はデータ入力用タッチパッドを含んでよく、及び／又は操作要素ユニットの表示要素又は表示装置がタッチスクリーンとして設計されてよい。
【００２１】
筐体の前面がディスプレイを含み、操作要素ユニットが、ディスプレイの上及び／又は前に位置する及び／又は位置可能であると有用である。
【００２２】
筐体のディスプレイは、ディスプレイの後面に対向する発光面を備えるバックライトユニットを含み、１以上の第１コイルはバックライトユニット内に配置されると有用である。
【００２３】
操作要素ユニットそのものに、力フィードバック機能又は力覚／力フィードバック機能を設けることも可能である。操作要素ユニットは、（例えば接着剤、ゲル、吸盤等によって）可逆的に取り外し可能に位置決めすることも、恒久的に位置決めすることもできる。
【００２４】
上述のとおり、ディスプレイはタッチスクリーンとして設計され、容量性及び／又は抵抗性及び／又は光学性のタッチパネルを含み、操作要素ユニットはタッチパネルの前及び／又は上に配置されると有利である。タッチ機能を有するディスプレイ、すなわちタッチセンサー式ディスプレイを用いる場合、ディスプレイのタッチパッドにより操作要素ユニットの手動作動が検知可能であると有用である。
【００２５】
このように、操作要素ユニットは、機能センサーシステム、表示装置、又はその両方を備えてもよく、表示機能（ディスプレイ）付き、又は無しの筐体の壁に設置されてよい。上述のいずれの場合においても、本発明の必須の構成は、制御要素ユニットの電気コンシューマに対し、筐体の壁を介して、誘導的に電気エネルギーが供給される点である。
【００２６】
本発明の本実施形態の利点を説明するために、車両の内部には、多様な車載機器を操作するために利用可能なタッチフィールドを有するタッチ式操作ユニットがますます多く設けられていることに留意されたい。また、車載機器の操作パラメータ及び操作機能の入力及び確定のために、いわゆる回転アジャスターを用いることもますます一般的になっている。公知の回転アジャスターは、回転アジャスターの現在位置を検出する、また、入力を確定するためにセンサーシステムを有し、これは構造が非常に複雑な場合があり、製造コストの上昇につながる。回転アジャスターを、隣接して配置されたタッチ操作ユニットと共に用いる場合、両者は互いから分離され、この点において同じく互いから分離された面を有する部品である。
【００２７】
したがって、車載機器用の操作装置が以下を備えていると有利である。
手動操作可能なタッチフィールドを備え、タッチセンサー式及び／又は圧力センサー式操作面と、操作面の下に配置され、操作面における接触及び／又は加えられた圧力の位置を検出するセンサーシステムと、を有するタッチ操作ユニット。
センサーシステムから信号を受信し、操作面の手動作動を検出するため、また、操作面上の作動位置によって定義された操作機能をトリガーするために信号を評価する、センサーシステムに操作可能に接続された評価ユニット。
保持要素と、その上に配置された手動操作可能な回転要素とを有する回転アジャスター。
【００２８】
保持要素は、タッチ操作ユニットの操作面の一部の領域に配置され、１以上の回転位置検出要素を有する。タッチ操作ユニットの操作面の一部の領域に割り当てられたセンサーシステムによって、回転位置検出要素の一部の領域内の位置における操作面上の接触及び／又は圧力印加が検出可能である。評価ユニットは、センサーシステムによって受信した信号によって、回転アジャスターの回転要素の１以上の回転位置検出要素によるタッチ操作ユニットの操作面の作動を検出し、１以上の回転位置検出要素の位置によって割り当てられた操作機能をトリガーする。
【００２９】
本発明のこの更なる実施形態に対応して、回転アジャスター、もしくはより一般的には操作要素ユニット、が機能センサーシステムを有さない場合、現在の回転アジャスターの調整位置の検出にセンサー技術が使われる限りにおいて、タッチ操作ユニットと一体化することが提案される。本発明によれば、保持要素と、その上に回転可能に配置された手動操作可能な回転要素を有する回転アジャスターは、タッチセンサー式及び／又は圧力センサー式操作面と、操作面の下に配置されるセンサーシステムとを備える手動操作可能なタッチ操作ユニットに、またはその上部に配置される。回転要素は、回転要素を回転させる際にタッチ操作ユニットの操作面の上部または上を移動する１以上の回転位置検出要素を備える。回転位置検出要素のそれぞれの位置は、タッチ操作ユニットのセンサーシステムによってのみ検出可能である。これに対応して、操作要素ユニットの操作キーの押圧もタッチスクリーンのセンサーシステムによって検出可能であり、ここでタッチスクリーンの作動の検出は空間分解される。
【００３０】
タッチ操作ユニットの操作面のうち、回転アジャスターの保持要素が配置されている領域において、操作機能の手動入力のための更なる記号フィールド又はタッチフィールドが表示又は設置されていてよい。例えば、回転アジャスターをリングとして設計し、リングの内側からタッチ操作ユニットの操作面へ視覚的にアクセス可能としてもよい。もしくは、タッチ操作ユニットの操作面の情報を、光学光ファイバー部品等の光学的な導光要素を介して、リング内で回転アジャスターの表面に誘導してもよい。ただし、このような入力フィールド又は表示フィールドを、上述の領域のタッチ操作ユニットの操作面上に表示して、本発明のタッチ操作ユニットを、回転アジャスターを回転することに加えて、手指でも操作可能にしてもよい。
【００３１】
回転アジャスターの保持要素は、例えば操作面に接着によって付設されてよい。ただし、保持要素を操作面に直接固定することなく配置することも可能である。この場合、保持要素は例えば、タッチ操作ユニットを包囲する枠等、それぞれの隣接する要素に付設される。回転要素は、回転リング又は回転アジャスターとして設計されてよく、追加の作動要素及び／又は表示要素があってもなくてもよく、及び／又はタッチパッドがあってもなくてもよい。
【００３２】
容量的、抵抗的、又は光学的センサーシステムを備えた操作ユニットが、タッチ操作ユニットとして好適である。容量的センサーシステムの場合、手動操作可能な回転要素及び１以上の回転位置検出要素が導電性であり、回転要素と回転位置検出要素とを介した操作者の自己容量が、センサーシステム内の電位分布に影響する。もしくは、圧力センサー式タッチ操作ユニットを用いることもできる。タッチ操作ユニットは、局所的に可逆的変形可能で、変形位置は抵抗的又は光学的に（いわゆるＦＴＩＲ（Ｆｒｕｓｔｒａｔｅｄ  Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）センサーによって）検出される。
【００３３】
本発明では、タッチ操作ユニットの操作面上の１以上の回転アジャスターの形で操作要素を一体化することにより、面を分離する必要がなくなる。回転アジャスターの配置及びサイズが、タッチ操作ユニットを変更することなく、任意で決定可能である。回転アジャスターの調整位置は、タッチ操作ユニット用に設けられた、回転アジャスターが調節されるとき回転パス上で移動する１以上の回転位置検出要素の（回転）位置を検出するセンサーシステムによって評価されるので、評価用電子機器を回転アジャスター用に別途設けることは不要であるが、タッチ操作ユニットの手動作動のためにすでに設けられている評価用電子機器を用いることもできる。
【００３４】
本発明の更なる有利な実施形態において、タッチ操作ユニットのタッチフィールドが手動で作動された際に、聴覚的、光学的、及び／又は触覚フィードバックが提供されてもよい。回転要素によって操作機能が選択されるとしても、聴覚的、光学的、及び／又は触覚フィードバックを必ずしも提供しなくてもよい。その後、回転要素によるコマンド入力が、例えば回転要素を押下することによって実施され、操作者によって認識される。
【００３５】
これを参照すると、保持要素上の回転要素が、タッチ操作ユニットの操作面に向かって可逆的に移動可能に配置されている、及び／又は、タッチ操作ユニットの操作面に対して可逆的に押圧可能であり、評価ユニットが、操作面に向かう移動状態、及び／又は操作面に対する押圧状態において、回転要素の１以上の回転位置検出要素によって操作面の作動を検出すると有利である。回転要素を押下して、回転要素によってコマンドを入力すると、回転位置検出要素がタッチ操作ユニットの操作面に接近し、タッチ操作ユニットのセンサーシステムが、異なる信号強度によってこれを検出する。タッチ操作ユニットが、局所的に弾性変形可能な操作面を備えた抵抗的又は光学的操作ユニットである場合、回転位置検出要素によって操作面に対して押圧が行われた際、センサーシステムは異なる信号強度を検出することで押圧機能を検出してもよい。回転要素が押圧されたことは、最小圧力又は最小押圧力から検出される。このようにして、それぞれの機能入力が受け付けられる。
この点において、回転要素が、回転要素が押圧された際にタッチ操作ユニットの操作面に接触及び／又は接近する、及び／又は操作面に圧力を印加するための圧力検出要素を含むと有利である。ここで評価ユニットは、タッチ操作ユニットの操作面の接触及び／又は接近、及び／又は操作面への圧力の印加が行われた際、センサーシステムからの信号によって押圧状態を検出する。
【００３６】
本発明の更なる有利な実施形態において、タッチ操作ユニットのセンサー技術は、タッチ操作ユニットの操作面に接触及び／又は接近が行われた場合と、同じ場所で操作面が押圧された場合とでは、異なる信号を発信してもよい。別法として、または付加的に、タッチ操作ユニットの操作面に圧力が加えられた際、圧力の大きさに依存する信号強度で、ある位置でセンサーシステムが信号を発信してもよい。これらいずれの場合においても、評価ユニットはこれらの信号を利用して、回転要素が押圧されているかどうかを検出する。
【００３７】
上述のとおり、回転アジャスターの保持要素は、操作面上に配置され、望まれないずれが起きないよう固定される。例えば、保持要素は操作面に当接して固定されていてよい。操作面へのこの接触はセンサーシステムによって無視されるか、操作面上の保持要素が固定されている領域にはセンサーシステムが設けられないかのいずれかである。
【００３８】
もしくは、回転アジャスターが様々なタッチフィールドに接近して、回転アジャスターの回転要素の回転により入力機能を果たすよう、回転アジャスターの保持要素を、操作面上で移動可能に設置することも可能である。回転アジャスターは、例えば機械的に固定される。
【００３９】
操作ユニットの操作要素の一例として回転（押圧）アジャスター（ディスプレイ付き）を用いる、本発明の上述の実施形態は、操作キー（ディスプレイ付き）にも適宜適用される。
【００４０】
回転要素は、ラッチ式に回転可能に、又は自由回転可能に、保持要素上に配置されてもよい。
【００４１】
以下、様々な例示的実施形態を用い、図面を参照して、本発明を詳述する。それぞれの図は以下を表す。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】タッチ操作ユニット１２が配置され、手動操作可能なタッチフィールドと回転アジャスターを有する車両のセンターコンソールの前領域の斜視図である。
【図２】タッチ操作ユニットのうち回転アジャスターが設けられた領域の、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２に図示した回転アジャスターの底面図である。
【図４−５】タッチ操作ユニットの操作面上に配置され、押圧して入力を確定することが可能な回転アジャスターの更なる例示的実施形態を示す図である。
【図６−７】タッチ操作ユニットの操作面上に配置され、押圧して入力を確定することが可能な回転アジャスターの更なる例示的実施形態を示す図である。
【図８−９】更なる例示的実施形態の前面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明、すなわち、回転アジャスター又は回転／圧力アジャスターによる、ディスプレイ上に配置された操作要素ユニットの電気／電子部品への無線供給を説明する。アジャスターの回転位置及び押圧機能（もしあれば）は、本発明において必須ではないが有利であるディスプレイのタッチセンサーシステムによって更に検出される。
【００４４】
図１は、車両内のセンターコンソールのうち、センターコンソールから計器パネルにかけての領域の斜視図である。この領域において、１以上の車載機器の操作パラメータ及び機能の表示及び／又は入力のために、ヒューマンマシンインターフェース１１が筐体１０の内部又は上部に設けられている。ヒューマンマシンインターフェース１１は、タッチパネル１３を備えたタッチスクリーンとしてのディスプレイ１２を含み、表示可能なタッチフィールド１６を有する操作面１４と、表示生成レイヤー１５（例えばＬＣＤ技術）と、バックライトユニット１７とを備える。ディスプレイ１２では、タッチフィールド１６に加え、回転アジャスター１８としての操作要素ユニット１９がその操作面上に配置される。回転アジャスター１８は、図２に図示されるとおり、保持要素２０と、保持要素２０上に回転可能に設置される回転要素２２とを含む。保持要素２０は、２４で示されているとおり、操作面１４に接着されている。
【００４５】
本発明によれば、回転アジャスター１８の回転要素２２は、剛性に、又は回転アジャスター１８内の回転要素２２と共に回転可能に、配置された表示装置４０を備える。表示装置４０は、例えばＬＣＤタッチスクリーンとして設計され、タッチパネル４２、ＬＣＤパネル４４、及びバックライトユニット４６を含む。表示装置４０は、タッチパネル４２のタッチセンサーシステムの評価にも用いられる制御／評価ユニットによって制御される。
【００４６】
電気エネルギーが誘導的に、すなわち無線供給されるエネルギー供給ユニット５０は、エネルギー供給源として機能する。この目的のために、操作装置は、第１エネルギー伝達コイル５４に交流電圧とそれに対応する交流電流を供給する制御ユニット５２を含む。この第１エネルギー伝達コイル５４は、図２に図示のとおり、ディスプレイ１２のバックライトユニット１７内に配置されている。第１エネルギー伝達コイル５４と誘導的に結合される第２エネルギー伝達コイル５６は、回転アジャスター１８内、具体的には保持要素２０の上部の回転要素２２内に配置される。表示装置４０とそのタッチパネル４２の動作に必要なエネルギーは、このようにしてディスプレイ１２を介して誘導的に伝達されるため、ヒューマンマシンインターフェース１１の筐体１０から回転アジャスター１８までの配線が必要ない。
【００４７】
回転アジャスター１８の回転要素２２は、ＰＣＢ  ５８上に追加の電子機器を含んでよい。これらの電子機器は、例えば、回転アジャスター１８と車両内の対応する通信インターフェイスとの間の通信を近接場通信で確立可能な通信インターフェイスを含み、かつ制御してよい。ただし、２つのエネルギー伝達コイル５４、５６を、データ通信に限定した形で設けることも可能である。
【００４８】
図２は１つの第１エネルギー伝達コイル５４だけを示している。ディスプレイ１２の後ろ側、またはバックライトユニット１７内に、このような第１エネルギー伝達コイルを複数設けることも可能である。これらの第１エネルギー伝達コイル５４は、ディスプレイの全面にわたって分散的に配置され、これにより、例えばディスプレイ１２上に取り外し可能に位置される回転アジャスター１８が異なる位置に置かれても、表示装置４０の動作のための誘導的なエネルギー供給が可能となる。
【００４９】
周知のとおり、タッチ操作ユニット１２は、操作面１４の下に位置する、例えば容量センサー式のセンサーシステムを含む。センサーシステムによって発信される信号は、センサーシステムの制御も司る制御／評価ユニット２８に供給される。
【００５０】
以下、ディスプレイ１２のタッチセンサーシステムを回転アジャスターで利用して、回転アジャスター１８の回転位置を決定する、又は押圧機能を検出する方法を説明する。これは、いくつかの例示的な実施形態を通じて説明されるが、ここで、すべての例示的な実施形態において、回転アジャスター１８の電気／電子部品へのエネルギー供給は誘導的、すなわち無線である。ここで、回転アジャスター１８の回転位置決めは、回転アジャスター１８自体に設けられたセンサーシステム（図示せず）によって行われてもよく、この場合、データは回転位置を介して送信され、及び任意で、押圧機能によって特徴づけられたデータはエネルギー伝達コイツ５４、５６又はその他の無線インターフェイスを介して無線で送信される点に触れておく必要がある。
【００５１】
回転アジャスター１８は、回転要素２２の底部側に、セグメントとして設計された１以上の回転位置検出要素３０を含む。図２に記載の応用において、回転要素２２はこのような回転位置検出要素３０を２つ備える。
【００５２】
２つの回転位置検出要素３０は、回転要素２２が回転された際に、操作面１４上の回転パスの長手方向に移動する。２つの回転位置検出要素３０のそれぞれの位置はセンサーシステムによって検出可能である。回転要素２２の底部側の、回転位置検出要素３０間の領域３２（図３参照）は、センサーシステムによって検知できない。例えば、センサーシステムが容量的に機能する場合、センサーシステムによって検知される潜在的な移動に操作者の自己容量を利用するために、少なくとも回転要素２２の表面と回転位置検出要素３０の表面とが、導電的であってよい。
【００５３】
このように、本発明によれば、タッチ操作ユニット１２のセンサーシステムによって、回転アジャスター１８の現在の回転位置を検知及び検出することが可能である。回転位置検出要素３０が、操作面１４上、もしくは近接した上部を移動する、例示的な実施形態を図２に示す。例えば、局所的に可逆的に変形可能な操作面１４の場合、抵抗的又は光学的タッチセンサーの場合と同様に、回転位置検出要素３０は圧力によって操作面１４に当接することも考えうる。
【００５４】
操作機能又は操作パラメータが入力される際の、回転要素２２の現在の回転位置を検出するには、様々な解決法が存在する。例えば、所定の比較的短い時間にわたる回転アジャスター１８の静止が検出された場合、回転アジャスター１８の調整が完了した、及び、調整に関連する操作パラメータ又は操作機能の入力が可能になった、として評価することが可能である。操作入力を受け付けたことは、例えば触覚フィードバックによって確認されてよい。タッチ操作ユニット１２におけるこのような特に触覚的なフィードバックは公知である。触覚フィードバックの代わり、または追加として、聴覚又は光学的フィードバックを提供することもできる。公知のタッチ操作ユニット１２に関しては、対応する機構及び機序が利用可能である。
【００５５】
ただし、操作者が入力、具体的には回転位置に対応する入力、を行いたいことを知らせるためには、特定の位置にある回転アジャスター１８を押圧するほうがはるかに直感的である。図３及び４は、このような回転アジャスター１８’の対応する実施形態を断面図として示す。図３及び４の各部品が図２のものと同一である場合、同じ参照番号を付す。
【００５６】
図４及び５に図示のタッチ操作ユニット１２も、例えば容量的に動作する。回転アジャスター１８’の非押圧状態では、押圧状態よりも、回転要素２２及びその回転位置検出要素３０は操作面１４からより離間している（図４及び５を比較のこと）。ここで、センサーシステムは、回転位置検出要素３０が操作面１４上に直接位置しているか（図５参照）、又はわずかに離間して位置しているか（図４参照）を、容量的影響の大きさを用いて検出する。これは、ユーザーが回転要素２２を押圧することによって回転位置に対応する入力を行ったかどうかを検出するために、評価ユニット２８で利用される。
【００５７】
図６及び７は、押圧された回転アジャスター１８’’の更なる例示的実施形態を図示する。ここでも、これらの図面に示す各部品が図２から５のものと機能的又は構造的に同一である場合、同じ参照番号を付す。
【００５８】
図６及び７に図示する回転アジャスター１８’’の例示的実施形態の特色は、押圧機能及び回転要素２２の押圧による意図された入力の確認が、例えば回転位置検出要素３０として回転要素２２の底面側、具体的には中心、に配置される押圧検出要素３４の検出によって行われることである。回転アジャスター１８’’が押圧された場合のように（図７参照）、圧力検出要素３４が操作面１４に接近又は接触したことに対してセンサーシステムが応答する場合、回転要素２２の回転位置に対応する機能又は操作の入力が行われることを意味する。
【００５９】
図８及び９は、操作要素ユニット１９’が、回転アジャスターの代わりに操作キー６０を（も）含んでよいことを図示する。この場合、操作キー６０内に配置されたディスプレイ４０に、誘導的に伝達された電気エネルギーが供給され、これが本発明の主題である。キーは、例えばディスプレイ１２のタッチセンサーシステムを介して作動される（例えば図９左側に示す押圧された操作キーを参照）。
【符号の説明】
【００６０】
１０  筐体
１１  ヒューマンマシンインターフェース
１２  ディスプレイ
１２’  ディスプレイ
１３  タッチパネル
１４  操作面
１５  表示生成レイヤー（例：ＬＣＤ）
１６  タッチフィールド
１７  バックライトユニット
１８  回転アジャスター
１８’  回転アジャスター
１８’’  回転アジャスター
１９  操作要素ユニット
１９’  操作要素ユニット
２０  保持要素
２２  回転要素
２４  操作面上の保持要素の接着
２８  評価ユニット
３０  回転位置検出要素
３２  回転位置検出要素間又は外部の回転要素の底面側の領域
３４  押圧検出要素
４０  表示装置
４２  表示装置のタッチパネル
４４  表示装置のＬＣＤパネル
４６  表示装置のバックライトユニット
４８  回転アジャスターの制御／評価ユニット
５０  エネルギー供給ユニット
５２  制御部
５４  第１エネルギー伝達コイル
５６  第２エネルギー伝達コイル
５８  ＰＣＢ
６０  操作キー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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