汽车、汽车仪表以及用于控制汽车设备的用户界面的制作方法

本技术领域总体涉及汽车仪表，且更具体地涉及用于由汽车的乘客舱中的用户操纵的仪表板上的仪表。

背景技术：

旋转拨盘开关广泛地用于汽车行业中。这种旋转拨盘开关的常见示例是响应于致动器旋钮的推拉式移动而控制汽车前灯和停车灯的前灯开关。这种开关还可以通过致动器旋钮的角度旋转来控制内部顶灯和仪表板照明的强度。

汽车电气开关的致动器旋钮通常承载各种开关标记以指示由开关控制的切换功能。例如，这种开关标记包括雾灯、前灯等的辨识符号。

这种旋转拨盘开关已经有效地在汽车中使用达到了其已被普遍采用的程度。另外，旋转拨盘开关的美感通常不会改变。这种开关被稍微限于美感特征，因为它们基本上包括可以包括上述开关标记的可旋转外缘和内面。

因此，期望提供改进的汽车仪表和具有这种改进仪表的汽车。另外，期望提供用于控制汽车设备的改进用户界面。另外，其它所需特征和特性将从结合附图和前述技术领域以及背景技术呈现的后续详述和随附权利要求书中显而易见。

技术实现要素：

提供了用于控制汽车设备的用户界面。在一个实施例中，用于控制汽车设备的用户界面包括容纳编码器电路的电路板。另外，用户界面包括 独立于电路板安装的拨盘。拨盘可响应于汽车设备的用户的操纵而移动。拨盘与编码器电路电子通信。

在另一个实施例中提供了一种汽车仪表。在一个实施例中，汽车仪表包括具有前表面的仪表板。汽车仪表进一步包括从仪表板的前表面延伸的臂。另外，汽车仪表包括安装到臂并且与仪表板的前表面分开一定距离的旋转拨盘。空隙限定在仪表板的前表面与旋转拨盘之间。

在另一个实施例中，提供了一种汽车。汽车包括乘客舱和邻近于乘客舱的仪表板。汽车还包括容纳编码器电路并且位于仪表板内的电路板。另外，汽车包括独立于电路板安装的旋转拨盘。旋转拨盘可响应于用户的操纵而移动。另外，旋转拨盘与编码器电路电子通信。

附图说明

下文将结合以下附图描述实施例，其中相同的标记表示相同的元件，且其中：

图1是根据实施例的汽车的乘客舱的截面的透视图说明；

图2是根据实施例的图1的车辆仪表板的透视图说明；

图3是根据实施例的图1的旋转拨盘和车辆仪表板的侧视示意图说明；以及

图4至图5是根据另一个实施例的图1的旋转拨盘和车辆仪表板的透视图说明。

具体实施方式

以下详述本质上仅仅是示例性的且不旨在限制本文中描述的应用和使用。另外，不存在由在前述的技术领域、背景技术、发明内容或者具体实施方式中提出的任何表述的或暗示的理论约束的意图。

以下描述是指“连接”或“耦接”在一起的元件或特征。如本文中所使用，“连接”可以指一个元件/特征机械地接合到另一个元件/特征(或 与另一个元件/特征直接通信)，并且不一定是直接接合。同样地，“耦接”可以指一个元件/特征直接或间接地接合到另一个元件/特征(或与另一个元件/特征直接或间接地通信)，并且不一定是机械接合。然而，应当理解，虽然下文在一个实施例中可以将两个元件描述为“已连接”，但是在替代实施例中，类似元件可以被“耦接”，并且反之亦然。因此，虽然本文中所示的示意图描绘了元件的示例性布置，但是在实际实施例中可以存在另外的中间元件、装置、特征或组件。

另外，本文中描述的各个组件和特征可以使用特定标记描述符(诸如第一、第二、第三等)以及位置和/或角度描述符(诸如水平和垂直)来引用。然而，这种描述符可以出于涉及附图的描述目的而单独使用，并且不应被解释为限制，因为各个组件可以在其它实施例中重新布置。还应当理解，图1至图5仅仅是说明性的，并且不一定按比例绘制。

图1是通常被识别为10的代表性汽车中的乘客舱的向前部分的透视图说明。例如且无限制，本文中的实施例可并入到任何汽车(诸如双座或轿车类型的客车、卡车、运动型多用途车辆(SUV)、重型车辆、厢式货车、公共汽车等)中。车辆10包括具有车辆内部结构的内部舱(诸如乘客舱12)，该内部结构在本文中统一由仪表板14(也称为“仪表盘”或“汽车仪表板”)表示，该仪表板14包括中央控制台16、常规设计的储物箱(或“储物柜”)和方向盘组件(通常指定为20)。

仪表板14在乘客舱12的前端处横向地延伸跨过车辆10。仪表板14配置成容纳各种开关、配件和仪表，包括(例如驾驶员侧处)具有各种数字和/或模拟测量仪器的电子仪表组。这些测量仪器可以包括速度计、里程表、转速表以及其它信息显示器，诸如旅行里程表、指南针和油位。在前排乘客侧处，仪表板14容纳加热、通风和空气调节(HVAC)出口30、储物箱18和乘客侧安全气囊模块(不可见)。

中央控制台16源于仪表板14处，并且在其下方继续，在前排驾驶员与乘客座椅组件32之间的乘客舱12中向后方延续。仪表板14也设计成覆盖或掩盖安装在机动车辆10中时的各种底层组件。例如，仪表板14上覆多个HVAC管道、配套线束和其它车辆构成部分，诸如电路板和电路(其在 所提供的图中均是不可见的)。

在图2中，示出了仪表板14的其它细节。如图所示，旋转拨盘或旋转拨盘编码器52被提供以供用户(不论是驾驶员还是乘客)操纵，以调节汽车10中的条件。例如，旋转拨盘编码器52可以被提供为调节收音机或音乐播放器系统的设定、HVAC系统或其它系统的设定。每一个旋转拨盘具有顶部表面或顶面55，以及环形外侧壁57。顶面55可以包括按钮或以其它方式提供乘客舱12的乘员的用户输入以调节旋转拨盘编码器52的设定，诸如选择用于修改的操作条件。外壁57可以由乘客舱12的乘员旋转或以其它方式操纵以修改选定条件的值。

可以使用旋转拨盘编码器52的其它配置。例如，外壁57可以操纵为选择用于调节的条件，且顶面55可以接收用户输入以修改选定条件。在任一种情况下，环形外侧壁57按顺时针或逆时针方向的选择性旋转修改车辆的操作条件，诸如车厢温度、加热、通风和空气调节(HVAC)系统风扇速度、立体声音量、电台和其它设定，或选择用于修改的操作条件。

常规的旋转拨盘编码器是将轴件或车轴的角位置或运动转换为模拟或数字代码的机电装置。存在两种主要类型：绝对的和增量的或相对的。常规的绝对编码器的输出指示轴件的当前位置，使它们成为角度转换器。常规的增量编码器的输出提供关于轴件的运动的信息，所述信息通常在别处被进一步处理成诸如速度、距离和位置的信息。如本文中描述，旋转拨盘编码器52能够将环形外侧壁57的角位置或运动转换为模拟或数字代码，而非将可能不存在于本文中的实施例中的轴件运动转换为模拟或数字代码。本文中提供的旋转拨盘编码器52可以是绝对的或增量的。

在图2中，每一个旋转拨盘编码器52定位为与仪表板14的外面59平齐。具体地说，每一个旋转拨盘编码器52的底面嵌入在仪表板14的外面59中或定位为邻近于仪表板14的外面59，以防止旋转拨盘编码器52与仪表板14之间的任何阻碍。然而，本文中的实施例提供了在与仪表板14的面59距一定距离处安装的旋转拨盘编码器52，和可以被铰接或者从图2中所示的平齐、收缩位置移动到伸出位置的旋转拨盘编码器52，在该伸出位置中，旋转拨盘编码器52定位在与仪表板14的面59距一定距离处。

图3说明定位在与仪表板14的面59距一定距离处的旋转拨盘编码器52。旋转拨盘编码器52围绕轴线60在底座或平台62上旋转。例如，平台62可以包括旋转拨盘编码器52坐落在上面且旋转拨盘编码器52绕其旋转的内轴(未示出)。平台62通过臂64与仪表板14的面59分开。臂64可以形成为具有绕轴线60小于约30度的周向厚度(进出图纸)。例如，臂64可以具有绕轴线60小于约20度、小于约15度或小于约10度的周向厚度。臂64具有足以承受使用的的最小周向厚度，诸如绕轴线60大于约2度。

平台62和臂64可以形成为一体式的单件。另外，平台62和臂64可以与仪表板14形成为一体式的单件。如图所示，臂64在轴线60的方向中从仪表板14的面59延伸。因此，旋转拨盘编码器52定位在与仪表板14的面59距一定距离66处。具体地说，面向仪表板14的面59的旋转拨盘编码器52的底面68与仪表板14的面59分开了距离66。另外，面向仪表板14的面59的平台62的底面72与仪表板14的面59分开了距离74。因此，空隙76限定在仪表板14的面59与平台62的底面72之间。空隙76以仪表板14的面59、平台62的底面72和臂64为边界。空隙76一直沿围绕轴线60的旋转拨盘编码器52的圆周(除臂64的厚度处之外)通向乘客舱12。如图所示，轴线60穿过空隙76。

如图所示，移动指示器80设置在旋转拨盘编码器52的底面68上。该移动指示器80可以为环形且绕旋转拨盘编码器52的底面68的整个外围延伸。传感器82设置在仪表板14内以与移动指示器80通信。传感器82适于通过监测移动指示器80以监测旋转拨盘编码器52的旋转移动。具体地说，传感器82适于在传感器读数位置84处读取移动指示器80。在图3中，传感器读数位置84与臂64对齐，以使得传感器82通过臂64(诸如通过臂64中的内部开口)读取移动指示器。传感器82可以为电容性的、磁性的、光学的，或其它类型的传感器。因此，移动指示器80可以为电容性的、磁性的、光学的，或其它类型的适当指示器。例如，如果传感器82为光学传感器，则移动指示器80可以具有光学图案，诸如黑白检测板或条形码，其唯一地标识了旋转拨盘编码器52的相对旋转位置，或其指示了旋转拨盘编码器52的运动。

传感器82与编码器电路86电子通信。编码器电路86与印刷电路板88电子通信。如常规的那样，电路板88为系统提供控制，以用于修改车辆的操作条件，诸如车厢温度、HVAC系统风扇速度、立体声音量、电台，以及其它设定。尽管未示出，但是电路板88通过典型的电路和电连接与HV AC系统和立体声相连接。在某些实施例中，传感器82和/或编码器电路86可以形成为电路板88的一部分。电路板88可以容纳传感器82、编码器电路86，和用于HVAC系统、立体声等的操作的其它电路。

通过传感器82和移动指示器80，旋转拨盘编码器52能够与编码器电路86电子通信。例如，移动指示器82可以包括光学图案，并且传感器82可以是光学传感器。传感器82基于位于传感器读数位置84处的指示器82的光学图案，与旋转拨盘编码器52的绝对位置通信，或者基于通过传感器读数位置84的指示器82的光学图案的移动，与旋转拨盘编码器52的相对旋转移动通信。编码器电路86将旋转拨盘编码器52的位置或相对移动通信到电路板88，且电路板88修改选定操作例如HVAC或立体声的操作。

对于图3所示的结构，传感器82、编码器电路86和电路板88由仪表板14包围。此外，当常规设备将旋转拨盘安装到与电路板物理匹配的旋转轴时，在图3的实施例中，旋转拨盘编码器52与电路板88物理地断开连接。具体地说，响应于乘客舱12中用户的操纵，旋转拨盘编码器52围绕轴线60的物理旋转不会导致或驱动在电路板88或编码器电路86中的任何物理移动，或由电路板88或编码器电路86导致任何物理移动。相反地，旋转拨盘编码器52安装在独立于电路板88的臂64的平台62上。当旋转拨盘编码器52可旋转地在臂64的平台62上滑动时，在臂64的平台62中，或在仪表板14的其余部分中没有引起移动。相反地，旋转拨盘编码器52的旋转通过光学、电子或磁力与电路板通信。

由于旋转拨盘编码器52不与编码器电路86和电路板88物理地通信，所以空隙76可以在旋转拨盘编码器52的后面(从乘客舱12中用户的角度来看)形成。空隙76的形成允许各种美学和样式的选择。例如，对于由臂64提供的相对薄的连接，臂64可以隐藏在旋转拨盘编码器52的后面，且旋转拨盘编码器52可以是看起来漂浮在仪表板14上方。此外，仪表板14可 以设置有照明仪表90，诸如可由电路板88控制的一个发光二极管或多个发光二极管。照明仪表90可以提供背景照明给旋转拨盘编码器52，该旋转拨盘编码器52可以基于选定的操作条件、选定的操作条件值、由旋转拨盘编码器52的旋转指示的修改大小，或其它性质而改变。

图3示出了固定在与仪表板14的面59分开距离66的位置中的旋转拨盘编码器52。在一个实施例中，距离66为约0.5cm到约3cm。可替代地，旋转拨盘编码器52的位置相对于仪表板14可调节。例如，旋转拨盘编码器52可以围绕臂64移动，或臂64可以相对于仪表板14移动。

例如，图4至图5示出了如下实施例，其中旋转拨盘编码器52可在缩回位置101(图4中)和伸出位置102(图5中)之间移动。虽然图4至图5中的特征设计与图3中的不同，但是应当理解的是，图3的非铰接实施例可与图4至图5的设计一起使用，而图4至图5的铰接实施例可与图3的设计一起使用。在图4至图5中，仪表板14包括凹处104。凹处104的尺寸设定为当旋转拨盘编码器52处于缩回位置101中时接纳平台62。如图所示，平台62包括外表面106，当旋转拨盘编码器52处于缩回位置101中时，该外表面106与仪表板14的外面59平齐。照明仪表90定位在仪表板14的凹处104中以照亮平台62和旋转拨盘编码器52的底面。平台62和旋转拨盘编码器52的部分可以是透明的以允许来自照明仪表90的光通过。在其它实施例中，凹处104的尺寸设定为接纳处于缩回位置101中的旋转拨盘编码器52。具体地说，当旋转拨盘编码器52处于缩回位置中时，旋转拨盘编码器52的顶面55与仪表板14的外面59平齐。在这种实施例中，平台62可具有等于或小于旋转拨盘编码器52的覆盖区或圆周的覆盖区或圆周。

如图4至图5所示，当旋转拨盘编码器52移动到伸出位置102时，平台62的底面与仪表板14的面59之间的空隙76存在。当旋转拨盘编码器52移动到缩回位置101时，空隙可由平台62填充。在这种情况下，旋转拨盘编码器52与仪表板14的面59之间的距离可为零。当延伸到伸出位置102时，距离108在旋转拨盘编码器52与仪表板14之间被限定。在一个实施例中，距离108为约0.5cm至约3cm。

臂64适于在缩回位置101和伸出位置102之间铰接。这种铰接可通过传统设计，诸如通过设置在臂64和仪表板14上的往复槽口和凹槽之间的滑动相互作用来提供。通过推动平台64以将槽口/凹槽从缩回位置移动到伸出位置可促成臂64到伸出位置102的铰接。可设置弹簧或其它偏置部件以将臂64向外延伸到伸出位置102。通过用户将平台62推动到仪表板14，旋转拨盘编码器52可返回到缩回位置101。锁定机构可设置成将旋转拨盘编码器52保持在伸出位置102中，且可由用户释放以将旋转拨盘编码器52移动到缩回位置101。

可替代地，在缩回位置101和伸出位置102之间的旋转拨盘编码器52的移动可被电子式控制。例如，马达可用于在缩回位置101和伸出位置102之间延伸并缩回臂64。马达可与控制板电子通信且由该控制板控制。此外，旋转拨盘编码器52的顶面55可被推动或以其它方式操纵以向控制板发送信号，将旋转拨盘编码器52延伸到伸出位置102以供使用。对应的物理操纵可用于向控制板发送信号，将旋转拨盘编码器52缩回到缩回位置101。

通过提供从仪表板14的伸出位置处的旋转拨盘编码器52(无论固定的或可调节的)，本文所提供的实施例中的每个均允许旋转拨盘编码器52的增强美观性。因此，空隙限定在旋转拨盘编码器52和仪表板14之间。空隙提供了由汽车乘客舱中用户使用的背光和改变旋转拨盘编码器52的感知的其它设计考虑。此外，与仪表板14距一段距离处的旋转拨盘编码器52可有助于汽车乘客舱中用户的使用。此外，在具有多个旋转拨盘编码器52的汽车中，选定旋转拨盘编码器52到伸出位置的延伸可提示汽车乘客舱中用户的正确使用，即减少用户的拨盘困惑。

虽然在以上详细描述中已提出至少一个示例性实施例，但应理解的是，许多变型存在。还应当理解的是，一个示例性实施例或多个示例性实施例仅作为示例，且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，以上的详细描述将以用于实施一个示例性实施例或多个示例性实施例的便利路线图提供给本领域技术人员。应当理解的是，在不脱离如所附权利要求及其等效方案所阐述的本发明范围的情况下，可以在 元件的功能和布置方面作出各种改变。