键盘支架、显控台及操作方法

技术领域

本发明属于包括显控台的特种车辆用仪表或仪表板技术领域，尤其涉及一种键盘支架、显控台及操作方法。

背景技术

显控台为具有操作、控制和显示等功能的人机对话界面设备。某些特种车辆（例如军用指挥车、电子对抗车、通信指挥车、测控指挥车等）内设有多功能显控台之类的仪表或仪表板。通常显控台伴随有特定的操作键盘，由于操作环境的变化、操作员的变化，经常需要调节操作键盘至不同的角度和位置以达到良好的使用效果，但是现有的显控台之类的仪表或仪表板一般采用固定式键盘设计，难以满足用户需要的特定键盘角度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种键盘支架、显控台和操作方法，以解决现有技术中显控台一般采用固定式键盘、特别是特种车辆固定式键盘设计不能适应多种需求下的角度调整问题。

第一方面，本发明提供一种键盘支架，所述键盘支架用于显控台，所述键盘支架包括基座，所述基座的顶部设有操作区，所述操作区设有若干操作键，所述基座的底部设有用于支撑所述基座的若干调节组件，所述调节组件包括齿轮、第一齿条、第二齿条和支撑轴，所述支撑轴的第一端转动连接至所述基座的预定位置，所述支撑轴的第二端转动连接至所述齿轮，所述齿轮与所述第一齿条相啮合，所述齿轮与所述第二齿条相啮合，所述齿轮能够沿第一齿条和第二齿条运动，所述齿轮运动时能够带动所述第一端抬升或降低。

本申请通过在基座的底部设置用于支撑基座的调节组件，并进一步使调节组件包括相互传动的齿轮、第一齿条、第二齿条和支撑轴，在需要调节键盘支架的角度、位姿时，可以经过第一齿条和第二齿条中的一个带动齿轮沿第一齿条和第二齿条的延伸方向滚动；同时，齿轮滚动并带动支撑轴发生摆动，以使基座的角度随之发生变化，继而达到调整键盘支架的目的。当基座的底部设置多个调节组件时，可以使基座具有更多的角度和位姿的调整可能，以更好地满足多种需求下的角度调整，尤其能够更好地满足特种车辆在不同环境下（尤其在山地环境）的调整需要。

另外，本申请通过使调节组件包括齿轮、第一齿条和第二齿条，在齿轮、第一齿条和第二齿条的啮合下，当齿轮与第一齿条和第二齿条相对静止时，可以很好地实现基座的锁止功能，进而可以使键盘支架在角度和位姿调整好后更加稳定，能够更好地满足特种车辆在复杂工作环境下的键盘操作需要。

在其中的一种实施例中，所述第一齿条和所述第二齿条均沿水平方向延伸，所述第一齿条固定于显控台的侧壁，所述第二齿条能够沿水平方向移动；所述调节组件配置为当所述第二齿条沿水平方向移动时，所述齿轮带动所述支撑轴的第二端沿水平方向运动，且所述支撑轴的第一端绕所述支撑轴的第二端摆动。

在其中的一种实施例中，所述基座整体呈方形结构，所述键盘支架包括四个所述调节组件，所述基座包括第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；所述第一侧的下方和所述第二侧的下方各设有两个所述调节组件，所述第一侧下方的两个所述调节组件所包括的所述第二齿条共线设置，所述第二侧下方的两个所述调节组件所包括的所述第二齿条共线设置，所述第一侧下方的两个所述第二齿条与所述第二侧下方的两个所述第二齿条平行设置。

在其中的一种实施例中，在所述操作区的外侧壁上设有沿所述第二齿条运动方向延伸的滑槽，所述第二齿条上设有凸起，所述凸起由所述滑槽的内侧伸出，所述凸起能沿所述滑槽滑动。

在其中的一种实施例中，相邻的多个所述操作键间设有多个容纳槽和与所述多个容纳槽一一对应的清理组件。

在其中的一种实施例中，所述容纳槽包括第一斜面和第二斜面，在所述键盘支架处于水平状态下，所述容纳槽沿所述键盘支架的上表面竖直向下凹陷，从而使得所述容纳槽整体位于所述操作键的竖直方向的下侧，从而使得灰尘或杂物在重力的作用下自然沿所述容纳槽落入槽底。

在其中的一种实施例中，所述清理组件包括抽吸管，所述抽吸管的抽吸口能够沿所述容纳槽的槽底运动。

在其中的一种实施例中，所述容纳槽上设有收纳带，所述收纳带沿所述容纳槽的延伸方向铺设在所述容纳槽的槽底位置；所述抽吸管的抽吸口设有可打开的挡板，所述收纳带上设有卡槽，所述挡板处于打开状态时，所述挡板越过所述收纳带的边缘，且所述挡板的至少部分卡入所述卡槽内，所述抽吸口能够经所述挡板带动所述收纳带运动。

第二方面，本发明还提供了一种显控台，所述显控台包括如前述任一实施例所述的键盘支架，所述显控台上设有键盘安置区，所述键盘支架设置于所述键盘安置区。

第三方面，本发明还提供了一种键盘支架的操作方法，用于操作如前述任一实施例所述的键盘支架，包括调节至少一个调节组件，使得键盘支架的所述预定位置到达预定高度，以改变键盘支架的整体位姿。

第四方面，本发明还提供了另一种键盘支架的操作方法，包括如下步骤：

步骤S1：调节多个调节组件，使得操作键附近的灰尘和杂物落入容纳槽内的收纳带内；

步骤S2：控制抽吸管沿容纳槽的槽底运动，以将容纳槽的槽底位置的灰尘和杂物吸走；

步骤S3：牵引收纳带使收纳带沿所述容纳槽移动，收纳带带动其表面附着的灰尘和杂物离开容纳槽区域。

与现有技术相比，本发明中的键盘支架和操作方法至少能达到下述至少一种有益效果是：

本发明通过提供一种键盘支架、显控台和操作方法，键盘支架包括基座，所述基座的顶部设有若干操作键，所述基座的底部设有若干调节组件，通过调节组件实现基座的预定位置的抬升或降低，从而改变键盘整体的位置和姿态，以解决现有技术中采用固定式键盘设计不能适应多种需求下的角度调整的问题。

附图说明

图1是本发明的实施例中的显控台的结构示意图；

图2是本发明的图1中的A处结构的局部放大视图；

图3是本发明的实施例中的键盘支架调整位姿后的结构示意图；

图4是本发明的图3中的B处结构的局部放大视图；

图5是本发明的实施例中的操作区的控制结构示意图；

图6是本发明的实施例中的操作区的俯视结构示意图；

图7是本发明的图3中的C处结构的局部放大视图；

图8是本发明的实施例中的容纳槽的侧视的位置关系示意图；

图9是本发明的图6中的D处结构的局部放大视图；

图10是本发明的实施例中的图9的a-a区域在抽吸管处于卡接状态下的结构示意图；

图中附图标记：

100、显控台；110、操作台；120、底座；200、操作区；210、键盘支架；211、操作键；220、基座；230、调节组件；231、支撑轴；2311、支撑轴的第一端；2312、支撑轴的第二端；232、齿轮；2321、第一齿条；2322、第二齿条；240、滑槽；241、凸起；250、容纳槽；251、第一斜面；252、第二斜面；253、收纳带；2531、第一卡槽；2532、第二卡槽；254、收纳带的边缘；260、清理组件；261、抽吸管；2611、第一挡板；2612、第二挡板；262、驱动组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、前后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。本实施例中的Z轴的正方向指的是上，Z轴的负方向指的是下，Y轴的正方向指的是前，Y轴的负方向指的是后，X轴正方向指的是左，X轴负方向指的是右。

本发明的实施例提供了一种显控台100，如图1所示，包括相互连接的操作台110和底座120，其中，操作台110设有操作区200，操作区200为键盘支架210的工作空间。键盘支架210包括若干操作键211。一方面，键盘支架210的操作键可以适配成特定按钮以满足特定的操作环境。例如，该特定按钮可以为远程控制开关按键、应急灯开关等操作按钮；另一方面，在本实施例中，键盘支架210的角度可以调节，以带动操作键211运动至合适位置，以适应操作者的操作习惯。在具体实施时，可选择性地使多个操作键211成排设置、成列设置或排列设置。

具体地，在本实施例中，键盘支架210包括基座220，基座220的顶部设有操作区，操作键211设置在基座220的上表面。应当注意，在本实施例中，基座220既可以通过对调节组件230的调节，使键盘支架210完全离开操作台110的表面，也可以使基座220始终位于操作台110的操作区200的空间内，只要能适应操作需要即可。

在本申请的一些实施例中，使基座220的底部设有用于支撑基座220的若干调节组件230，调节组件230包括齿轮232、第一齿条2321、第二齿条2322和支撑轴231，支撑轴的第一端2311转动连接至基座220的预定位置，支撑轴的第二端2312转动连接至齿轮232，齿轮232与第一齿条2321相啮合，齿轮232与第二齿条2322相啮合，齿轮232能够沿第一齿条2321和第二齿条2322运动，齿轮232运动时能够带动支撑轴的第一端2311抬升或降低。

本申请通过在基座220的底部设置用于支撑基座的调节组件230，并进一步使调节组件230包括相互传动的齿轮232、第一齿条2321、第二齿条2322和支撑轴231，在需要调节键盘支架的角度、位姿时，可以经过第一齿条2321和第二齿条2322中的一个带动齿轮232沿第一齿条2321和第二齿条2322的延伸方向滚动，同时，齿轮232在滚动的过程中带动支撑轴231发生摆动，以使基座220的角度随之发生变化，继而达到调整键盘支架的目的。当基座220的底部设置多个调节组件230时，可以使基座220具有更多的角度和位姿的调整可能，以更好地满足多种需求下的角度调整，尤其能够更好地满足特种车辆显控台之类的仪表或仪表板在不同环境下（尤其在山地环境）的调整需要。

另外，本申请通过使调节组件230包括齿轮232、第一齿条2321和第二齿条2322，在齿轮232、第一齿条2321和第二齿条2322的啮合下，当齿轮232与第一齿条2321和第二齿条2322相对静止时，可以很好地实现基座220的锁止功能，进而可以使键盘支架在角度、位姿调整好后更加稳定，能够更好地满足特种车辆显控台之类的仪表或仪表板在复杂工作环境下的键盘操作需要。

需要指出的是，用于支撑基座220的调节组件230的数量不做具体的限制，在具体实施时，其可以为一个、两个、三个、四个或五个以上。在具体实施时，还可以选择性地使键盘支架210包括用于支撑基座220的其他支撑结构；例如可使键盘支架210包括支撑柱（图中未示），使支撑柱的一端与操作台110固定连接，使支撑柱的另一端与基座220下表面的中心区域球铰连接，使调节组件230经支撑轴的第一端2311与基座220下表面的中心区域以外的区域连接。

需要解释的是，本申请中的“基座的预定位置”是指基座上的用于与支撑轴连接并能够随支撑轴移动而发生抬升或降低的位置。例如预定位置可以是基座下表面，也可以是基座的侧壁。当键盘支架包括多个调节组件时，可选择性地使预定位置设为基座下表面的除几何中心以外的区域。

在本申请的一些优选的实施例中，基座220的底部设有四个调节组件230，本实施例中，使基座220整体呈方形设置，调节组件230分布在基座220的四个角的下方，以调节基座220的四个角的高度，进而在整体上实现对基座220的多自由度调节，使基座220到达不同的位姿。需要指出的是，基座220的结构形式不做具体的限制，在具体实施时，还可选择性地使基座220整体呈圆形设置。

对单个调节组件230而言，调节组件230包括齿轮232、第一齿条2321、第二齿条2322和支撑轴231，支撑轴的第一端2311转动连接至基座220的预定位置，支撑轴的第二端2312转动连接至齿轮232，齿轮232与第一齿条2321相啮合，齿轮232与第二齿条2322相啮合，齿轮232沿第一齿条2321和第二齿条2322转动以实现位移。在具体实施时，进一步使第一齿条2321固定至操作台110的操作区200（即显控台100的侧壁），第二齿条2322可以相对于操作台110滑动，在第二齿条2322的带动下，与其啮合的齿轮232发生转动和位移，进而带动支撑轴的第二端2312发生水平位移，并使支撑轴的第一端2311发生摆动，以抬升或降低基座220的对应位置。此时，如果保持其余的调节组件230不动，也即基座220的其余位置不变的情况下，支撑轴的第一端2311受到支撑轴的第二端2312的位置变化而发生高度的变化，参照图3-4，相对于图1-2，支撑轴的第一端2311被抬起，从而使得键盘支架210在该位置出现抬升，整体上改变了键盘支架210的位姿。

在本申请的一些实施例中，进一步使第一齿条2321和第二齿条2322均设为直齿条，使第一齿条2321和第二齿条2322均沿水平方向延伸，第一齿条2321固定于显控台100的侧壁，例如第一齿条2321的侧壁面固定于显控台100的侧壁，第二齿条2322能够沿水平方向移动；调节组件230配置为当第二齿条2322沿水平方向移动时，齿轮232带动支撑轴的第二端2312沿水平方向运动，且支撑轴的第一端2311绕支撑轴的第二端2312摆动，在支撑轴的第一端2311绕支撑轴的第二端2312摆动的过程中，以调节基座220位姿。

在另一些实施例中，进一步选择性地使基座220整体呈方形结构，键盘支架210包括四个调节组件230，基座220包括第一侧和与第一侧相对的第二侧；第一侧的下方和第二侧的下方各设有两个调节组件230，第一侧下方的两个调节组件230所包括的第二齿条2322共线设置，第二侧下方的两个调节组件230所包括的第二齿条2322共线设置，第一侧下方的两个第二齿条2322与第二侧下方的两个第二齿条2322平行设置。

参照图5，在整个操作区200的外侧壁上设有沿第二齿条2322运动方向延伸的滑槽240，第二齿条2322上设有凸起241，凸起241由滑槽240的内侧伸出，且凸起241能够沿滑槽240滑动。在具体实施时，使滑槽240为贯穿于操作区200的侧壁的通槽，凸起241至少部分穿出滑槽240，以使凸起241至少部分位于操作区200的外侧，凸起241位于滑槽240内侧的部分固定连接至第二齿条2322，从而使得第二齿条2322能够从外部由凸起241位于操作区200外侧的部分直接控制，也同时使得第二齿条2322的运动轨迹沿滑槽240的方向延伸。

进一步地，在另一些实施例中，凸起241上设有定位孔，沿滑槽240表面分布有若干限位孔，当凸起241到达预定位置时，可通过定位销一端卡入定位孔内，另一端伸入限位孔内，从而限制了凸起241和滑槽240的相对位置，进而实现对第二齿条2322的限位。

在另一些实施例中，凸起241上设有弹簧销，当凸起241到达预定位置时，弹簧销弹出抵持并卡紧在滑槽240内部，从而限制了凸起241和滑槽240的相对位置，进而实现了对第二齿条2322的限位。

对于包括多个调节组件230的实施方式，既可以单独调节某个调节组件230，也可以同时调节多个调节组件230，以使键盘支架210能够达到多个位姿状态，也即，空间位置和姿态均可以被调节，从而使得键盘支架210拥有较好的适应能力。

在本实施例中，当需要进行调节时，采用如下操作步骤：调节至少一个调节组件（可选地，同时锁定其它调节组件），使得键盘支架210的特定位置到达预定高度，以改变键盘支架210的整体位姿。

在操作台110进行长时间使用后，操作区200不可避免地会出现灰尘或杂物堆积的情况，尤其是操作键211的位置附近，部分灰尘和杂物容易引起操作键211的操作受阻或障碍。某些情况下，清扫操作键211需要特定清洁工具，否则容易造成操作键211的误触。

参照图6至图7，图7是图3中C处结构的局部放大视图，在本实施例中，键盘支架210上设有多个容纳槽250，并对应设置有多个清理组件260。具体地，容纳槽250包括第一斜面251和第二斜面252，在键盘支架210处于水平状态下，容纳槽250沿键盘支架210的上表面向竖直向下凹陷，从而使得容纳槽250整体位于操作键的竖直方向的下侧，以使得灰尘或杂物在重力的作用下自然沿容纳槽250落入槽底。

应当说明的是，通过调节组件230可以实现键盘支架210的各个对应位置的高度的调整，不仅可以改变键盘支架210的角度，使其达到多种倾斜和偏转的姿态，同时，通过调节组件230，也可以使得键盘支架210出现晃动，从而使得积累的灰尘或杂物会落入容纳槽250内，也即，无论是自然状态或是通过运动，均可以实现容纳槽250对灰尘或杂物的收集。

在保证容纳槽250收集到灰尘或杂物后，一般而言，在重力的作用下，灰尘或杂物会堆积在容纳槽250的槽底，清理组件260包括可伸缩的抽吸管261，抽吸管261的抽吸口可以沿容纳槽250的槽底运动，从而将灰尘和杂物吸走。在具体实施时，清理组件260还包括控制抽吸管261外伸和回缩的驱动组件262。在某一实施例中，可以选择直线电机直接带动抽吸管261的管口移动，此时将抽吸管261配置为柔性管。还可以选择性地使驱动组件262包括伸缩单元（例如气缸或液压缸等），或使驱动组件262包括丝杠滑块组件。可以理解，驱动组件262安装于操作区200内，驱动组件262的驱动端可以沿容纳槽250的长度方向运动，驱动组件262的驱动端与抽吸管261的抽吸口连接，驱动组件262的驱动端在容纳槽250内运动时，可以带动抽吸管261的抽吸口在容纳槽250内运动。抽吸管261的末端（即远离抽吸口的一端）设有抽吸泵，抽吸泵工作时，可以产生吸力，从而通过抽吸管261将容纳槽250内的灰尘吸走。

在本实施例中，容纳槽250沿直线方向延伸，以便于抽吸管261吸走灰尘和杂物。

在另一些实施例中，抽吸管261设置为匹配槽底形状的多边形结构，以实现对槽底灰尘或杂物的彻底清洁。

在另一些实施例中，第一斜面251的坡长大于第二斜面252的坡长，第一斜面251的坡度小于第二斜面252的坡度。

应当注意的是，容纳槽250并非只能沿图示方向横向排列，在另一些实施例中，沿纵向也设有多个容纳槽250和对应的清理组件260。

在本实施例中，当需要进行清洁时，采用如下操作步骤：

步骤S1：调节多个调节组件230，使得操作键211附近的灰尘和杂物在重力的作用下落入容纳槽250内；

步骤S2：控制抽吸管261沿容纳槽250的槽底运动，从而将落入容纳槽250的灰尘和杂物吸走。

由于本实施例中，并不是所有的灰尘或杂物均会落入容纳槽250的底部，大部分的灰尘和杂物会堆积到容纳槽250的底部，部分的灰尘和杂物会贴附在容纳槽250的槽壁上，因此，为了保证更好的清洁效果，增设了可替换的收纳带253，收纳带253铺设在容纳槽250的槽底位置，并沿着容纳槽250延伸方向设置。

在本实施例中，收纳带253包括连续的第一段和第二段，第一段覆盖容纳槽250的槽底，第二段延伸并翻转至键盘支架210的背面，收纳带253可以沿着容纳槽250运动从而将覆盖容纳槽250的第一段逐渐切换成第二段，也即实现了收纳带253的更换，从而使得第一段附带的灰尘和杂物翻转至键盘支架210的背面，从而在重力的作用下掉落，本实施例还在操作区200的最底部设置有收纳仓（图中未示出），收纳仓可以收纳从键盘支架210的背面掉落的灰尘和杂物。

在本实施例中，收纳带253覆盖容纳槽250的部分表面，这是因为，收纳带253的运动客观上会带动灰尘和杂物运动，如果覆盖容纳槽250的全部表面，部分灰尘和杂物可能会重新回到操作键211附近，而收纳带253覆盖容纳槽250的部分表面，哪怕部分灰尘和杂物运动，也只是堆积到收纳带253的边缘位置，仍处于容纳槽250的内部。

在另一些实施例中，收纳带253覆盖容纳槽250的全部表面。

在另一些实施例中，收纳带253的表面具有粘性，可以对灰尘和杂物进行沾附。

对本实施例进行进一步优化，参照图8，正如上面所述，大部分的灰尘和杂物会堆积到容纳槽250的底部，部分的灰尘和杂物会贴附在容纳槽250的槽壁上，当设置了收纳带253后，部分的灰尘和杂物会贴附在收纳带253上，而尚留部分灰尘和杂物常常会停留在收纳带的边缘254位置，因此，对于本实施例中，对抽吸管261进行进一步优化，图8展示了抽吸管261的抽吸口的示意图，抽吸管261的抽吸口处设置有第一挡板2611和第二挡板2612，第一挡板2611和第二挡板2612可以绕着抽吸管261的抽吸口转动。可以理解，第一挡板2611和第二挡板2612的一端与套接环（图中未示出）铰接，套接环套设于抽吸管261的抽吸口处，第一挡板2611和第二挡板2612远离套接环的一端可以朝向抽吸口的径向两侧运动，从而实现第一挡板2611和第二挡板2612绕抽吸口的转动。

此处请参照图9，图9是图6中D区域的放大图，应当说明，图7状态下，抽吸管261尚处于初始状态，在图9中，收纳带253的远离抽吸管261的抽吸口一侧设有第一卡槽2531和第二卡槽2532，分别对应第一挡板2611和第二挡板2612，当抽吸管261的抽吸口抵达第一卡槽2531和第二卡槽2532的对应位置时，如图10所示，第一挡板2611和第二挡板2612可以手动打开，即，第一挡板2611和第二挡板2612由抽吸管261的轴向方向向抽吸管261的径向两侧打开，从而分别卡入第一卡槽2531和第二卡槽2532，第一挡板2611和第二挡板2612分别越过收纳带253在第一斜面251和第二斜面252的边缘，具体参照图10，图10是图9的a-a区域在抽吸管261处于卡接状态下的结构示意图，抽吸管261的第一挡板2611和第二挡板2612打开，分别卡入第一卡槽2531和第二卡槽2532，此时，如果拉动抽吸管261回到初始位置，从而第一挡板2611和第二挡板2612受到第一卡槽2531和第二卡槽2532的限位，导致其可以带动收纳带253运动，继而一方面实现了收纳带253的切换；另一方面，第一挡板2611和第二挡板2612分别遮盖了收纳带253在第一斜面251和第二斜面252的边缘，从而导致第一挡板2611和第二挡板2612可以将位于收纳带253的边缘位置的灰尘和杂物带动至收纳带253内或被携带至没有设置操作键211的区域，从而更进一步地实现清洁目的。

应当注意的是，为了达到更好的清洁效果，第一挡板2611适应收纳带253在第一斜面251的形状，第二挡板2612适应收纳带253在第二斜面252的形状，且第一挡板2611和第二挡板2612在打开后，第一挡板2611和第二挡板2612至少存在一个侧面贴紧容纳槽250的槽面。

在本实施例中，当需要进行完全彻底清洁时，采用如下操作步骤：

步骤S1：调节多个调节组件230，使得操作键211附近的灰尘和杂物在重力的作用下落入容纳槽250内，并大部分落入收纳带253内；

步骤S2：控制抽吸管261的抽吸口沿容纳槽250的槽底运动，以将容纳槽250的槽底位置的灰尘和杂物吸走；

步骤S3：牵引收纳带253使收纳带253沿容纳槽250的延伸方向移动，收纳带253带动其表面附着的灰尘和杂物离开容纳槽250区域。

进一步地，配合第一挡板2611和第二挡板2612，步骤S3前（也即步骤S2）还可以包括如下步骤：

步骤S21：当抽吸管261到达预定位置时，打开抽吸口的第一挡板2611和第二挡板2612，从而使得第一挡板2611和第二挡板2612卡入收纳带253的对应位置的卡槽内；

步骤S22：移动抽吸管261至初始状态，第一挡板2611和第二挡板2612带动收纳带253运动，并将挡板覆盖区域的灰尘和杂物带离键盘区域。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。