用于车辆的触觉触摸面板组件的制作方法_2

文档序号:9825995阅读:来源:国知局
电控制),门装控制(例如,镜或窗控制)、或座椅装控制。术语“触摸面板”意在包括任何部件,这些部件包括触觉反馈表面,触觉反馈表面包括但不限于,具备或不具备图形用户界面显示器的电容或非电容触摸屏、触摸面板、触摸板、旋转拨号盘、手柄等。虽然触觉反馈对将不向用户提供输入已经被接收或确认的指示的触摸感测控制来说可能尤其有用,但其对机械输入装置来说也是有用的,特别是考虑到通过文中呈现的教导所实现的动态或高分辨率触觉反馈。
[0030]触觉触摸面板组件,诸如图1的内部控制触觉触摸面板组件14,可包含大量美学和功能。例如,触觉触摸面板组件14包括触觉触摸面板18以及用户界面22,触觉触摸面板18具有面朝车辆内部10的装饰侧20,用户界面22可在触摸面板18的装饰侧处进行访问。用户界面22接收手动用户输入,手动用户输入是由用户的手提供的任何类型的输入,而不在乎是通过电子传感器或是通过机械装置接收的。示出的用户界面22包括按钮和按钮区24、滑动条26、以及机械输入装置28,诸如旋钮、开关或转盘。可根据用户界面22的哪一部分与用户交互来提供各种和/或不同类型的触觉反馈。例如,可以或可以不包含用于机械按钮的标准机构的按钮24在被触摸时可触发z方向(即,大体垂直于用户界面的平面)上的触觉反馈响应,并且将手指划过滑动条26可触发X方向和/或y方向(即,与用户界面的表面相一致)上的反馈。更复杂的用户输入和触觉输出也可以被生成。例如,沿着触觉触摸面板18的边缘的切向触摸或滑动运动可沿着触摸面板的边缘触发与例如在用户输入在按钮24之一处被接收时所提供的触觉响应不同的触觉响应,因此用户被通知他或她已经提供给面板组件的是什么类型的输入。示出的用户界面22仅仅是一个示例,并且可包括按钮、滑动条、机械开关和转盘、或用于用户输入的任何其他机构的任何数量、组合、或布置。
[0031]下面的描述关于图1的内部控制触觉触摸面板组件14来提供,但也同样可应用于任何其他触觉触摸面板组件,诸如图像显示组件12或换挡组件16(仅列举了几种可能性)。图2-4代表触觉触摸面板组件14的不同实施方式。每个触觉触摸面板组件包括触觉触摸面板18、支撑衬底30、附接至触摸面板的第一触觉致动器32、附接至触摸面板的第二触觉致动器34、以及以允许多个自由度的相对运动的方式联接触摸面板与衬底的至少一个悬垂部件36。触摸面板组件14可包括图2-4中未示出的其他部件,诸如各种固定元件、垫片和/或防尘封、引导或定位元件、触觉反馈隔离器(例如,泡沫件)、电源、传感器、按钮、处理器、微控制器、驱动器、软件和/或通信装置(仅为了列举几种可能性)。其他触觉触摸面板组件部件、布置和架构也必定是可能的。
[0032]参考图2所示的触摸面板组件的实施方式的分解视图,触觉触摸面板18包括面朝车辆内部的装饰侧或正面20和面朝支撑衬底30的相反侧或背面38。用户界面22被设置在面板18的装饰侧。用户界面22可包括包含显示器的图形用户界面,或者用户界面可简单地为通用车辆内部表面(以列举几种可能性)。用户界面22可包括机械输入装置,诸如在接收手动用户收入的同时相对于触觉触摸面板18的其它部件移动(例如,旋转)的旋钮28。其它机械输入装置可包括开关、按钮、滑动条、旋转拨号盘、操纵杆等。用户界面22还可包括检测手动用户输入的一个或多个传感器40和经由例如传感器40从用户界面22接收信息且致动致动器32、34的一个或多个控制器42。
[0033]根据触觉触摸面板组件14的设计,传感器40可以是任意类型,包括但不限于电容、电阻、红外和/或表面声波(SAW)触摸传感器。根据一个实施方式,传感器40在操作期间不相对于触觉触摸面板的其它部件移动。例如,传感器40可被刚性地安装作为触觉触摸面板18的一部分并且不包括类似于机械输入装置的运动件。传感器40可与一个或多个控制器42通信。在一个实施方式中,控制器42可被配置为响应于用户界面输入应用合适的算法或程序并且发送、激活或传输信号至致动器32、34。此传输可以是直接的,或者它可以是间接,诸如通过一个或多个查找表确定是否以及如何激活具体的致动器。根据一个实施方式,控制器42从用户界面22接收信息,并且当信息指示一种类型的用户输入时以一种方式激活致动器32、34,当接收的信息指示不同类型的用户输入时以不同的方式激活致动器32,34ο例如,控制器可从用户界面22接收指示用户滑动触摸的信息,作为响应,激活一个或多个致动器以沿用户界面的表面触发触觉反馈来模拟用户输入。而如果控制器从用户界面接收指示下压的信息,诸如当按钮被按下时,或甚至沿用户界面的滑动被检测到的相同区域接收信息,控制器可激活一个或多个致动器以垂直于用户界面的平面或在沿用户界面的单个位置处触发触觉反馈。其它类型的输入以及致动的方法或类型当然也是可行的。
[0034]在图2的实施方式中,触觉触摸面板组件14包括外装饰镶片46和至少一个光源48。外装饰镶片46和触觉触摸板18在此具体实施例中为一个且相同,因此镶片46提供面板18的装饰侧20。装饰镶片46在此实施例中还包括用户界面22。装饰镶片46包括对可见光至少部分透明的区域50。例如,如图1所示,透明区域可以是光标或当光源48被激活时在面板18的装饰侧20被照亮的其它标记。装饰镶片46可由任意合适的材料(诸如,塑料、天然纤维复合物、或碳素纤维(仅列举了一些)制成。而且,装饰镶片46可通过任意数量的合适方法(包括注塑成型,更具体地,膜嵌入成型)形成。
[0035]光源48可采用各种形式,例如LED、灯泡、或从外部源导光的光纤。在此实施例中,触觉触摸面板组件包括印刷电路板(PCB) 52,多个独立LED光源48被安装至PCB。每个光源48位于支撑衬底30与外装饰镶片46之间并且照射镶片46的相应区域50。在图2的实施例中,具有LED 48的PCB 52被刚性地安装至支撑衬底30并且在触觉反馈事件中不振动或不与装饰镶片46—起移动。PCB 52可提供附加的功能,例如支撑除了 LED以外的电子部件(例如,控制器42和/或直接或间接将用户界面42连接至车辆HVAC或其它系统的电路)。一个或多个线束57可被设置为电互连面板组件的各个部件和/或将面板组件14与其它车辆部件互连。
[0036]图2的面板组件14还包括位于PCB 52与装饰镶片46之间的导光件54。导光件54被成形为将光从光源48引导至镶片46的被照射区域50,同时防止光到达镶片46的其它区域。导光件54因此发挥作用以隔离来自每个独立LED 48的光并且将来自每个独立LED48的光引导至装饰镶片的专用区域。在图2的实施例中,导光件54是具有穿过其形成的一系列孔隙56。每个孔隙56沿导光件54被定位以对应于LED 48和镶片46的相应的专用区域50中的一个的位置。管或通道(图2中未示出)可在每个孔隙处从导光件54的背侧延伸至PCB 52以将光从每个光源48引导至镶片46的期望区域50。在此实施例中,导光件54与PCB 52 一起被刚性地安装至衬底30,使得导光件在触觉反馈事件中不振动或不与装饰镶片46 —起移动。
[0037]支撑衬底30适于刚性地附接于车辆内部,诸如图1所示的车辆内部10。更具体地,衬底30用于被刚性地安装至车辆使得它在触觉反馈事件中相对于车辆主体保持静止。触觉触摸面板18相对于支撑衬底30移动以提供触觉反馈响应,并且触觉致动器32、34的激活引起触摸面板运动。在一些情况下,支撑衬底30被配置为移动(例如,隔间门),但是一般用于面板组件14的非移动部件,其中面板18响应于致动器32、34的激活而相对于该非移动部件振动或移动以提供触觉反馈。
[0038]—个或多个悬垂部件36将触觉触摸面板18联接至衬底30以允许面板18相对于支撑衬底30以多重自由度移动。每个自由度(DOF)是平移或旋转。例如,悬垂部件36可被配置有两个自由度,例如允许在X方向和I方向的平移运动或允许在一个平面上的旋转运动和在X轴、y轴或z轴方向的平移运动。优选地,悬垂部件36被配置为提供三个或更多个运动自由度。适于将触觉触摸面板18耦接至支撑衬底30的悬垂部件的若干实施例在2014年11月7日提交的第14/535,747号美国专利申请中详细描述,该美国专利申请的全部内容由此通过引用并入本文。所引用的专利申请公开了图2所示的悬垂部件36,
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