CN101868841B - 特别用于机动车的触觉表面控制模块 - Google Patents

特别用于机动车的触觉表面控制模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及触觉表面控制模块，包括：柔性保护层(9)；至少一个单稳态开关(11)；和刚硬的机械支撑件(13)，其允许来自至少一个光源的光穿过且限定用于背光照明柔性保护层(9)的区域，其特征在于，所述支撑件(13)还包括至少一个通道(21)用于激活单稳态开关(11)，该激活是通过柔性保护层(9)的变形实现，且，该模块包括夹置在所述刚硬的机械支撑件(13)和柔性保护层(9)之间的由不可压缩材料制造的板(19)，该板(19)限定至少一个枢转臂(23)，该枢转臂包括连结到所述支撑件(13)的铰链(25)、且包括枢转自由端(27)，该枢转自由端包括致动突出部(29)，该致动突出部面朝所述支撑件(13)中的通道(21)，以致动单稳态开关(11)。

Description

特别用于机动车的触觉表面控制模块
技术领域
本发明涉及触摸敏感表面控制模块，特别是用于机动车。
背景技术
更准确地，这种模块已发现有利地应用于机动车两个前座之间的控制台上的控制器件，例如用于控制空调、音响系统、电话系统或导航系统的功能。本发明还可应用于车辆的所谓穹顶的区域，该区域位于内后视镜的通常位置，例如用于控制内部照明、中控锁(central locking)功能、天窗、紧急警告灯或氛围灯。该模块还可用于摇窗(window winder)控制器件、用于定位外部车镜的控制器件或用于移动电动座椅的控制器件。
控制模块已知能为机动车内的控制器件照明以用于夜晚驾驶，该照明是通过后表面产生。例如，在白天驾驶过程中，驾驶员清楚地感知到底部上的白色图表，在夜晚驾驶过程中，背光允许驾驶员容易地定位控制器件。
其它模块还能提供触觉反馈，使得可以通知使用者已经进行检测且切换动作已经发生。例如，单稳态切换控制模块是已知的，例如凸泡(blister)，使得可以为使用者提供触觉反馈。
凸泡或“凸泡拱顶”是通过按压致动的单稳态开关，也就是说是具有稳定闲置位置和非稳定位置的装置，在该非稳定位置中，弹性凸泡拱顶的顶点在被施加力时变形。凸泡的变形与所施加的直到使凸泡转变的力成比例。在例如切换动作通过凸泡拱顶在拱顶和要连接在印刷电路上的两个轨道之间变位而发生的情况下，在转变期间，凸泡突然变形，其允许为使用者产生触觉信息反馈，通知他切换动作的实现。
但是，触觉反馈装置在已经具有背光功能的控制模块中的整合不总是容易的，特别是当触觉反馈需要柔性保护层的变形时。
触摸敏感控制表面则可具有不平滑的外观，例如，具有粗糙的部分或凸起，其可导致控制装置的过早磨损。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有受益于背光的具有触觉反馈的控制模块，以更好地识别要被控制的功能，同时在整个控制表面上具有一致的触感。
因此，本发明的主题是一种触摸敏感表面控制模块，包括：
-柔性保护层；
-至少一个单稳态开关；和
-刚硬的机械支撑件，其允许来自至少一个光源的光穿过，且限定柔性保护层的背光区域，
其特征在于，所述支撑件还包括至少一个通道以允许单稳态开关的激活，该激活通过柔性保护层的变形实现，且，该模块包括夹置在所述刚硬的机械支撑件和柔性保护层之间的由不可压缩材料制造的板，该板限定至少一个枢转翼片，该枢转翼片一方面包括装配到所述支撑件的铰链、另一方面包括枢转自由端，该枢转自由端包括致动定位器，该致动定位器面朝所述支撑件的通道，以激活单稳态开关。
根据控制模块的其它特征，
-单稳态开关包括凸泡拱顶；
-控制模块还包括位于单稳态开关之下的压敏传感器；
-柔性保护层被附连在板的铰链处，优选地通过结合而附连；
-铰链由板的减薄形成，以允许所述翼片枢转；
-板和/或支撑件由透明或半透明材料形成；
-柔性保护层包括控制标志或符号，其由允许光至少部分地穿过的材料制成；
-该模块能控制机动车的至少一组电气或电子部件的功能，例如空调系统、音响系统、导航系统、电话系统、电动摇窗控制器件、用于调节外部车镜的控制器件、用于调节天窗位置的控制器件、内部照明控制器件、用于调节机动车的座椅的控制器件。
附图说明
本发明的其它特征和优点将参考附图通过以下非限定性示例说明而变得明显，附图中：
图1示出了根据本发明的控制装置的示例性实施例的顶部视图；
图2示出了根据本发明的另一控制装置的分解视图；
图3示出了图2的装置的细节；
图4示出了图2的控制装置的沿III-III线的截面视图；和
图5示出了由使用者的手指激活的图4的控制装置。
在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
根据本发明的控制装置能控制机动车的至少一个电气或电子部件，例如空调、音响控制器件、导航系统、电话系统、电动摇窗控制器件、用于调节外部车镜的控制器件、用于调节天窗位置的控制器件、内部照明控制器件或用于调节机动车的座椅的控制器件。
图1示出了控制装置的触摸敏感控制表面3，其限定了电气或电子控制部件的触摸敏感区域或选择按钮5，触摸敏感区域或选择按钮包括与要控制的功能相关的一个或多个字母或一个或多个图形的符号或者标志7。
在该例子中，触摸敏感控制表面3包括十一个按钮5，其上用标志表示了用于车辆前部和后部的雾灯、用于紧急警告灯、用于内部锁定、用于调节风扇或温度控制的控制器件。
根据第一实施例或根据第二实施例，仅当施加背光时，标志7可被持久地观察。
为此，触摸敏感表面3包括柔性保护和装饰层9，其使得可以局部地传递压力且其包括由允许光至少部分地穿过的材料形成的标志7。
根据第一变化例，柔性层9例如由硅树脂形成。
根据第二变化例，柔性层9由塑性膜形成，例如由聚碳酸酯形成。标志/标记7可通过在塑性膜的下侧进行丝网印刷而产生。
根据第三变化例，该柔性层9根据“黑色面板(Black Panel)”技术制造，其在文献DE2613024、DE19702957、DE19705536、DE19935386、EP0803711或WO2005035299中有描述。在这种情况下，例如数字、字母或图形这样的标志/标记7被设置为使得它们仅在具有背光时可见。因此，在缺乏光源时，保护层9看起来是一致的，而在触摸敏感表面上没有指示或文字。在这种情况下，柔性保护层9有利地由聚碳酸酯片形成。
如图2清楚所示，在未装配状态下，控制装置1在柔性保护层9之下包括板19、刚硬的机械支撑件13和至少一个单稳态开关11。
印刷电路板15优选地布置在单稳态开关11之下且由基部17支撑。
单稳态开关11允许给使用者产生触觉反馈以通知他控制部件的电切换动作。
优选地，单稳态开关11包括凸泡拱顶。
可在图2、4和5中看出三个凸泡11。凸泡拱顶11是弹性的且优选是金属的。例如，凸泡拱顶11包括大致为凹形的基本形状，其基部包括至少三个均匀分布的凸出部。
切换动作例如是通过凸泡拱顶11在拱顶的顶点和要被连接到印刷电路板15上的两个轨道之间的变位而发生的，凸泡拱顶11的变形为使用者产生触觉反馈。
根据本发明的另一具体实施例，控制模块1有利地包括布置在单稳态开关11之下的压敏传感器(未示出)。
这些传感器对于受压敏感，通过稍微减少其厚度而导致电信号，该电信号可被用于确定施加的压力和/或支撑的位置。该传感器优选地是FSR技术传感器。
而且，传感器使得可以在传感器的受压过程中产生电接触，以控制特定的电功能。
机械支撑件13例如是由塑料制造且允许来自至少一个光源的光穿过，所述光源例如是发光二极管，其限定柔性保护层9的字母(一个或多个)的符号或标志7的背光区域。
光源(未示出)由印刷电路板15支撑。优选地，每个背光区域设置一个光源。
如果希望使用低功率发光二极管，透明的支撑件13是优选的，因为其不减少由光源发射的光的功率。
如果希望获得更均匀和单色(homogeneous)的照明，特别是如果背光区域的尺寸相对于光源的尺寸较大，半透明或甚至乳白色的支撑件13是优选的，以使得光源发射的光单色化(homogenize)。
支撑件13还包括至少一个通道21(在图2中示出了三个)，以允许通过柔性保护层9的变形激活该单稳态开关11。
此外，模块1包括由不可压缩材料制造的板19，其夹置在刚硬的机械支撑件13和柔性保护层9之间。“不可压缩”是指使用者不能通过在板19上按压而减少其厚度。
如图3、4和5清楚所示，板19限定至少一个枢转翼片23，该翼片一方面包括装配到支撑件13的铰链25、另一方面包括枢转自由端27，该自由端包括致动定位器29，该定位器布置为面对支撑件13的通道21，以激活单稳态开关11。
翼片23的端部27的枢转允许单稳态开关11通过致动定位器29而进行切换动作，该定位器布置为面对支撑件13的通道21。
翼片23布置在按钮5下方，以选择触摸敏感控制表面3的控制部件且具有与按钮5基本相同的尺寸。
优选地，铰链25由与板19相同的材料制成，且通过板19的减薄部31形成，以允许翼片23枢转。
通过铰链25的枢转的该实施例使得可以激活放置在下方的单稳态开关11，而不管使用者的手指33在按钮5的表面上的位置。
该配置特别适用于制造细长按钮5，例如具有40mm量级的长度和10mm量级的长度。柔性保护层9例如在铰链25处被附连到板19的固定区域，优选地通过结合而附连。
相反，柔性保护层9在翼片23处为自由的，以允许翼片23枢转。
柔性保护层9的变形则在整个翼片23上实现。
板19优选地由允许光穿过的材料形成，也就是说透明或半透明的，优选地由聚碳酸酯形成。
翼片23由此通过在图4或图5左部所示的抬起的闲置位置(基本上水平的位置)和图5右部所示的激活位置(稍微低于闲置位置的位置)之间枢转而可移动。
后一位置例如通过手指33的端部在翼片23上的按压而获得。
柔性保护层9稍微弹性地变形以允许翼片23枢转以便激活单稳态开关11且由此以便使特定控制开始。
作为一个例子，自由端27的用于朝向致动位置下降的行程小于一毫米，例如0.4至0.5mm。优选地，致动位置是在施加按压时获得的行程结束位置。
因此，用作来自光源的光的光引导件的支撑件13还使得可以保持板19，同时允许其变形以使控制按钮倾斜。
由此获得的控制模块1包括背光和触觉反馈功能，同时在柔性保护层9上保留有连续的且优选是光滑的触摸敏感控制表面3。由此，应理解，触摸敏感表面3不包括粗糙部分或孔，除了那些为人机工程学原因而特意制造的，例如用于按钮5的定位。
应理解，触摸敏感表面控制模块1包括支撑件13，该支撑件包括至少一个通道21，以允许通过柔性保护层9变形而激活单稳态开关11，还包括夹置在刚硬机械支撑件13和该柔性保护层9之间的板19，该板19限定至少一个枢转翼片23，该翼片的端部被布置为面朝所述支撑件13的通道21，以激活单稳态开关11，使得可以获得控制模块1，其具有触觉反馈、是背光照亮的且具有无非平滑部的控制表面3。

Claims (10)

1.一种触摸敏感表面控制模块，包括： 
-柔性保护层(9)； 
-至少一个单稳态开关(11)；和 
-刚硬的机械支撑件(13)，其允许来自至少一个光源的光穿过，且限定柔性保护层(9)的背光区域， 
其特征在于，所述支撑件(13)还包括至少一个通道(21)以允许激活单稳态开关(11)，该激活是通过柔性保护层(9)的变形实现，且，该模块包括夹置在所述刚硬的机械支撑件(13)和柔性保护层(9)之间的由不可压缩材料制造的板(19)，该板(19)限定至少一个枢转翼片(23)，该枢转翼片一方面包括装配到所述支撑件(13)的铰链(25)、另一方面包括枢转自由端(27)，该枢转自由端包括致动定位器(29)，该致动定位器放置为面朝所述支撑件(13)的通道(21)，以激活单稳态开关(11)。 
2.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，单稳态开关(11)包括凸泡拱顶。 
3.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，其还包括布置在单稳态开关(11)之下的压敏传感器(15)。 
4.如权利要求1所述的控制模块，其特征在于，柔性保护层(9)被附连在板(19)的铰链(25)处。 
5.如权利要求4所述的控制模块，其特征在于，柔性保护层(9)被通过结合而附连在板(19)的铰链(25)处。 
6.如权利要求1至5中的任一项所述的控制模块，其特征在于，铰链(25)通过板(19)的减薄形成，以允许所述翼片(23)枢转。 
7.如权利要求1至5中的任一项所述的控制模块，其特征在于，板(19)和/或支撑件(13)由透明或半透明材料形成。 
8.如权利要求1至5中的任一项所述的控制模块，其特征在于，柔性保护层(9)包括由允许光至少部分地穿过的材料形成的控制标志或标记(7)。 
9.如权利要求1至5中的任一项所述的控制模块，其特征在于，该控制模块能控制机动车的至少一组电气或电子部件的功能。 
10.如权利要求9所述的控制模块，其特征在于，所述电气或电子部件 是空调系统、音响系统、导航系统、电话系统、电动摇窗控制器件、用于调节外部车镜的控制器件、用于调节天窗位置的控制器件、内部照明控制器件或用于调节机动车的座椅的控制器件。 
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