专利名称：人机接口的制作方法
技术领域：
本发明的技术领域是车载人机接口的触摸感应检测装置。这些触摸感应检测装置目前用在许多领域中，诸如家庭自动化、计算机硬件，且一般来说用于控制一件设备的所有系统。本发明的主题更具体地是这样的装置对机动车辆的应用。在该领域中，这些装置通常称为人机接口，是用于多件车辆设备的显示和控制装置。该类型的人机接口能在车辆的内部中找到，用于控制导航系统、音频或多媒体系统或空调系统。
背景技术：
图I和2示出根据现有技术的装置。屏幕100安装在壳体101中，所述壳体101 具有开口 103。屏幕100具有上部面，传感器102布置为在该上部面上与开口 103成一线。开口 103以壳体101的周围部104为边界，所述周围部104与传感器102重叠。图2示出 传感器102的外边缘105以及还有显示装置100的外边缘106，可以看到的是壳体的周围部104相当多地覆盖传感器102的有效表面。这样的布置具有许多缺陷。其中一个主要缺陷是周围部104形成相对于传感器102的上部部分的额外的厚度，这有损于装置的整体外观。特别地，由于审美原因，越来越期望HMI的可以被使用者看到的整个表面尽可能光滑和一致，且清楚理解的是，在传感器和壳体之间的这样的额外厚度违背了该光滑和一致的特性。这是由于使用了具有不同膨胀特性的材料。特别地，传感器102主要由玻璃构成，而壳体常常由塑料制成。由于膨胀系数不同，不可能在所有情况下保持一致间隙。这就是为什么现有技术的装置提出了传感器和周围部之间的重叠，同时留出操作间隙，而这产生了上述缺陷。现有技术的装置的另一缺陷在于，界定触摸感应传感器的周围部的样式效果不可行，这是因为周围部不能在传感器上延伸太多。因此这是阻碍所述样式效果的障碍。
发明内容
因此本发明的目的是主要通过颠倒触摸感应检测器件的附连的方法，即通过将所述触摸感应检测器件与其通常相互配合的屏幕分离，来解决上述缺陷中的至少一个。本发明使用支撑件，触摸感应检测器件以悬挂的方式附连到该支撑件。由于支撑件和触摸感应检测器件的材料的膨胀系数相似，相对于彼此没有运动或有很小的运动，且要被观察到的间隙被转移至装置的更易于管理的另一位置。此外，支撑件提供掩蔽触摸感应检测器件的周边不完美部位、同时用作用于装饰部分的安装的平坦基准表面的可行性。本发明的主题因此是一种人机接口，所述人机接口包括设计为安装在壳体中的支撑件和触摸感应检测器件，所述支撑件包括朝向人机接口的使用者取向的上部面和与上部面相反的下部面，所述支撑件还包括开口，其革新性在于，所述触摸感应检测器件附连至所述支撑件的下部面，该附连有利地通过粘结。根据本发明的第二特征，开口被支撑件的边缘界定，触摸感应检测器件附连至所述边缘。根据本发明的另一特征，支撑件是平坦且刚性的元件，特别是具有小于O. 5mm的
厚度的金属板。根据本发明的另一特征，边缘是在开口周围的周边。有利地，膜布置在支撑件的上部面上，以便覆盖开口和边缘。膜是具有装饰性质的膜和/或具有抗刮擦性质的膜和/或具有抗反射性质的膜和/或具有散射性质的膜和/或具有偏振性质的膜。根据本发明的另一特征，填充元件布置在触摸感应检测器件和膜之间，所述填充元件安装为与开口成一线。
填充元件是透明膜。有利地，掩蔽层插置在支撑件的上部面和所述膜之间。根据本发明的另一特征，膜还覆盖壳体，特别是它的尖锐边缘。触摸感应检测器件是电阻或电容传感器，所述传感器包括主板和副板，所述触摸感应检测器件通过所述副板附连到支撑件的下部面。替换地，触摸感应检测器件通过所述主板附连到支撑件的下部面。在根据本发明的人机接口中，显示装置相对于触摸感应检测器件布置在支撑件的相反侧上。支撑件借助所述下部面固定至壳体。最后，触觉反馈器件设置为用于，对通过触摸感应检测器件实施的检测作出反应而施加力到触摸感应检测器件。根据本发明的主要优势在于去除任何额外厚度因此为接口提供了光滑、一致和均一的方面。所述接口的外观因此显著地改进。另一优势是关于物流的优势。具体地，在组装人机接口之前将触摸感应检测器件附连到支撑件使得可以形成子组件，所述子组件可以更容易地制造，例如在不同于人机接口的组装线的地点。在此理解的是，支撑件使得可以将装饰元件和触摸感应检测器件的组装的棘手操作集中在支撑件的表面上。本发明的另一优势在于支撑件提供特别平坦的表面，所述表面使得例如更容易附连装饰膜。
本发明的其他特征、细节和优势在阅读以下参照附图给出的作为表示的描述而更加清楚地浮现，其中图I是根据现有技术的装置的截面图，图2是图I的装置的俯视图，图3是根据本发明的接口的截面图，图4是图3的主题的俯视图，图5是示出本发明的细节的截面图，图6是根据本发明的第一变化例的截面图，
图7是根据本发明的第二变化例的截面图，图8是根据本发明的改进的截面图，图9是根据本发明的替换例的截面图。
具体实施例方式应注意到，附图以详细方式描绘本发明；如何适当，所述附图当然可以用于更好地限定本发明。图3示出根据本发明的在截面中看到的人机接口。壳体3包括内凹部，形成接口的元件安装在所述内凹部内。显示装置13安装在壳体中，抵靠制成在壳体的凹部中的肩部15搁置。显示装置所使用的技术例如是背光屏、LCD屏、等离子屏和总的来说是任何多功能屏，即，显示例如车辆内部的多项信息，诸如导航、音频系统、温度管理。印刷电路或电子电路板16安装在肩部15的另一侧，电连接器17布置为用于将人机接口连接至机动车辆的网 络。盖18封闭壳体3的后部部分，所述盖18包括用于连接器17穿过的孔。将注意到，该盖布置在人机接口的后部面上，即提供对接口的技术部分的通路。布置在相反侧的是朝向使用者取向的部分，即，面朝使用者且向外看为能看到机动车辆的内部的部分。显示装置13被触摸感应检测器件I覆盖，所述触摸感应检测器件I不同于显示装置13。气和水密封形成在显示装置13和触摸感应检测器件之间，更具体地，显示装置的朝向使用者取向的面19和触摸感应检测器件的后部面之间。该密封通过密封件20实现，所述密封件20布置在显示装置13的朝向使用者取向的面19的周边上。触摸感应检测器件I包括电阻传感器或电容传感器，本发明通过电阻类型的传感器找到非常特别的应用。所述传感器包括主板10和副板11。这两个板用玻璃制成，副板11比主板10薄。副板具有在使用者的手指施加的力下变形的功能，而主板较少可变形；主板的厚度为使得其在使用者的手指施加的压力的作用下不弯曲。传感器因此能够由于布置在主板和副板之间的导体的网络而检测使用者的手指的位置，所述导体的网络为例如水平和垂直的布置方式。触摸感应检测器件I借助多导体电缆25电连接至电子电路板16，所述多导体电缆25经由可移除电连接器26连接至电子电路板。触摸感应检测器件I因此具有朝向使用者取向的感应面21和朝向显示装置13的后部面22。触摸感应检测器件I附连至支撑件2，所述支撑件2采用平坦和刚性元件的形式，具有O. 20至O. 50mm的厚度。该元件是薄金属板，例如由不锈钢制成。“刚性”意思是该板的厚度使得它在人机接口的正常使用条件下在使用者的手指施加的力的作用下不弯曲。在此应理解的是，根据本发明，支撑件2不同于围绕人机接口的壳体3。支撑件2包括两个大的面，称为上部面4和下部面5。上部面4是面向使用者并可易于被使用者触摸的面。下部面5是基本上平行于触摸感应检测器件I的感应面21的面，下部面5朝向触摸感应检测器件I。大体上，上部面4是面向车辆的内部的面，而下部面5是朝向仪表板内侧取向的面。壳体3包括肩部23，所述肩部23接收支撑件2。该肩部23界定腔室，所述腔室的长度和宽度基本上对应于支撑件2的长度和宽度。触摸感应检测器件I附连至支撑件2的内部面5。这包含可以用于紧固两个零件的任何方式。有利地，粘合剂带或滴24实现支撑件的下部面5和触摸感应检测器件的感应面21之间的机械连接。替换地，粘合剂滴可以被粘合剂条取代或补充。该布置使得可以获得以“悬挂”方式组装在人机接口中的触摸感应检测器件。支撑件2具有由边缘7界定的开口 6。当开口 6制成在支撑件2的中央部分中时，边缘7在周边上围绕开口 6。该边缘7覆盖触摸感应检测器件的周边外边缘。由开口 6在触摸感应检测器件I中形成的空间被填充元件9填充，所述填充元件9的目的是与支撑件的上部面4和边缘7结合一起限定平坦和光滑的表面。填充元件是用聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)条带制造的透明和柔性的膜。膜8布置在支撑件2的上部面4上，以便覆盖开口 6和边缘7。该膜在支撑件2的整个表面上延伸，因此理解的是，膜8的尺寸和支撑件2的尺寸相似或甚至相等。由于该膜覆盖开口 6，所述膜搁置在填充元件9上，因此形成对于使用者的触摸完全光滑和一致的表面。在本发明的变化例中，肩部23的深度等于膜8和支撑件2的厚度的总和。膜8是透明的膜，其可以具有单一的性质或性质的结合。第一性质与该饰面膜 (facing film)的装饰特性相关联。特别地，于是其易于限定出可以被使用者看到的具体形状。膜8可以还包括抗刮擦性质，以便防止任何刮擦标记出现在人机接口的表面上。膜可以还具有抗反射和散射性质，该散射性质给予人机接口无光泽外观并防止干扰使用者的镜面反射。抗反射性质防止入射光从表面回弹。它涉及薄层处理。膜可以还具有通过轻微润滑获得的散射性质，所述轻微润滑打乱入射光，使其沿所有方向反射。最后，膜8可以具有偏振性质，其是能够阻止由触摸感应检测器件的玻璃板沿给定方向反射的光的性质。图4示出本发明的美学表现。内虚线27示出屏幕13的显示界限，而中间虚线28示出触摸感应检测器件I的外边缘。外虚线29示出壳体在所述壳体3的内腔室和肩部23之间的外边缘。外部边缘30示出壳体的周边带，所述周边带可以被使用者看到并在与膜8的同一平面中延伸。粗黑线体现了周边间隙，所述周边间隙存在于一方面支撑件2和膜8以及另一方面在壳体3的外部边缘30处的壳体3之间。在该图中清楚可见的是，膜8和支撑件2延伸直到外部边缘30，因此形成比现有技术中可获得的表面尺寸更大的光滑和均一表面。图5详细示出形成本发明的元件的堆叠结构。如已所述的，显示装置13安装在壳体3中，密封件20插置在显示装置13和主板10之间。主板10通过粘合剂31粘结到副板11。触摸感应检测器件I粘结到支撑件2的下部面5，所述下部面5通过粘合剂条32固定到壳体3，与肩部23成一线，所述粘合剂条32尤其是粘合剂条或其他附连器件。这使得可以确保支撑件2在壳体3的肩部23中的定位，并因此保持周边间隙33在膜8、支撑件2和壳体的外部边缘30之间一致和均一。填充元件9与开口 6成一线，以便填充开口 6。该填充元件的厚度在该情况下等于粘合剂滴24的厚度和支撑件2的厚度的总和。掩蔽层12优选地施加到膜8或支撑件2的上部面4。将注意到，该掩蔽层是不透光的且从边缘7溢出至填充元件9。该掩蔽层12具有隐藏触摸感应检测器件I的技术和周边部分的功能，特别是粘合剂滴24。最后，该层在被施加至支撑件2之前被丝网印刷到膜8上。图6详细示出本发明的第一变化例。相对于图5的区别在于使用了安装在填充元件9上的附加膜34。填充元件9的厚度在该情况下限制到粘合剂滴24的厚度，所述粘合剂滴布置在触摸感应检测器件I和支撑件2之间。开口 6随后用附加膜34填充，且该膜的厚度类似于支撑件2的厚度。掩蔽层12布置在支撑件2上并跨在附加膜34的周围部上。最后，膜8覆盖整个组件，以便给出想要的审美外观。该布置的优势在于，附加膜34是技术用膜，例如具有偏振性质，同时膜8没有偏振性质。特别地，偏振膜是昂贵的，且因此将该膜的表面积限制到有效表面积，即由显示装置13照亮的表面积，是特别有价值的。该图示出，附加膜34与屏幕13的显示区域35 —致地停止。图7示出用于将触摸感应检测器件I附连至支撑件2的变化例。支撑件2具有开口 6，所述开口 6的尺寸稍微大于触摸感应检测器件I的副板11的尺寸。边缘7仍覆盖主板10，使得粘合剂或粘合剂滴24插置在主板10的朝向使用者取向的面和支撑件2的下部面5之间。可以看到的是，副板11被包括在支撑件2的开口 6中，所述板的厚度类似于支撑件2的厚度并布置在支撑件的延伸部中。支撑件2和壳体3之间的粘合剂条32存在，掩蔽层12也如此。用于在触摸感应检测器件和支撑件之间附连的这种解决方案的优势在于粘结被应用于主板10，所述主板具有更好地抵抗力的厚度。将注意到，本发明的该变化例没有填充元件9，这是因为掩蔽层12造成的残留空间很少。该变化例还具有沿垂直于显示装 置13的方向更紧凑的优势。图8示出与图5所示和解释的人机接口除改进部分之外相同的人机接口。触摸感应检测系统受到使用者没有感觉之损。这就是为什么本发明并入触觉反馈器件14，所述触觉反馈器件设计为对由触摸感应检测器件I实施的检测作出反应而施加力到触摸感应检测器件I。在该改进中，支撑件2不粘结到壳体3。相反地，阻尼器36插置在支撑件2的下部面5和壳体3之间，基本上在肩部23上。阻尼器36是柔性的，且它可以用弹性体、橡胶或硅树脂制造。在该情况下，该阻尼器36采用垫片的形式，但它可以还采用绕支撑件延伸的带的形式。连接件37将支撑件2的下部面5链接到至少一个促动器38，促动器38的功能是引起使用者在促动时通过特定功能或按钮的触摸感应检测器件将感觉到的物理感受。该促动器可以是具有棒式芯部的电磁铁，具有“音圈”(扬声器)电磁铁的振动器或导致触摸感觉的任何其他装置。图9示出本发明的替换例。触摸感应检测器件I至支撑件2的附连与图6中所示和解释的相同。区别在于壳体3的形状，所述壳体3具有圆形的边缘39。在开口 6和支撑件2上延伸的膜8在壳体的外部边缘30和边缘39上延续。掩蔽层12从支撑件2延伸，覆盖外部边缘30并还在壳体3的边缘39上延续。在该方案中，膜8可以预成形，即，在安装之前，具有匹配支撑件和壳体的形状的形状。以该方式，根据本发明的整个人机接口以一致的方式被覆盖，这使得可以具有复杂形状的产品，其具有与触摸感应表面(使用者在其上作用)连续的表面。
权利要求
1.一种人机接口，包括设计为安装在壳体(3)中的支撑件(2)和触摸感应检测器件(I )，所述支撑件包括朝向人机接口的使用者取向的上部面(4)和与上部面(4)相反的下部面(5)，所述支撑件(2)还包括开口(6)，其特征在于，所述触摸感应检测器件(I)附连至所述支撑件(2)的下部面(5)。
2.如权利要求I所述的人机接口，其中，触摸感应检测器件(I)粘结至所述支撑件(2)的下部面(5)。
3.如权利要求I和2中的任一项所述的人机接口，其中，开口(6)由支撑件(2)的边缘(7 )界定，触摸感应检测器件(I)附连至所述边缘(7 )。
4.如权利要求I至3中的任一项所述的人机接口，其中，支撑件(2)是平坦且刚性的元件，特别是具有小于O. 5mm的厚度的金属板。
5.如权利要求3所述的人机接口，其中，边缘(7)是在开口(6)周围的周边。
6.如权利要求3和5中的任一项所述的人机接口，其中，膜(8)布置在支撑件(2)的上部面(4)上，以便覆盖开口(6)和边缘(7)。
7.如权利要求6所述的人机接口，其中，膜(8)是具有装饰性质的膜和/或具有抗刮擦性质的膜和/或具有抗反射性质的膜和/或具有散射性质的膜和/或具有偏振性质的膜。
8.如权利要求7所述的人机接口，其中，填充元件(9)布置在触摸感应检测器件(I)和膜(8)之间，所述填充元件(9)安装为与开口(6)成一线。
9.如权利要求8所述的人机接口，其中，填充元件(9)是透明膜。
10.如权利要求6至9中的任一项所述的人机接口，其中，掩蔽层(12)插置在支撑件(2)的上部面(4)和所述膜(8)之间。
11.如权利要求6至12中的任一项所述的人机接口，其中，膜(8)还覆盖壳体(3)。
12.如权利要求中的任一项所述的人机接口，其中，触摸感应检测器件(I)是电阻传感器，所述传感器包括主板(10)和副板(11)，所述触摸感应检测器件(I)通过所述副板(11)附连到支撑件(2)的下部面(5)。
13.如权利要求I至11中的任一项所述的人机接口，其中，触摸感应器件(I)是电阻传感器，所述传感器包括主板(10)和副板(11)，所述触摸感应检测器件(I)通过所述主板(10)附连到支撑件(2)的下部面(5)。
14.如权利要求I至11中的任一项所述的人机接口，其中，触摸感应检测器件(I)是电容传感器，所述传感器包括板或膜，电容器附连至所述板或膜，所述触摸感应检测器件(I)通过所述板或膜附连到支撑件(2)的下部面(5)。
15.如前述权利要求中的任一项所述的人机接口，其中，显示装置(13)相对于触摸感应检测器件(I)布置在支撑件(2)的相反侧上。
16.如前述权利要求中的任一项所述的人机接口，其特征在于，支撑件(2)借助所述下部面(5)固定至壳体(3)。
17.如前述权利要求中的任一项所述的人机接口，其中，触觉反馈器件(14)设置为用于，对通过触摸感应检测器件(I)实施的检测作出反应而施加力到触摸感应检测器件(I)。
18.如权利要求17所述的人机接口，其中，力借助支撑件(2)施加到触摸感应检测器件(I)。
全文摘要
本发明涉及一种人机接口，所述人机接口包括意图安装在壳体3中的触觉检测器件1和保持器2，所述保持器包括朝向人机接口的使用者取向的上部面4和与上部面4相反的下部面5，所述保持器2还包括开口6，其特征在于，触觉检测器件1固定至所述保持器2。应用于机动车辆。
文档编号B60R11/00GK102822010SQ201180017135
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年3月31日
发明者F.奥特兰 申请人:法雷奥热系统公司