具有光感测触点激活的人机界面、机动车辆及其后视设备的制作方法

本公开涉及一种具有光感测触点激活的人机界面形式的操作设备以及具有这种人机界面的后视设备和机动车辆。

背景技术：

us2017/160874a1描述了一种具有操作设备的机动车辆的内部后视镜，该操作设备的操作表面布置在反射镜元件的框架中，或布置成与反射镜元件相邻，或布置在内反射镜的照明模块中，用于对内部后视镜进行调节或或调光，对至少一个外部后视镜进行调节，打开至少一个车窗，设置空调系统，切换警告信号等。该操作设备包括：至少一个飞行时间(tof)传感器，用于以光的形式发射发射信号，接收接收信号并输出信息信号；至少一个光波导，用于将来自tof传感器的发射信号引导至至少一个偏转点，并且将在偏转点处偏转的偏转信号引导至在光波导的第一表面上用作操作元件的至少一个分配的出射点，第一表面用作操作表面，响应于以用户手指的形式的物体接近出射点或触摸该出射点，用于引导在该物体处偏转的接收信号；以及控制单元，其根据由tof传感器根据接收信号输出的信息信号，触发分配给操作元件或出射点的至少一种功能，其中，偏转点设置在第二表面上，该第二表面与光波导的第一表面相对，并且通过提取元件构成光波导的偏转表面，并且其中，tof传感器包括用于在光波导的具有耦合表面的第一端之前的光束路径中发射发射信号的发射器，以及用于也在光波导的第一端之前的出射点处偏转时接收接收信号的接收器。

在wo2015/001496a1中公开了一种电容式触摸面板，该电容式触摸面板包括：透明面板基板，该基板的前表面包括在使用中对用户可见的导电半透明层；与背表面相关联的至少一个光源，其中所述光源可在on状态和off状态之间切换，在on状态下在盖板的前表面上可见照明图标，而在off状态下，照明图标在盖板的前表面上不可见，其中，所述光源可通过导电半透明层的电容的变化而从off状态切换为on状态；与背表面相关联的至少一个开关，其中所述开关可通过用户在照明图标附近按下触摸面板来激活，以提供能够执行功能的输出信号。这样的触摸面板可以包括汽车内部面板或设备。此外，透明或半透明的导电金属层可以由选自于由如下构成的组中的金属、合金或导电准金属形成：铬，铝，钛，镍，钼，锆，钨，铌，钽，钴，锰，银，锌，硅，上述任何一种的混合物，上述任何一种的氧化物，上述任何一种的氮化物，上述任何一种的硼化物，上述任何一种的碳化物，上述任何一种金属的合金，钢，不锈钢，硅。当光源处于off状态时，基板的前表面可以具有基本均匀的外观，没有可见的图标或标记。通过检测到的由于物体与透明或半透明的导电金属层电容性耦合而导致的电容变化，光源可以从off状态切换到on状态。

us2009/243824a1的车辆的反射镜系统包括内部后视镜组件，其具有反射元件和信息输入显示器，该信息输入显示器提供表示多个输入字符的显示。信息输入显示器设置在反射元件后面，并且当背光设备对信息输入显示器进行背光照明时，可通过反射元件和反射元件的半透反射镜观看到信息输入显示器。控件可操作用来确定物体在反射元件处的触摸或接近的位置，并将所确定的位置与信息输入显示器的输入字符相关联。反射镜系统可以包括用于显示视频图像的视频显示器，并且信息输入显示器可以被布置在反射元件的主观看区域处，以便提供比视频显示器大的信息输入显示器。

根据wo2016/009407a1的操作设备包括：至少一个tof传感器，用于发射发射信号，特别是光形式的发射信号，接收接收信号并输出信息信号；至少一个光波导，用于将来自tof传感器的发射信号引导到至少一个偏转点，用于将偏转的偏转信号引导到可以将该操作设备安装在机动车辆中的位置。

由ep2807284a1已知一种用于聚合物基板的铬基反射涂层，其中该涂层的厚度为200nm或更小，并且该涂层是铬和掺杂剂材料的合金，该掺杂剂材料选自六角密堆积过渡金属，并且，该合金具有以主体为中心的立方相与次要的欧米伽六角密堆积相共存的晶体结构。

常用的触摸屏显示器存在触摸操作在显示表面留下指纹的问题。这些指纹可能会降低清洁度，并且在例如用于乘车共享的机动车辆中使用时，甚至可能导致分心和误操作。显示器受污染会影响触摸屏的性能。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种克服现有技术的缺点的人机界面。

该目的通过一种具有光感测触点激活的人机界面解决，该人机界面包括操作面板和显示单元，其中操作面板包括至少一个透明和/或半透明的基板，该基板设有至少一个键区和能够向基板发射光的至少一个照明源，并且显示单元提供至少一个信息部，至少临时显示关于至少一种功能的信息，能够通过操作面板的所述至少一个键区对该信息部进行触点激活。此外，设置了多个信息部和多个键区，其中每个键区与一个信息部相关联，其中每个键区和与其相关联的一个信息部对准并相邻布置。

在本公开中，提出了以线的形式设置操作面板，优选地，沿着显示单元的边缘布置该操作面板。

另外，提出了可以由用户和/或根据至少一个参数来改变信息部中显示的功能和/或关于功能的信息。

本公开的实施例的特征可以在于：感测装置，用于监视由所述至少一个照明源发出的光，优选地包括具有所述至少一个照明源的至少一个tof(飞行时间)传感器；以及控制装置，用于根据感测装置感测到的光来控制信息部限定的功能，其中，优选地，在感测到光和/或监测到感测到的光被中断一定时间和/或感测到的光水平降低或增强一定量的情况下，控制装置激活所述功能。

在本公开中，提出了实施例，其特征在于，至少一个透明和/或半透明的基板设有铬基反射涂层，该铬基反射涂层具有限定了所述至少一个键区的至少一个开口或厚度减小的区域，其中由至少一个照明源发出的光能够穿过基板和涂层的开口或厚度减小的区域。

还提出了，涂层的开口或厚度减小的区域包括切口，并且/或者，涂层在涂层的深度上设有至少一个选择性激光切口，优选地，每个切口提供一个开口。

本公开的其他实施例的特征在于，所述至少一个透明和/或半透明的基板提供至少一个光波导，用于将由所述至少一个照明源发出的光引导至至少一个偏转点，并将在偏转点处偏转的偏转信号引导到光波导的第一表面上的所述至少一个键区中的至少一个分配的出射点，该第一表面用作操作表面，并且响应于以用户手指的形式的物体接近出射点或触摸该出射点，引导在该物体处偏转的接收信号；并且当接收到由tof传感器根据接收信号输出的信息信号时，控制装置触发分配给键区的功能。

偏转点可以设置在与光波导的第一表面相对的第二表面上，并且通过提取元件构成光波导的偏转表面，其中，优选地，提取元件由光波导材料中的铣削点形式的凹部或通过材料夹杂物和/或涂层提供。

本公开提出了，对于键区中的至少一个标记(优选为涂层形式)，优选地，用以用户手指的形式的物体接近时透射的可见光和/或当记录该物体对键区的触摸时的更大的强度对光波导进行诸如抛光或照明之类的表面处理。

在本公开中，提出了基板是聚合物基板，其中，优选地，聚合物基板包括硬涂层、无机氧化物或金属薄膜形式的预涂膜，或这些预涂膜的组合。

还提出了，涂层的厚度为200nm或更小，并且该涂层是铬和掺杂剂材料的合金，该掺杂剂材料选自六角密堆积过渡金属，并且，该合金具有以主体为中心的立方相与次要的欧米伽六角密堆积相共存的晶体结构，其中，该合金是铬和掺杂剂材料的二元合金，并且掺杂剂材料在二元合金中的原子百分比在约1.9at.％至约5.8at.％的范围内。

在这一方面，提出了，掺杂剂材料选自六角密堆积过渡金属锆、钛、钴、铪、钌、钇和锇，优选地，掺杂剂材料选自六角密堆积过渡金属锆、钛和钴，并且/或者掺杂剂材料是锆，其中锆在二元合金中的原子百分比在约4.5at.％至约5.8at.％的范围内，或者掺杂剂材料是钛，其中钛在二元合金中的原子百分比在约1.9at.％至约5.8at.％的范围内，或者掺杂剂材料是钴，其中钴在二元合金中的原子百分比在约1.9at.％至5.7at.％的范围内。

此外，还提出了，涂层的厚度为100nm或更小，优选地，涂层的厚度在40nm至80nm的范围内，更优选地，涂层的厚度在50nm至70nm的范围内，最优选地，涂层的厚度是约60nm。

本公开的人机界面可以包括机动车辆的门把手、后视设备、仪表板和/或内部空间。

本公开还涉及一种机动车辆的后视设备(特别是内后视设备)，其具有根据本公开的人机界面，其特征在于：操作面板由用于后视装置的框架或边框提供，并且显示单元包括后视装置。

最后，本公开还提供了一种机动车辆，具有至少一个根据本公开的人机界面。该机动车辆的特征在于：所述功能包括控制至少一个机动车部件的第一功能，所述机动车部件特别是以门、后视设备和/或照明设备的形式，并且/或者所述功能包括机动车辆的信息娱乐系统的第二功能，并且/或者可以选择和/或改变所述功能和/或关于所述功能的显示信息，并且/或者可以选择和/或改变在显示单元上显示信息的时间点和/或持续时间。

还提出了，该人机界面的控制装置包括车辆控制单元。

利用本公开的人机界面产生了这样一种操作设备，该操作设备允许通过光感测，特别是通过铬线来激活触点，从而在保留铬外观的同时减少了指纹和污染。

根据本公开的一个方面，公开了一种具有光感测触点激活的人机界面(1,1′,1a,1b,1c,1d)，包括操作面板(2,2′)和显示单元(3)，其中操作面板(2,2′)包括至少一个透明和/或半透明的基板，该基板设有至少一个键区(211)和能够向基板发射光的至少一个照明源，并且显示单元(3)提供至少一个信息部(30a-30d)，至少一个信息部(30a-30d)至少临时显示关于至少一种功能的信息，并且能够通过操作面板(2,2′)的所述至少一个键区(211)而被触点激活，其特征在于：设置多个信息部(30a-30d)和多个键区(211)，每个键区(211)与一个信息部(30a-30d)相关联，其中，每个键区(211)和与其相关联的一个信息部(30a-30d)对准并相邻布置，并且其中操作面板(2,2′)以沿着显示单元(3)的边缘布置的线的形式设置。

根据本公开的一种实施方式，信息部(30a-30d)中显示的功能和/或关于功能的信息能够由用户和/或根据至少一个参数进行改变。

根据本公开的一种实施方式，人机界面还包括：感测装置，用于监视由所述至少一个照明源发出的光，优选地包括具有所述至少一个照明源的至少一个tof(飞行时间)传感器；以及控制装置，用于根据感测装置感测到的光来控制信息部(30a-30d)限定的功能，其中，优选地，在感测到光和/或监测到感测到的光被中断一定时间和/或感测到的光水平降低或增强一定量的情况下，控制装置激活所述功能。

根据本公开的一种实施方式，所述至少一个透明和/或半透明的基板设有铬基反射涂层(20)，该铬基反射涂层具有限定了所述至少一个键区的至少一个开口(22a-22d)或厚度减小的区域，由所述至少一个照明源发出的光能够穿过基板以及涂层的开口(22a-22d)或厚度减小的区域。

根据本公开的一种实施方式，涂层的开口(22a-22d)或厚度减小的区域包括切口，并且/或者涂层(20)在涂层(20)的深度上设有至少一个选择性的激光切口，优选地，每个切口都提供一个开口(22a-22d)。

根据本公开的一种实施方式，所述至少一个透明和/或半透明的基板提供至少一个光波导(200)，用于将由所述至少一个照明源发出的光引导至至少一个偏转点(220)，并且用于将在偏转点(220)处偏转的偏转信号引导到光波导(200)的第一表面上的所述至少一个键区(211)中的至少一个分配的出射点(212)，该第一表面用作操作表面，并且响应于以用户手指的形式的物体接近出射点(212)或触摸出射点(212)，用于引导在该物体处偏转的接收信号；并且当接收到由tof传感器根据接收信号输出的信息信号时，控制装置触发分配给键区(211)的功能。

根据本公开的一种实施方式，偏转点(220)设置在与光波导(200)的第一表面相对的第二表面上，并且通过提取元件(221)构成光波导(200)的偏转表面，其中，优选地，提取元件(221)由光波导材料中的铣削点形式的凹部或通过材料夹杂物和/或涂层提供。

根据本公开的一种实施方式，键区(211)中的至少一个标记，优选为涂层形式，优选地，用诸如以用户手指的形式的物体接近时透射的可见光和/或当记录该物体对键区(211)的触摸时的更大的强度对光波导(200)进行诸如抛光或照明之类的表面处理。

根据本公开的一种实施方式，基板是聚合物基板，其中，优选地，聚合物基板包括硬涂层、无机氧化物或金属薄膜形式的预涂膜，或这些预涂膜的组合。

根据本公开的一种实施方式，涂层(20)的厚度为200nm或更小，并且该涂层是铬和掺杂剂材料的合金，该掺杂剂材料选自六角密堆积过渡金属，并且，该合金具有以主体为中心的立方相与次要的欧米伽六角密堆积相共存的晶体结构，其中，该合金是铬和掺杂剂材料的二元合金，并且掺杂剂材料在二元合金中的原子百分比在约1.9at.％至约5.8at.％的范围内。

根据本公开的一种实施方式，掺杂剂材料选自六角密堆积过渡金属锆、钛、钴、铪、钌、钇和锇，优选地，掺杂剂材料选自六角密堆积过渡金属锆、钛和钴，并且/或者掺杂剂材料是锆，其中锆在二元合金中的原子百分比在约4.5at.％至约5.8at.％的范围内，或者掺杂剂材料是钛，其中钛在二元合金中的原子百分比在约1.9at.％至约5.8at.％的范围内，或者掺杂剂材料是钴，其中钴在二元合金中的原子百分比在约1.9at.％至5.7at.％的范围内。

根据本公开的一种实施方式，涂层的厚度为100nm或更小，优选地，涂层的厚度在40nm至80nm的范围内，更优选地，涂层的厚度在50nm至70nm的范围内，最优选地，涂层的厚度是约60nm。

根据本公开的一种实施方式，人机界面(1a,1b,1c,1d)包括门把手(110)、后视设备(100)、仪表板(120)和/或机动车辆(130)的内部空间。

根据本公开的另一个方面，公开了一种机动车辆的后视设备(100)，特别是内部后视设备，具有前述的人机界面(1a)，其特征在于：操作面板(2,2′)由用于后视装置的框架或边框提供，并且显示单元(3)包括后视装置。

根据本公开的又一个方面，公开了一种机动车辆，具有至少一个前述的人机界面，其特征在于：所述功能包括控制至少一个机动车部件的第一功能，所述机动车部件特别是以门、后视设备和/或照明设备的形式，并且/或者所述功能包括机动车辆的信息娱乐系统的第二功能，并且/或者能够选择和/或改变所述功能和/或关于所述功能的显示信息，并且/或者能够选择和/或改变在显示单元(3)上显示信息的时间点和/或持续时间。

根据本公开的一种实施方式，控制装置包括车辆控制单元。

当结合附图阅读时，将更好地理解前述公开内容以及以下具体实施方式。为了说明的目的，在附图中示出了本公开的某些实施例。然而，应当理解，本公开不限于所示的精确布置和手段。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图以示意性方式示出了与本公开一致的设备的实施方式，并且与本描述一起用于解释与本公开一致的优点和原理。

附图说明

图1是根据本公开的人机界面的前视图；

图2a至图2d是后视设备、门把手、仪表板和门的正视图，它们中的每一个都设有与图1一致的人机界面；以及

图3是根据本公开的可替代的人机界面的操作面板的横截面。

具体实施方式

在详细解释本公开的示例之前，应当理解，本公开的应用不限于以下描述中阐述的或在附图中示出的构造的细节和部件的布置。提供附图和书面描述是为了教导本领域的任何技术人员来制造和使用寻求专利保护的本公开。本公开能够具有其他实施例并且能够以各种方式来实践和实施。本领域技术人员将会认识到，为了清楚和理解，未示出商业实施例的所有特征。本领域技术人员还将会认识到，结合本公开内容的各方面的实际商业实施例的开发将需要许多特定于实施方式的决定，以实现开发者针对商业实施例的最终目标。尽管这些努力可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的本领域技术人员而言，这些努力仍将是例行的工作。

另外，应当理解，本文采用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被视为限制性的。例如，单数术语(如“一个”)的使用并不旨在限制项目的数量。此外，为了清楚起见，在本说明书中具体参照附图使用了关系术语，例如但不限于“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“向下”、“向上”、“侧面”、“角落”，并且，它们并不意图限制本公开或所附权利要求的范围。此外，应当理解，本公开的任何特征可以单独使用或与其他特征组合使用。在研究了附图和详细描述之后，本公开的其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是或将变为清楚的。所有这些附加系统、方法、特征和优点旨在被包括在本说明书内，在本公开的范围内，并且由所附权利要求保护。

如图1所示，本公开的人机界面1包括与显示单元3分开的操作面板2。操作面板2包括透明或半透明的基板(未示出)，优选地为聚合物基板的形式。如特别在ep2807284b1中所描述的，该基体设有铬基反射涂层20，该涂层20设有多个切口22a-22d，例如，通过激光切割而获得的切口，以提供用作触摸按钮的键区。显示单元3未设有任何按钮，也不用作触摸屏，但是设有信息部30a-30d。每个信息部30a-30d与一个切口22a-22d相关联和对准，以便提供关于可以通过触摸相关的切口22a-22d来激活的功能的信息。

至少一个未示出的照明源设置在具有其铬基反射涂层20的基板的下方，用于穿过它发射光。穿过切口22a-22d的光的强度不如由照明源发出的原始光的强度。

每个信息部30a-30d至少在选择的时间和/或在选择的时间间隔期间提供关于由人机界面1控制的功能的信息。这些功能作为按需功能显示在显示单元3上。

监视穿过切口22a-22d发出的光，并且如果穿过切口22a-22d中的一个切口的光束被中断一定量的时间，则确定用户已经触摸了由所述一个切口22a-22d提供的按钮，以激活由与所述一个切口22a-22d相关联的信息部30a-30d上的信息所限定的功能。响应于此，激活所述功能。

本公开的人机界面1可以包括许多设备，并且特别适合于如图2a至2d所示的汽车部件。相应的人机界面1a、1b、1c、1d可以包括：

·内部后视设备100，例如在内部后视元件的下部区域中，其可以由反射镜和/或显示元件101提供，

·门把手110，例如，在握持开口111下方，

·仪表板120，例如在其他显示器123、124和触摸屏121之间，和/或

·门130，例如，在内饰板132中的窗131下方。

操作面板2可以是布置成与显示单元3相邻的线或框架的形式。如果人机界面1a包括内部后视设备100，则操作面板2可以属于框架(未示出)，并且显示单元3可以属于反射镜和/或显示元件101。通过在切口22a-22d提供的按钮区域中触摸操作面板2来激活的功能可以是，例如，“解锁车门”、“调节外部后视镜”、“照亮驾驶室”和“切换至自动驾驶”，但是也可以实现可由机动车辆使用者激活的任何其他功能。

因此，与使用常规触摸屏形成对照的是，通过本公开的人机界面1在切口22a-22d中的一个切口的区域中用手指触摸操作面板2来实现激活和随后的控制，将不会在显示单元3上留下指纹。

可以以任何期望的几何形状和/或相对布置来设置切口。

如图3所示，本公开的可替代的人机界面1′包括可替代的操作面板2′。该可替代的操作面板2′与对应于图1的显示单元3的未示出的显示单元分开设置。

详细地，操作面板2′的光波导200在其左侧的第一端上设有光耦合表面201，该光耦合表面201相对于平行于操作表面210布置的光偏转表面220以约105°的倾斜角延伸。在光波导200的右端上有光波导端表面或光出射表面202，其相对于操作表面210成约90°的角度。在光偏转表面220中，五个光提取元件以凹部221的形式彼此等距地布置，沿光偏转表面220分别具有相同的长度，但是深度不同。凹部221为锯齿状且在设有光偏转点222的区域中具有倾斜的边缘，并且除了最远的右侧凹部221之外，另一边缘基本上垂直于光偏转表面220延伸。包括光偏转点222的斜面的倾斜度分别由与光偏转表面220成约45°角的角度给出，这对于所有凹部221而言都是相同的。为了保证发射信号的全反射，倾斜必不可少，因此约45°的角度必不可少。

可以以仅允许光在光出射表面202的区域中出射的丙烯酸玻璃的形式来设置光波导200。为了使偏转的光线从出射点212出射，可以确切地在表示五个键区211的这些区域中对丙烯酸玻璃进行抛光。光偏转表面220中的五个凹部221对应于操作表面210上的五个键区211。优选的是，光强度在每个键区211的光出射点212处的值相等。

例如未示出的tof传感器的发射器的光线l可以通过光耦合表面201进入光波导200，并且分别在五个凹部221中的至少一个上，即在光偏转点222上，在光波导200内被反射，使得相同强度的光线分别在五个键区211中(即在光出射点212上)从光波导200射出，只要没有物体(尤其是手指)触摸至少一个键区即可。

如果在一个键区211上发生未示出的触摸，则这导致至少另一种反射(即在触摸点上)，将光引导回到光耦合表面201。通过该另一种反射，接收信号可以因此到达tof传感器的接收器并在此进行评估。tof传感器能够确定在其评估范围内(即，由于其计算距离的能力引起的)已被触摸的键区。

为了防止光线不受控制地离开光波导200，即超出键区和光出射表面，光波导200可以在操作表面上(即，在键区211之外)和/或在光偏转表面220上配备有反射层。

参照图1和图3，示出了键区或按钮，这些键区或按钮一个接一个地(即顺序地)布置，并且具有正方形的形状。甚至在一个以上的基板上的可替代的布置和/或几何形状也是可能的，这取决于协作的显示单元以及要配备有本公开的人机界面的设备。操作面板与显示单元的分开允许多种设计变型。

显示设备的信息部不必始终显示它们各自的信息。相反地，有利的是，优选地可以在用户接近人机界面(特别是用手指触摸键区之一)时来驱动相应的信息显示。

此外，由不使用tof感测方法的本公开的人机界面提供的触摸确定比使用tof感测方法的本公开的人机界面便宜。但是，使用tof感应方法的人机界面提供了更多功能，例如，当用户的手指接近人机界面时激活显示单元信息部内的信息显示。

对于本公开在其不同实施例中的实现，上面的说明书、权利要求书和附图中公开的特征既可以单独地也可以以任何组合的方式必不可少。

附图标记列表

1,1a-d,1′人机界面

2操作面板

20涂层

22a-22d切口

3显示单元

30a-30d信息部

100内部后视设备

101反射镜和/或显示元件

110门把手

111握持开口

120仪表板

121触摸屏

122,123显示器

130门

131窗

132内饰板

200光波导

201光耦合表面

202光出射表面

210操作表面

211键区

212出光点

220光偏转表面

221凹部

221光提取元件

222光偏转点

l光线