交通工具触摸输入设备及其制造方法

专利名称：交通工具触摸输入设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及触摸输入设备。具体地，本发明涉及可以结合在交通工具驾乘人员可达到的各种表面内或布置在所述各种表面之后的触摸输入设备。
背景技术：
对于使用者与电子系统，典型地是包括用于查看信息的显示屏的电子系统，的直观相互作用来说，触摸传感器已经成为越来越普遍的方式。触摸传感器包括透明的触摸屏，该触摸屏布置在显示屏上方，从而可穿过触摸屏观看显示屏。触摸传感器还包括脱离显示屏的触摸板，例如如许多膝上型计算机上的鼠标垫。
在小汽车和其它交通工具中，信息显示屏变得越来越普遍了。头顶显示屏(heads up display)、导航系统、娱乐系统和更传统的收音机和仪表板显示屏仅仅是些例子。提供控制以与交通工具中的这些各种显示屏和其它电子系统相互作用很有挑战性。驾驶员能够到的、在汽车内放置控制装置的方便位置可以在方向盘上。但是，方向盘上可用的空间可能是有限的，特别是考虑到存在气囊。

发明内容
本发明的一方面提供一种用于与交通工具内的电子系统相互作用的触摸输入设备。设备包括电容式触摸传感器，该传感器布置在可由交通工具内的驾乘人员达到并触摸的表面后面。触摸传感器按如下方式布置，即在存在触摸传感器时，使表面的外观、手感和功能保持成好象没有触摸传感器一样。触摸传感器按如下方式构造，即触摸表面的指定区域使得穿过表面在触摸者和触摸传感器之间产生电容式耦合，触摸传感器适合连接到控制器，控制器能够使用由电容式耦合产生的信号，从而与交通工具的电子系统相互作用。
本发明的另一方面提供了用于与包括气囊的汽车中的电子系统相互作用的触摸输入设备。设备包括具有交通工具驾乘人员可达到并触摸的表面的气囊盖，布置在气囊和气囊盖之间的电容式触摸传感器，触摸传感器按如下方式构造，即触摸表面的指定区域使得穿过气囊盖在触摸者和触摸传感器之间产生电容式耦合。触摸传感器适合连接到控制器，控制器能够使用由电容式耦合产生的信号，从而与交通工具的电子系统相互作用。
本发明的另一方面提供制造触摸输入设备的方法。在一个实施例中，本发明提供了制造能被触摸的气囊盖的方法，包括提供构造为将气囊装入交通工具内并产生加工面的气囊盖，并将电容式触摸传感器布置在与加工面相反的气囊盖背面上，触摸传感器按如下方式构造，即触摸加工面的指定区域使得穿过气囊盖在触摸者和触摸传感器之间产生电容式耦合，触摸传感器适合连接到控制器，控制器能够使用由电容式耦合产生的信号，从而与交通工具的电子系统相互作用。
上述

发明内容
并不是要描述本发明的每个公开的实施例或者每个实施方式。下面的附图的详细说明更具体地举例说明了这些实施例。


下面结合附图对本发明的各种实施例进行详细描述，以便更完整地理解本发明，其中图1是在交通工具内布置在表面后方的触摸传感器的示意图；图2A是具有气囊盖并结合了触摸传感器的方向盘的示意图；图2B是图2A中的方向盘的横截面视图的示意图；图3A是结合了触摸传感器的仪表板的一部分的示意图；图3B是结合了触摸传感器的交通工具内的扶手的示意图；图4A是具有用浮凸图案标识出的指定区域的表面的一部分的示意图，其中指定区域表明触摸传感器在表面底下的布置位置；图4B是沿图4A中线B-B的表面侧视图的示意图；图5A是具有用浮凸图案标识出的指定区域的表面的一部分的示意图，其中指定区域表明触摸传感器在表面底下的布置位置；图5B是沿图5A中线B-B的表面侧视图的示意图。
本发明具有各种改进和替代形式，借助附图中的实例展示并详细描述它们的细节。但应该理解，本发明不局限于描述的特定实施例。相反地，本发明包括属于本发明的精神和范围内的所有改进方案、等同方案和替代方案。
具体实施例方式
本发明涉及使用可通过触摸驾乘人员可达到的交通工具表面进行触发的电容式触摸传感器，以控制交通工具内的各种电子系统或者与交通工具内的各种电子系统相互作用。在交通工具内的一个或多个表面底下布置一个或多个触摸传感器，可能是在与当前使用的空间相比，不占用额外的空间或者不要求明显重新设计交通工具内的空间的情况下，允许控制交通工具内的多种功能的便利方式。根据希望的特性，本发明的触摸传感器可用各种材料制造，如纸、塑料和布。使用这类柔软材料作用传感器基底可允许触摸传感器采用几乎任何的形状、尺寸、或者轮廓以符合最终应用的要求。在具体实施例中，本发明提供了利用纺织布料或者无纺布料构成的触摸传感器，其特别适合应用在希望触摸表面保持软或适于被触摸的区域。
本发明还提供了构造触摸传感器和将其附装到交通工具触摸表面上的方法，这种方法包括将触摸传感器粘接或层压到触摸表面下侧，将传感器模制到注射模制件内，将传感器直接构造在提供触摸表面的物体上或内，以及其它的这类方法。根据本发明，电容式触摸传感器可布置在汽车或其它交通工具的气囊盖表面、方向盘表面、仪表板表面、座椅扶手表面、中控台表面或任何其它合适的表面的后面或者里面，以用于与电子系统相互作用。
随着汽车信息通讯系统变得更加普遍，并且更多的系统组合了多种信息显示屏，需要与显示的信息相互作用的更方便的方式。由于安全和设计上的原因，汽车设计者可选择利用触摸输入设备，而不是显示屏上的触摸系统(即，触摸屏布置在显示屏上方，从而可穿过触摸屏观察显示屏)。
脱离显示屏的触摸系统需要在交通工具内专门为触摸功能提供一定量的“不动产”。该不动产可以如传统的那样位于仪表的表面之一上，或者可以位于汽车内的许多其它地方，如在驾驶员和乘客座椅之间，在扶手内，在座椅内，在仪表板边缘上，在遮阳板内，在门面板之一上，或者类似的地方。可取的是，触摸功能可处于驾驶员手臂易于达到的范围内，但某些界面可能在驾驶员和乘客之间共享，并且某些界面可以是乘客专用并且驾驶员不能用的。有利的是，本发明提供了脱离显示屏的电容式触摸传感器，该传感器可嵌入在目前在汽车或者其它交通工具内部提供的表面内或者布置在该表面的后方，使得触摸这种表面的指定区域可触发触摸功能。此外，本发明可按如下方式提供这种触摸传感器，即不影响这些表面现在的使用。例如，触摸传感器可嵌入在、或者印刷在、或者层压在气囊盖的背面，不影响气囊展开时气囊盖的安全裂开功能。作为另一个实例，触摸传感器可布置在各种表面如仪表板、方向盘、座套、扶手和类似物的后方，其中所述表面包括各种材料如塑料、皮、布和类似物，而不会影响这种物体或材料的希望的外观和手感。
在汽车中，通用控制输入系统的优选实施方式包括将至少某些控制布置在方向盘上，以使驾驶员易于达到。目前，在许多汽车的方向盘上提供了传统的按钮设备(例如用于巡航控制、无线电控制，等等)。因为每个按钮执行一项任务，所以这种设备通常是简单功能设备。例如，方向盘上的立体声音量控制仅执行音量控制功能，它不能置于其可能控制某些其它功能如HVAC(采暖、通风和空调)系统的风扇速度的不同状态。通常，这些单一功能按钮用硬塑料模制，位于驾驶员在手握方向盘的同时能易于达到的范围内。模制的按钮可能很昂贵，因为它们需要进行设计的工程资源、需要制造工具、需要容纳线束。该相互作用模式的扩展性和设计灵活性非常有限，因为向方向盘添加更多功能的唯一方式是向方向盘添加更多的模制按钮。
气囊和气囊盖占据了方向盘上的大部分空间。可更换的气囊单元被盖隐藏起来，盖通常由模制柔性塑料，或者用皮覆盖的塑料构成，气囊盖可或者按照几个图案之一裂开或者作为单个面板弹起离开(但当气囊展开时，仍保持附着在方向盘上)。目前，由于难以在气囊单元和盖本身之间放置不干扰气囊展开的任何物理结构，所以除了作为喇叭系统的一部分以外，气囊盖的表面没有用于任何类型的输入设备。此外，在气囊展开过程，粘接在气囊盖上的任何设备都可能射向驾驶员或者乘客，这是一个安全方面的考虑。本发明提供了在交通工具内包括用于与显示的信息和控制系统相互作用的触摸传感器的方法，这种方法在不影响当前的功能并保持安全的情况下，提供了设计灵活性、功能扩展性和对不动产的利用。
图1示出了交通工具驾乘人员可达到的表面100的一部分。驾乘人员可包括驾驶员、领航员以及乘客。交通工具可包括汽车、飞机、火车、船，和类似物。表面100可以是气囊盖的表面、方向盘的表面、仪表板的表面、中控台或扶手的表面、座椅或者顶棚衬里的表面，或者类似物。触摸传感器110布置在表面100的后方，使得在指定区域触摸表面100可触发触摸传感器110。触发触摸传感器110可产生信号，控制器电子装置120可利用该信号向交通工具的电子系统传递与触摸输入有关的信息。触摸传感器110可利用线束122或任何这种合适的电连接器连接到控制器120。
触摸传感器110可以是电容式触摸传感器，能够由与导电触摸物体，如使用者的手指，的电容式耦合触发。因为触摸作用在表面100上，所以触摸传感器可构造为穿过表面100和布置在表面100与触摸传感器100之间的任何其它层或材料而与触摸者之间产生触摸电容式耦合。例如，当表面100是气囊盖的表面时，触摸传感器100可以布置在气囊盖的背面以便穿过气囊盖厚度与触摸者产生触摸电容式耦合。能够检测穿过较厚绝缘层的触摸的电容式触摸传感器通常称为投影电容式触摸传感器(projected capacitive touch sensor)。在本发明中，可用于穿过交通工具的驾乘人员可达到的表面检测触摸的示例电容式触摸传感器包括在美国专利Nos.4,103,252；4,659,874；4,755,634；4,778,951；4,999,462；5,386,219；5,650,597；5,844,506；6,188,391；6,297,811；和6,492,979，和国际公开Nos.WO 92/08947，WO 96/15464，WO 01/27868，WO 01/52416，和WO 02/100074中公开的那些电容式触摸传感器，上述文献所披露的内容通过引用的方式全部并入本文。
在示例实施例中，一个或多个触摸传感器可结合在方向盘内，使得触摸方向盘的指定部分，如内藏的气囊盖，可用于与交通工具内的电子系统相互作用。图2A示出了方向盘200的实例，其包括气囊盖260并包括各种触摸传感器，包括位于方向盘辐之一上的独立按钮传感器220，位于方向盘辐的另一个上的象限分割摇杆垫传感器210，位于气囊盖260后方的x-y感应垫230，部分被气囊盖260覆盖的滚动条传感器240。触摸传感器210，220，230和240中的每一个都具有活动区，这些活动区规定在什么地方可以向方向盘和/或气囊盖的表面施加触摸以触发各个触摸传感器。这些活动区可用图示、浮凸图案或者其它方式标识以向使用者提供用于定位传感器，用于指明由传感器控制的功能，或者用于指明如何使用传感器的视觉和/或触觉标记。
如图2A和2B中所示，独立按钮传感器220位于方向盘的一个辐上面，并且位于方向盘外表面的底下。独立按钮传感器220位于无需驾驶员从方向盘移开他或她的手就能方便地达到的位置。当导电触摸物体，如驾驶员的手指或拇指，靠近方向盘表面的指定部分时，按钮传感器220测量与导电触摸物体的电容式耦合。和其它的电容式传感器一样，可以通过测量流过闭合电路的电流来测量电容式耦合，其中所述闭合电路包括导电触摸者和传感器的导电检测元件。在预定的或者校准的电容式耦合水平，可以认为按钮被“按下”，能够发出“按钮按下”信号。当测量的电容式耦合低于阈值时，可以发出“按钮弹起”信号。这样，使用者可以与和机械按钮相互作用类似的方式与按钮传感器相互作用。独立按钮传感器可使用任何合适的导体作为其检测元件，如覆盖规定区域的导电箔，印刷或者涂成覆盖规定区域的导电油墨或者其它这种材料，布置为覆盖规定区域的一系列导线或者导电迹线，或者类似物。可以用作本发明中的独立按钮传感器的示例传感器包括在国际公开No.WO 96/15464中公开的那些传感器。
如图2A和2B中所示，象限分割传感器210可位于方向盘辐上并位于方向盘外表面的底下。和独立按钮220一样，分割的传感器210可位于例如驾驶员拇指不需要离开方向盘就能容易达到的位置。如图所示，象限分割传感器210利用四个独立的导电元件，这些导电元件的形状是位于一个圆形传感器内的四分之一圆。通过将手指或者拇指放在传感器210上方的规定区域内，向任何方向摆动手指或拇指的动作导致至少区段之一内的电容式耦合发生变化。可以测量该变化以确定移动的方向和大小，这又可转换成光标的移动或者对交通工具中的显示屏或者其它电子仪器的其它指令。示例象限分割传感器包括在美国专利No.4,755,634中公开的那些传感器。
如图2A和2B中所示，x-y感应垫230可位于方向盘中心，例如位于气囊盖260底下。气囊盖260构造为当气囊展开时例如沿破裂线250裂开。尽管所示x-y感应垫230完全包含在破裂线之间，但传感器还可布置为与破裂线重叠。在这种情况下，如在下面的讨论中更详细地描述的，传感器可适合沿重叠的破裂线裂开。
合适的x-y感应垫包括x-y网格感应垫。x-y网格感应垫包括两组相互正交的导电线，例如相对使用者为水平和垂直的两组导电线。通过监视电容式耦合，可以确定哪些导电线最接近施加的触摸，从而给出规定区域内的触摸位置。可以使用插值法进一步提高触摸位置的定位精度。导电线可以是导线，导电迹线，或类似物。示例x-y网格感应垫包括在美国专利Nos.6,188,391；5,844,506；和5,386,219，以及国际出版物WO 01/27868，WO 02/100074，和Wo 01/52416中公开的那些传感器。
如在美国专利No.5,650,597中公开的近场成像传感器也可用作的x-y感应垫。近场成像传感器可利用一系列平行的感应棒。在一个方向的触摸位置可通过测量哪些棒正在经历最强的电容式耦合来确定。在另一个方向的触摸位置可通过利用比例式(ratio metric)技术确定，其中比比例式技术比较流经感应棒每端的电流以检测沿该棒的触摸位置。可使用能够确定x-y触摸位置的其它投影电容式传感器，如在美国专利Nos.6,297,811和6,492,979中公开的那些传感器。
参考图2A和2B，滚动条传感器240可位于方向盘的便利位置，例如方向盘毂的一侧上。如在图2A中所示，传感器240可定位为其部分位于气囊盖260底下并且部分位于与气囊盖相邻的方向盘外表面底下。也可以是其它的布置方式；包括将传感器240全部布置在气囊盖260底下，或者全部位于气囊盖区域之外的方向盘表面底下。
滚动条传感器240可构造为模拟滑块传感器或者一组适当布置的独立感应垫。这些是取决于希望的属性和解码电子设备的模拟滑块传感器可用的几种构造。模拟滑块传感器测量触摸输入从传感器一端向另一端的移动。这可通过测量从传感器一端向另一端的电阻比例变化实现，例如象公开的用于在如在美国专利No.5,650,597中公开的近场成像触摸传感器内，确定沿单个导电棒的触摸位置那样。这也可通过测量对两个套装的、细长三角形传感器元件中的每一个的电容影响实现，所述三角形传感器元件例如是在美国专利Nos.4,659,874和4,999,462中公开的触摸传感器内使用的一对三角形感应棒。在这种布置中，每个三角形的顶点向另一个三角形的底边延伸，当触摸滑动跨过传感器的纵轴线时，与每个三角形的电容式耦合比例的变化指示出滑动的方向。从该信息也可确定触摸位置。
滚动条传感器也可构造为在直线陈列中、沿弧形、或者在任何其它希望的路线中紧邻布置的多个离散传感器的组合。当触摸输入沿独立传感器的路线擦过时，对于移动路线中的每一个独立传感器都连续发生一系列触屏和离屏事件。这些触摸事件沿路线发生的方向给出移动的方向，连续事件发生的速率表明擦过移动的速度。这种信息可用于控制显示屏上信息的滚动、收音机或者扬声器电话的音量、加热/致冷系统的温度设定、风扇的速度、驾乘人员座椅的位置、无线电信道频率或者类似物。例如，擦过的方向可以用于控制上或下调整，并且擦过的速度可以用于加快或者减慢滚动，或者用于粗调或者微调。可用作多独立传感器滚动条的示例传感器包括在美国专利Nos.5,650,597和4,755,634中公开的那些传感器。
这些和其它各种传感器类型，连同它们的检测元件一起，可构造为具有任何希望的形状或尺寸以包含在交通工具内，并可用允许传感器可以由各种材料构造，以便符合任何希望的轮廓。
使用用在本发明中的传感器可用为获得最终应用中希望的属性所选择的各种材料构造。传统上，电容式传感器是通过将导电检测元件布置在电绝缘基底上来构造。基底可提供机械支撑，并且根据构造，可以穿过基底或穿过基底以及提供触摸表面的某些附加的层或材料，或者穿过布置在与提供触摸表面的基底相对的导电检测元件侧面上的一个或多个其它层，与触摸者之间产生电容式耦合。
传感器基底可由任何合适的绝缘材料构造。在触摸传感器结合在包括一定的表面弧度的物体内的实施例中，特别适合使用柔软的材料，其中如在交通工具表面如方向盘、气囊盖、仪表板等等中所经常遇到的表面弧度。使用柔软基底材料可允许传感器符合弧形表面。当本发明的触摸传感器构造并布置为穿过气囊盖检测时，可取的是使用在气囊展开时易于裂开或者爆开(blow apart)，并且不产生危险的射出物的基底材料。可以利用对触摸传感器的基底或者其它元件穿孔或者刻线来辅助该过程。可能满足这些属性中的一个或多个的示例基底材料包括纸，布，塑料薄膜。
可用作传感器基底的纸的范围包括从薄纸到纤维板。可利用各种导电油墨和传统的印刷方法在纸基底上印刷检测导体。根据使用的油墨和印刷方法的类型，可能需要涂层纸原料。纸基底非常便宜并且易于撕裂或者撕开，这两种属性在气囊盖传感器应用中都是有利的。
将传感器构造在布上或者布内允许产生的传感器在构造之后有延展性并且可保持所用的布的外观和手感。这种传感器可用在扶手装饰下面，用在遮阳板内，或者用在座椅本身内。在这些位置的每一个中，希望的触摸表面趋向于柔软并且易弯，使得这些位置不适合硬传感器(例如，在玻璃或者刚性塑料上构造的传感器)。多种天然的和合成的布都可用作传感器基底，如棉，尼龙和混合物，它们都能提供不同的一组性质。无纺材料还可用作根据本发明的传感器的布基底。无纺布包括从吹制微纤维以及缝编(stitch bonded)材料制成的那些布。
检测导体可印刷在布上，或者可例如使用细导线或者导电细丝直接织到布内。根据所用的布，可能需要绝缘密封剂来保证印刷的导电油墨不会渗透布，以避免不希望出现的与可能提供在传感器背面的保护层接触。在某些实施例中，可以使用两层布构造传感器，每个层都包括导电材料。在这种构造中，一个层可以用作检测层，另一个层用作保护层。可以在它们之间使用第三个层作为绝缘层。还可用商业上可获得的、通常用于在圆领汗衫(T恤)和棒球帽上制作标志符的刺绣设备来刺绣布传感器。该设备和导电线一起可用于在布上产生导电区域和/或产生用于与线束或控制电子设备进行电连接的导线迹线。
无数的塑料薄膜都可用作构成本发明的传感器的基底，包括聚酯、聚碳酸脂、聚酰亚胺和其它的塑料薄膜。这些材料中的每一个都具有非常不同的处理能力和最终的传感器属性。可以用许多不同类型的导电油墨印刷聚酯以产生传感器，用于印刷这种油墨的方法是公知的。类似地，聚酰亚胺可用作印刷传感器构造的基础基底，或者作为柔性电路构造的基础材料，这二者都是已经明确规定的方法。
因为本发明的传感器在交通工具内布置在通常不透明的表面的后方，所以基底材料的选择不受光学性质的限制，在显示屏上的触摸传感器常常有这种限制。这增加了可用的基底材料，可以根据它们的机械特性或其它特性进行选用。
多种导电油墨在构造触摸传感器中是常用的。根据基底材料以及用于印刷油墨的方法来选择合适的油墨。如可从AchesonIndustries以贸易名称479SS或461SS获得的那些导电油墨通常和聚酯基底一起使用，但这种油墨或类似的配方设计还可与聚酰亚胺、布、纸和其它基底一起使用以构造导电区域和迹线。
无论使用什么样的基础材料，导电迹线或导线都可布置为从检测导体延伸出来，从而传感器可与控制器电子设备连接。有多种方法实现该相互连接。可以利用商业上可获得的布置在基底上的接头实现该相互连接。然后控制器电子设备可插入到接头内。根据使用的材料和构造方法，可以在传感器上的迹线和柔性电路引线之间建立相互连接，或者从传感器上的迹线直接与控制器电子设备相互连接。
如上所述，触摸传感器可以布置在交通工具内的方向盘上或者驾乘人员可达到的任何其它位置。例如，图3A示出了包括触摸传感器310和330的仪表板盖300的一部分，可通过在规定的区域触摸仪表板300的表面触发这两个传感器。作为另一个实例，图3B示出了交通工具的门350，门包括扶手360，扶手结合了触摸传感器370，通过在规定的区域触摸扶手的表面可触发该传感器。从这里描述的这些和其它实例中，可容易地得到包括在本发明范围内的其它可能的触摸传感器位置。
本发明设想电容式传感器位于可通过触摸交通工具驾乘人员可达到的交通工具表面的规定区域来触发的位置。这样，触摸传感器通常在视觉上不明显，并且触摸传感器在触觉上也不明显。因此，可取的是，通过在覆盖触摸传感器的表面上的可见和/或能触知的记号或其它标记标识出规定的传感器区域。例如，在规定区域的表面上可以印刷、压印、模制、贴花转印、或者用其它任何合适的方式布置图形、字符或者其它符号。作为另外一种选择或者，在规定区域的表面上可以印刷、压印、贴花转印或者用任何其它合适的方式布置浮凸图案，使得使用者可从触觉上分辩出是否在触摸规定的区域。在使用了多个触摸传感器的实施例中，每个触摸传感器的图形或者触觉图案可以不同，以帮助使用者分辩出每个触摸传感器和/或帮助使用者明白如何与特定的触摸传感器相互作用。触觉记号可能是正的(凸起的)、负的(凹陷的)，或者二者的组合。
图4A示出了交通工具表面中用于覆盖独立的按钮触摸传感器(未示出)的一部分表面402。通过形成一种靶心的凸起同心圆图案401指示出触发触摸传感器的规定区域。图4B示出了沿图4A的线B-B的侧视图。凸起的图案给予使用者触觉反馈以帮助定位按钮传感器。而且，靶心图案可能直观地告知使用者传感器是按钮传感器。图5A示出了交通工具表面中用于覆盖x-y感应垫(未示出)的一部分表面502。与x-y感应垫相互作用的规定区域由构成x-y网格的凸起的正交直线图案501标出。凸起的图案给予使用者触觉反馈以帮助定位x-y传感器，并在施加的触摸在传感器上移动时帮助使用者测量距离。而且，网格图案可能直观地告知使用者传感器是x-y传感器。
本发明的传感器可用多种方式布置在交通工具内的表面后方或者嵌入在表面内。在基底上构造的传感器可层压或用其它方式粘附在形成要被穿过检测的表面的物体的背面。传感器还可以布置为与形成要被穿过检测的表面的物体成为一个整体。例如，当特别是模制零件时，传感器可直接模制在物体内。当物体是织物时，传感器可直接织入到织物内。还可以把形成要被穿过检测的表面的物体用作传感器的基底。例如，检测电子设备可形成在贴花层上，然后从贴花层转印到与要被穿过检测的表面相对的物体表面上。出版物US 2001/0032698公开了可以用于转印检测电子设备的贴花转印方法。
本发明不应被理解为局限于上述特定的实例，相反地，应该被理解为包括在后附权利要求书中给出的本发明的所有方面。在阅读了说明书之后，本发明所针对的该技术领域的技术人员很容易就能明白本发明适用的各种变型、等同方法以及多种结构。
权利要求
1.一种用于与包括气囊的交通工具中的电子系统相互作用的触摸输入设备，包括气囊盖，具有交通工具驾乘人员可达到并触摸的表面；电容式触摸传感器，布置在气囊和气囊盖之间，触摸传感器构造为触摸气囊盖表面的规定区域使得穿过气囊盖在触摸者和触摸传感器之间产生电容式耦合，触摸传感器适合连接到控制器上，控制器能够使用由电容式耦合产生的信号，从而与交通工具的电子系统相互作用。
2.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中交通工具是汽车。
3.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中气囊盖表面包括标记规定区域的浮凸图案。
4.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中气囊盖位于方向盘上。
5.根据权利要求4中所述的触摸输入设备，其中方向盘结合了附加的触摸传感器。
6.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中气囊盖位于交通工具的乘客侧。
7.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，还包括位于气囊和气囊盖之间的一个或多个附加的电容式触摸传感器。
8.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器构造为在气囊展开时安全地爆开。
9.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器是x-y传感器。
10.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器是象限分割传感器。
11.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器是滚动条传感器。
12.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器包括至少一个独立按钮。
13.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器包括基底，基底包括纸。
14.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器包括基底，基底包括布。
15.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电容式触摸传感器包括基底，基底包括塑料。
16.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中气囊盖为电容式触摸传感器提供基底。
17.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电子系统包括无线电控制。
18.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电子系统包括电子显示屏。
19.根据权利要求18中所述的触摸输入设备，其中电子显示屏是头顶显示屏。
20.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电子系统包括加热/致冷/通风系统。
21.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电子系统包括导航系统。
22.根据权利要求1中所述的触摸输入设备，其中电子系统包括免提电话。
23.一种制造能被触摸的气囊盖的方法，包括提供气囊盖，所述气囊盖构造为将气囊装入交通工具内并产生加工面；以及将电容式触摸传感器布置在与加工面相反的气囊盖背面上，触摸传感器按如下方式构造，即触摸加工面的指定区域使得穿过气囊盖在触摸者和触摸传感器之间产生电容式耦合，触摸传感器适合连接到控制器，控制器能够使用由电容式耦合产生的信号，从而与交通工具的电子系统相互作用。
24.根据权利要求23中所述的方法，其中在气囊盖背面布置电容式触摸传感器的步骤包括将形成触摸传感器的导体从贴花层转印到气囊盖背面上。
25.根据权利要求23中所述的方法，其中在气囊盖背面布置电容式触摸传感器的步骤包括将触摸传感器层压到气囊盖背面上。
26.根据权利要求23中所述的方法，其中在气囊盖背面布置电容式触摸传感器的步骤包括将触摸传感器置于模子内并用模子注射模制气囊盖，使得触摸传感器嵌入在气囊盖的背面内。
27.根据权利要求23中所述的方法，还包括用使用者的触觉可分辩的浮凸图案标识规定区域。
28.一种用于与交通工具中的电子系统相互作用的触摸输入设备，包括电容式触摸传感器，布置在交通工具内的驾乘人员可达到并可触摸的交通工具内的表面后方，触摸传感器按如下方式布置，即在存在触摸传感器时，使表面的外观、手感和功能保持成好象没有触摸传感器一样，其中触摸传感器按如下方式构造，即触摸表面的指定区域使得穿过表面在触摸者和触摸传感器之间产生电容式耦合，触摸传感器适合连接到控制器，控制器能够使用由电容式耦合产生的信号，从而与交通工具的电子系统相互作用。
29.根据权利要求28中所述的触摸输入设备，其中所述表面是方向盘的表面。
30.根据权利要求28中所述的触摸输入设备，其中所述表面是仪表板的表面。
31.根据权利要求28中所述的触摸输入设备，其中所述表面是遮阳板的表面。
32.根据权利要求28中所述的触摸输入设备，其中所述表面是中控台的表面。
33.根据权利要求28中所述的触摸输入设备，其中所述表面是扶手的表面。
34.根据权利要求28中所述的触摸输入设备，其中所述表面是座套的表面。
35.根据权利要求28中所述的触摸输入设备，其中表面的规定区域由使用者的触觉可分辩的浮凸图案标识。
全文摘要
本发明提供了在交通工具如汽车内使用的触摸输入设备。触摸输入设备包括电容式触摸传感器，该传感器布置在交通工具驾乘人员可达到并可触摸的交通工具内部的表面的底下。触摸传感器按如下方式构造，即触摸表面的指定区域使得穿过表面在触摸者和触摸传感器之间产生电容式耦合而触发触摸传感器。产生的信号可以用于控制或用其它方式与交通工具内的显示屏或其它电子系统相互作用。触摸传感器可利用各种基底材料构造，包括纸、布、塑料和形成触摸表面的物体。触摸表面可由气囊盖提供，触摸传感器可构造为在气囊展开时安全爆开。还提供了制造在交通工具内使用的触摸输入设备的方法。
文档编号B60R21/00GK1845839SQ200480025615
公开日2006年10月11日 申请日期2004年9月6日 优先权日2003年9月8日
发明者斯科特·E·哈格莫瑟, 迈克尔·J·罗布瑞特 申请人:3M创新有限公司