带有时尚按钮的控制面板的制作方法
【专利摘要】用于电气或电子装置的控制设备。所述设备包括基底，该基底具有带有选定的轮廓的表面。覆盖件铺设在基底的表面上并且与轮廓相符。触感基体夹在基底和覆盖件之间。至少一个时尚按钮安装在覆盖件的正面。时尚按钮的操作由触感基体检测。
【专利说明】
带有时尚按钮的控制面板
技术领域
[0001]本发明涉及一种包括控制部件、例如开关等的控制面板，其中控制部件包括时尚按钮。
【背景技术】
[0002]历史上在车辆仪表盘上使用的电子控制器包括一类分散的控制部件，例如开关、把手、刻度盘、滑杆等。控制部件通常组装成大的一体式组件，该一体式组件继而安装到车辆的仪表盘中。近来，控制面板被设计成利用单个压敏接触面板来实现多种控制功能。
[0003]Tactonic Technologies (www.tactonic.com)已经开发出多接触压敏触摸式面板，其可以与被动覆层一起使用以便仅由单个接触式面板来提供一列分散的控制部件的功能。接触式面板和被动覆层是柔性的并且可以应用于弯曲表面和平坦表面。正如在该公司网站所展示的，Tactonic认为其接触式面板可以用在包括汽车行业的多种行业中。在专利申请 US2012/0086659A1、US2012/0087545A1、US2012/0089348A1 和 US2013/0275057A1 中也描述了接触式面板。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种用于控制至少一个电气或电子装置的控制设备，其中控制设备包括一个或多个控制部件，例如按钮、把手等。
[0005]根据本发明的一个示例性实施例，提供一种用于电气或电子装置的控制设备。该设备包括基底，该基底具有带有选定的轮廓的表面。覆盖件铺设在基底的表面上并且与轮廓相符。覆盖件由柔性薄片形成，该柔性薄片具有面向基底的背面和背离基底的正面，其中，正面形成该设备的外表面，因而从设备的外部是可见的。触感基体夹在基底和覆盖件之间。触感基体包括与轮廓相符的柔性薄片。触感基体响应在其上不同位置处感测的压力而提供用于控制电子装置的信号。至少一个时尚按钮安装在覆盖件的正面并且能够朝覆盖件被手动地按压，因此当时尚按钮被手动地按压时，产生的压力从按钮通过覆盖件传递至触感基体并且能够被触感基体感测。
【附图说明】
[0006]在参考附图阅读以下描述后，本发明的前述及其它特征和优点将对本发明所属技术领域的技术人员变得明显，在附图中:
[0007]图1是具有包含本发明的一个示例性实施例的控制面板的车辆中控区的透视图；
[0008]图2是根据本发明的一个示例性实施例的图1的控制面板的一部分的分解截面图；
[0009]图3(a)和图3(b)示出了图1和2的示例性实施例的时尚按钮可以附接至覆盖件的方式；
[0010]图4示出了可以在图1至图3所示的实施例中使用的本身已知的触感基体的细节；
[0011]图5示出了本身已知的卡扣的各元件，该卡扣可以在本发明的其它实施例中安装并用作时尚按钮；以及
[0012]图6示出了本身已知的按钮的另一形式，该按钮可以用作与本发明相关的时尚按钮。
【具体实施方式】
[0013]参见图1，示出了用于车辆、例如运动型多用途车或轿车的中控台10的实物模型。中控台10位于在驾驶员和乘客座椅之间的车辆仪表盘上，并且通常包括控制部件和系统，所述控制部件例如是用于控制车辆装置的开关和仪表盘，所述系统例如是娱乐和/或通信系统、环境调节系统(加热、通风、空气调节-“HVAC")以及车辆的其它类似电气或电子系统。图1所示的中控台的实物模型用HVAC控制器12、音量控制器14、时钟16以及用附图标记18表示的其它常规开关代表这些多种控制器。
[0014]图1的实物模型包含根据本发明的一个实施例的控制部件20。在图1所示的示例性实施例中，控制部件20安装在表面22上，该表面用作中控台10内的凹进湾部或凹室23的底板或基部。在图1的示例性实施例中，表面22是连续平滑变化的曲线形表面。在其它实施例中，表面可以是平坦的或者具有某些其它选定的轮廓。正如在图1中大体看到的，控制部件20包括在后文详细描述的、紧固在轮廓表面22上的时尚按钮。在后文详细描述的表面22包含对压力敏感的主动触感基体，该主动触感基体响应其上的压力而提供电信号。当车辆中的人操作控制部件20中的一个或多个时，该主动触感基体感测触碰的位置和强度，并且通过提供用于控制相关电气或电子装置的电信号而作出响应。
[0015]图2是控制部件20中的一个和表面22的相关部分的视图。图2是分解视图，以便更好地示出表面的层状结构。如图所示，层状结构包括基底24和覆盖件26。基底24可以以任何常规的方式、例如经由一体式卡扣特征部或分离式机械紧固件而附接至中控台10。覆盖件26可由任何合适的柔性材料、例如片材塑料、皮革或织物形成。覆盖件例如可以包括常规织物、例如斜纹粗布或灯芯绒的片材。本身已知的触感基体28夹在基底24和覆盖件26之间。正常使用时，三个层24、26、28紧密地铺设在彼此上并且触碰接触。的确，可以想到的是，覆盖件26通常胶接或粘接至触感基体28，尽管所使用的粘合剂可能在允许容易地用由某些其它材料形成或具有某些其它表面颜色或图案的不同覆盖件替换所述覆盖件方面较为困难。
[0016]在图3(a)和3(b)中，可以看到，控制部件20自身包括三个配合的部件，包括圆顶形时尚按钮顶部30、叉状基部32和硬币形保持部36，其中从叉状基部冲压出两个叉形件34，硬币形保持部具有尺寸和位置设计成接收来自叉状基部32的两个叉形件的开口 38。时尚按钮顶部30在其凹侧内接收基部32，并且按钮的周边在基部下方并围绕基部卷边，从而将时尚按钮顶部牢固地紧固到基部上。基部32是片材金属圆盘，从该片材金属圆盘经由常规的模压工艺冲压出叉形件。叉形件或多或少地从基部垂直地伸出并且足够尖以刺穿覆盖件材料。叉形件经过保持部36中的开口 38并且朝彼此折叠(参见如3(b))以将按钮顶部30固定至覆盖件26。保持部34可以具有中心凹陷部或井部(未示出)，其足够深以容纳折叠的叉形件，由此保持部而非叉形件接触触感基体28。
[0017]触感基体28可以采取任何常规的形式、例如可以是从TectonicTechnologies LLC获得的接触式面板。图4是可以用于本发明的一个这样的触感基体的部件的示意图。在图4中，触感基体28具有其自己的层状结构，并且由两个片材40、42组成。为了进一步描述触感基体，在图4中仅示出了每个片材的一部分。在目前的触感基体中，片材40和42更大，具有大体相同的尺寸、以完全重叠对准的方式布置，并且结合在一起以形成单个复合但柔性的结构。
[0018]两个片材40和42中的每一个均由非导电片材材料构成，在其上分别印刷有规则的直的、平行的导电迹线44和46的系列。片材40上的导电迹线44垂直于片材42上的导电迹线46行进。片材定向成使得承载相应的印刷迹线的表面面向彼此。因此，当组装片材40和42时，相应片材的迹线在位置48的矩阵中，所述位置具有横跨片材表面的规则地隔开的间隔。少量的力敏电阻(FSR)材料(未编号)以隔开的间隔印刷在一组迹线上，与带有另一片材上的迹线的交叉点48重合。因此，在每个交叉点处，一个片材上的导电迹线面向另一片材上的导电迹线，但是通过FSR材料与另一片材上的所述导电迹线隔开。在每个交叉点48处，在两个迹线之间的电阻将取决于在该交叉点处FSR受到的压力。
[0019]可以通过电扫描迹线44和46并量化在每个交叉点处的电阻来检测并定位材料表面上的触碰。通常包括固件控制的微控制器的扫描过程和设备本身是已知的，在此将不作详细描述。然而应当注意的是，该过程足够灵敏使得在一个或各个位置处施加至触感基体的表面的任何压力都能够被容易地检测到并且能够辨别压力的位置。电子设备将根据由触感基体感测的触碰而执行控制动作。
[0020]根据具体应用的需要，一个按钮20或者特定布置的多个按钮可以安装在覆盖件26上。在按钮20的一个或多个上的任何触碰将被触感基体的下方部分感觉到并因此被电子设备感测。根据被操作者按压的按钮在触感基体上的位置来操作具体的电子装置。例如，多种按钮可以与内车灯或外车灯相关联、或与HVAC控制器相关联、或与车辆娱乐系统或通信装置相关联。
[0021]当按钮被驾驶员或乘客按压时，电子设备将通过识别按钮的位置、(例如在列表中)查阅待执行的与该位置处的触碰相关的功能、接着执行通过查阅功能获得的信息所指示的动作或系列动作而对压力做出反应。一个这样的动作可以是向操作者提供作为正触觉反馈或可听反馈的可听到的“咔塔”声和/或轻微面板振动。
[0022]示出的示例性实施例是非常灵活的，这是因为可以仅通过改变覆盖件26和相关的按钮而改变按钮20的位置和数目，同时对与触感基体相关联的电子设备的编程进行相配合的改变。此外，可以出于功能性或美学原因改变按钮而不改变任何其余电子设备。采用该方式，在服装或其它生活方式类产品上发现的独具一格的时尚按钮可以用作自动控制器。此夕卜，时尚按钮可以首先由透明塑料模制，接着加工成用不透明塑料或金属按钮帽遮盖除了限定符号或文字的区域之外的全部区域。在该情况下，通过基底24加窗的LED或其它照明件可以从背后照亮按钮并显著照亮符号或文字。
[0023]能够使用许多其它形式的时尚按钮来代替在前述示例性实施例中示出并描述的按钮。可以使用传统的卡扣紧固件，从而提供仅通过脱开现有按钮并扣紧另一按钮便更换按钮的便利。可能希望更换按钮以重新标记按钮，或者改变时尚按钮的标志、设计、色彩或者甚至材料或尺寸。用于按钮帽30的设计例如可以与在服装行业中使用的设计、例如外套闭合件或类似的服装按钮类似。当然，设计不必与服装行业的设计相同，但是可以由这样的设计想到，正如例如在图5和6中示出的那样。
[0024]图5所示的常规卡扣紧固件包括帽50、柱52、卡扣54和饰钮56。卡扣54能够附接至覆盖件并且饰钮56附接至帽，反之亦然。如果卡扣附接至覆盖件，卡扣54将通过杆52固定至覆盖件。更具体地，杆52的圆柱形中间部分将从下方刺穿覆盖件并在覆盖件的另一侧上接收在卡扣54的中心孔内。随后，杆52的中心部分将通过适当的成形模而成蘑菇状，以便将两个元件牢固地紧固在一起。另一方面，帽50将以类似于时尚按钮30在叉状基部32上卷边的方式而在饰钮56的边缘上卷边。正如上文提及的，卡扣54和饰钮56的位置可以容易地颠倒。
[0025]图6示出了本身也是已知的替代例，其中，常规卡扣套件的四个部件被仅两个部件-金属大头钉60和按钮(62、64)代替。按钮在图中示出了两次，一次是以附图标记62示出为倒置，一次是以附图标记64示出为正立。按钮62包括金属按钮帽和塑料芯(未编号)。按钮帽可以具有从某些其它行业、例如服装行业可识别的设计或标志。金属大头钉60具有尖状中心钉，该中心钉将从底部刺穿覆盖件26并且接收在按钮62的塑料芯内并永久地保持为与该塑料芯过盈配合。
[0026]在上文描述的实施例中，时尚按钮20固定至覆盖件26并且不是单独地锚固至触感基体28或基底24。尽管不是目前优选的，但是可以想到的是，时尚按钮20可以通过紧固件固定，所述紧固件穿过覆盖件26和触感基体28以接收在基底24内。在这种情况下，紧固件将被定位成在触感基体中不会产生电短路或损害触感基体的位置处刺穿触感基体28，例如穿过相邻的迹线44以及相邻的迹线46之间的、优选地与四个最近的交叉点48等距隔开的位置。此外，紧固件可能需要允许按钮20相对于触感基体28的一些运动，使得由手指或手施加在按钮上的压力将转换成在触感基体28的下方区域上的压力变化。如果按钮紧固件将以这种方式延伸穿过基底24，紧固件可以包括透明芯，该透明芯使光从基底下方的光源通过管道引导到按钮中并通过该按钮。
[0027]由于触感基体的分布式的敏感度，系统能够区分对时尚按钮的不同类型的操作。例如，对按钮的(相对于车辆座椅的)远侧边缘施加压力将产生与对按钮的近侧边缘施加压力不同的触感基体信号。对于按钮的左侧边缘和右侧边缘上的压力，存在类似差异。可以利用这些差异以使用同一时尚按钮用于更为复杂的控制。例如，推压远侧边缘可以增加音量，而推压近侧边缘可以降低音量。手指围绕按钮沿顺时针或逆时针方向行进可以类似地导致某些控制功能的增加或降低。
[0028]根据本发明的上述描述，本领域技术人员能够实现改进、改变和变形。在本技术领域内的这些改进、改变和变形旨在由所附权利要求覆盖。
【主权项】
1 已经描述了本发明，下文内容受到保护:一种用于电气或电子装置的控制设备，所述控制设备包括: 基底，所述基底具有带有选定的轮廓的表面； 覆盖件，所述覆盖件铺设在所述基底的所述表面上并且与所述轮廓相符，所述覆盖件由柔性薄片形成，所述柔性薄片具有面向所述基底的背面和背离所述基底的正面，所述正面形成所述控制设备的外表面，因而从所述控制设备的外部可见； 触感基体，所述触感基体夹在所述基底和所述覆盖件之间，所述触感基体包括柔性薄片，所述柔性薄片与所述轮廓相符，所述触感基体响应在其上各个位置处感测的压力而提供用于控制所述电气或电子装置的信号； 至少一个时尚按钮，所述至少一个时尚按钮安装在所述覆盖件的正面并且能够朝着所述覆盖件手动地按压，由此当所述时尚按钮被手动地按压时，产生的压力从所述时尚按钮通过所述覆盖件传递至所述触感基体并且能够被所述触感基体感测。2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述时尚按钮包括定位在所述覆盖件上的选定位置上方的分散按钮和延伸通过所述覆盖件并在所述选定位置处紧固所述分散按钮的紧固件。3.根据权利要求2所述的控制设备，其中，所述紧固件延伸到所述基底中并被所述基底保持。4.根据权利要求2所述的控制设备，其中，所述紧固件包括:附接至所述分散按钮并朝着所述覆盖件伸出且穿过所述覆盖件的至少一个凸起;和用于在所述覆盖件的相对侧上接收所述凸起的保持部。5.根据权利要求4所述的控制设备，其中，所述凸起包括用于将所述分散按钮可移除地附接至所述凸起的卡扣紧固件，所述卡扣紧固件包括饰钮和卡扣，其分别附接至所述分散按钮和所述凸起的相应的一个。6.根据权利要求2所述的控制设备，还包括在所述基底后方的光源，其中，所述紧固件能够至少部分地透过可见光，以便允许光从所述光源到达所述时尚按钮的背后。7.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述至少一个时尚按钮包括多个时尚按钮，所述多个时尚按钮安装在所述覆盖件的正面并且能够朝所述覆盖件手动地按压，由此当所述时尚按钮中的任一个被手动地触碰时，触碰产生的压力从所述时尚按钮通过所述覆盖件传递至所述触感基体并且能够被所述触感基体感测。8.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述至少一个时尚按钮包括按钮顶部和叉状基部，所述叉状基部附接至所述按钮顶部的后部，所述叉状基部具有从叉状基部向后伸出并穿过所述覆盖件的至少两个叉形件；以及布置在所述覆盖件的相对侧上的保持部，所述叉形件经过所述保持部并且在所述保持部的后部处折叠，从而将所述覆盖件捕获在所述按钮顶部和所述保持部之间。9.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述触感基体包括力敏电阻器，所述力敏电阻器布置成使得所述触感基体能够区分所述至少一个时尚按钮的不同部分上的触碰。10.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述至少一个时尚按钮包括具有由服装行业中使用的设计想到的外观的按钮。11.一种用于电气或电子装置的控制设备，所述控制设备包括: 基底，所述基底具有带有选定的轮廓的表面； 触感基体，所述触感基体铺设在所述基底上，所述触感基体包括柔性薄片，所述柔性薄片与所述轮廓相符，所述触感基体响应在其上各个位置处感测的触碰而提供用于控制所述电气或电子装置的信号； 覆盖件，所述覆盖件铺设在所述触感基体上，所述覆盖件由柔性薄片形成，所述柔性薄片具有面向所述触感基体的背面和背离所述触感基体的正面，所述正面形成所述控制设备的外表面，因而从所述控制设备的外部可见； 多个分散的时尚按钮，所述多个分散的时尚按钮以选定的布置横跨所述覆盖件被紧固，使得当任意所述时尚按钮被手动地触碰时，产生的触碰从所述时尚按钮通过所述覆盖件传递至所述触感基体并且能够被所述触感基体感测。12.根据权利要求11所述的控制设备，其中，所述触感基体包括力敏电阻器，所述力敏电阻器布置成使得所述触感基体能够区分所述时尚按钮中的至少一个的不同部分上的触碰。13.根据权利要求11所述的控制设备，其中，所述时尚按钮中的每一个包括:定位在所述覆盖件上的相应的选定位置上方的分散按钮，和延伸通过所述覆盖件并在所述相应的选定位置处紧固所述分散按钮的紧固件。14.根据权利要求13所述的控制设备，其中，所述紧固件中的至少一个包括附接至所述分散按钮并朝着所述覆盖件伸出且穿过所述覆盖件的至少一个凸起，和在所述覆盖件的相对侧上用于接收所述凸起的保持部。15.根据权利要求14所述的控制设备，其中，所述凸起包括用于将所述分散按钮可移除地附接至所述凸起的卡扣紧固件，所述卡扣紧固件包括饰钮和卡扣，其分别附接至所述分散按钮和所述凸起的一个。16.根据权利要求11所述的控制设备，还包括在所述基底后方的至少一个光源，其中，每个所述紧固件能够至少部分地透过可见光，以便允许光从所述至少一个光源到达相应的所述时尚按钮的背后。17.根据权利要求11所述的控制设备，其中，所述时尚按钮中的至少一个包括具有由服装行业中使用的设计想到的外观的按钮。
【文档编号】G06F3/041GK105917295SQ201580004663
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年1月5日
【发明人】M·J·安德鲁斯
【申请人】凯尔西-海耶斯公司