CN102739225A - 车辆显示开关单元及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
描述一种在驾驶员操作区域内的车辆显示开关单元和用于制造这种开关显示单元的方法。所述开关显示单元包括具有至少一个前玻璃层和后玻璃层的多层玻璃开关本体。所述玻璃层分别具有前侧和后侧。开关符号可视地布置在玻璃开关本体的前玻璃层的玻璃体积内。具有传感器结构的接近传感器布置在前玻璃层和后玻璃层之间的多层玻璃开关本体内。
Description
技术领域
描述一种在驾驶员操作区域内的车辆显示开关单元以及生产这种显示开关单元的方法。该显示开关单元包括具有至少一个前玻璃层和一个后玻璃层的多层玻璃开关主体。所述玻璃层分别具有前侧和后侧。
背景技术
根据DE102008004995B3的描述可知一种由玻璃制成的主体，其具有设置在主体表面下的标签。所述标签可包括一个或多个数字，字母或符号，或其组合。这些标签可通过与主体表面直接相对的激光生成，其中激光穿透所述主体向上达一预定深度并且聚焦在玻璃主体内的期望标签位置。这就导致在期望标签位置的玻璃材料的改变，这种改变导致不改变玻璃主体的表面以二次方式传入的可视的辐射变化。车辆中用于符号的显示单元可通过二次辐射传入的这种激光标签的玻璃主体而生产。
尽管生产商需要区别他们的车辆且需要提供独特的风格以及设计尤其关于视觉感知和触觉学方面的部件，但是关于用于车辆的显示装置的设计选择尤其限于不同颜色的背景光。因为显示的可用的可能性保持限制了许多年，用于使车辆不同和有特点的风格和设计可能性主要被限制于该区域。
本发明的目的是克服这些局限和提供一种车辆显示开关单元和生产这种显示开关的方法，其扩展了设计这种显示装置和风格样式的可能性并且在车辆上使用起来更加轻松。
发明内容
该目的通过独立权利要求的主题达到。通过从属权利要求的特征部分可进一步体现本发明的优点。
一种车辆显示开关单元和用于生产这种显示开关单元的方法被描述为所述目的的技术方案。所述显示开关单元包括具有至少一个前玻璃层和一个后玻璃层的多层玻璃开关本体。所述玻璃层分别具有前侧和后侧。开关符号可视地布置在玻璃开关本体的前玻璃层的玻璃体积内。具有传感器结构的接近传感器布置在前玻璃层和后玻璃层之间的多层玻璃开关本体内。
所述显示开关单元提供超过现有开关杆，扳动开关，旋转杆和其它布置在方向盘上的致动可能性的优点，驾驶员能够完全集中精力于路面交通且通过显示开关单元使其车辆转向。为了在驾驶期间触发不同的其它功能如打开灯光，调节灯光，设置空调，座椅加热，窗户加热和其它功能，驾驶员能够不致动开关杆，扳动开关或旋转按钮只通过简单朝所述显示开关单元移动他或她的手的控制手指就能触发各自功能。通过提供这种显示开关单元能提高驾驶方便性和安全性，因为不要求与方向盘运动相反的运动，如在开关杆中致动例如风档刮水器，风档喷洗器等。同时，吸引人的和清晰的颜色开关表面可通过所述显示开关单元的能发光的开关符号生产，其将通过不同开关符号减少误操作的可能性。
在一个实施例中，电连接部布置在多层玻璃开关本体的边缘侧以及与传感器结构相连。这就具有优点，即显示开关单元能集成在车辆驾驶员区域内，其中他们的连接能以隐蔽的方式通过在多层玻璃开关本体的边缘侧的连接部布置而布置，不需要损害具有显示开关单元的开关符号的可视区域。
进一步地提供传感器结构，其包括电容器结构，其电容可通过控制手指的接近而变化，从而使得连接于所述电连接部的电路可响应电容中的变化，其中例如反应顺序被改变从而可触发开关处理和显示信号。
为了提高操作方便性，进一步地提供具有可根据白天和晚上操作而调节背景光的显示开关单元。另一方面，背景光可确保在前玻璃层的激光标签的开关符号大体上不同于周围玻璃体积的透明区域，另外，在白天操作期间开关符号的可识别性能够通过背景光而加强。另外，在晚上操作期间可减少背景光的亮度，从而可避免晚上眼花缭乱的效果使注意力偏离道路交通。
在进一步的实施例中提供每个开关符号具有不同的开关位置显示颜色。以不同颜色照亮的开关符号可表示三种开关位置例如功能的预备，功能的促动和功能的解除。这样，功能的预备可通过黄色光的开关符号表示，而没有照亮的开关符号或红色光的开关符号可表示功能的非预备，然而绿色显示颜色表示激活功能。
为了给开关位置提供这些不同的显示颜色，在玻璃开关本体的边缘侧提供不同光颜色的发光二极管并且各自朝所述开关符号之一对齐。从而确保每个开关符号能够以不同的开关位置显示颜色单独照亮。
进一步地提供开关符号，其以三维方式布置在前玻璃层的玻璃体积内。从而导致前述改变在前玻璃层的深度的激光焦点的可能性，以达到玻璃进入期望开关符号结构的变换，迅速可识别的三维符号可被实现，其帮助驾驶员分配这些符号给不同的功能。
进一步地提供前玻璃层，其包括掺杂金属氧化物的非结晶玻璃材料，通过这种材料能够为开关符号的周围区域提供具有通过背景光的颜色。
为了实现传感器结构的目的，导电透明涂层被构造在前玻璃层的后侧或后玻璃层的前侧，该涂层例如以条形提供从而形成电容传感器结构的电极。铟氧化物或铁氧化物可提供在进一步的实施例中作为导电涂层。还可能提供曲折的结构代替条形结构，并且在最优情况下，导线也可以以下述方式布置为天线，即指尖的接近导致电子振荡电路的共振频率被改变。提供电容传感器结构使能方向识别，这样驾驶员和乘客的操作功能可被区别。因此座位加热，通风，温度，空调系统的设置的改变可单独为驾驶员侧和乘客侧设置。
进一步地提供布置一个或多个电路板，该电路板具有传感器结构的电子零件作为在透明的玻璃体后侧上的非透明的其它层。
在进一步的实施例中，玻璃成分包括各种用颜色照亮的区域，其中存在掺杂金属离子，金属离子在被发光二极管辐射时被激发以提供二次发射。在这点上光源不必要布置在塑料本体体的后部塑料区域的后侧。所述塑料本体更适合从其边缘侧被照亮。为了偏转或反射布置在朝塑料本体前侧方向的边缘侧的背景光也可以在后塑料区布置反射颗粒。
一种生产车辆显示开关单元的方法包括如下方法步骤。首先由非结晶玻璃块生产前玻璃层，其中所述非结晶玻璃块被分成例如前玻璃层。接下来，在非结晶玻璃材料的结晶化情况下，三维开关符号被引入前玻璃层的非结晶玻璃体积。在非结晶玻璃块上引入三维开关符号的这个步骤可首先发生然后将玻璃块分成已具有开关符号的各个前玻璃层。
透明导电涂层的施加也可发生在具有多个显示开关单元的开关符号的玻璃块的后侧上。另一方面，也可以仅仅在将玻璃块分成玻璃开关层后执行开关符号的引入。后侧涂层的构造可发生在各个前玻璃层上或在用于多个前玻璃层的前述玻璃块上。
因为存在至少一个前玻璃层，然后提供具有前侧和后侧的后玻璃层，其与前玻璃层符合(congruent)。所述方法被完成，其中前玻璃层实质上与后玻璃层结合为玻璃开关本体。这种方法具有如下优点，即可以低成本地生产由前玻璃层和后玻璃层制成的多个玻璃开关本体，其中开关符号附着于前玻璃层的体积。
前述三维激光写入被用于引入三维开关符号。为了为接近传感器施加透明的三维导电涂层，可使用喷镀(spraying)，汽相淀积(vapor deposition)，PVD(物理汽相淀积)或CVD(化学汽相淀积)方法，随后选择性刻蚀传感器结构或通过激光处理构造。这种选择性刻蚀通常通过下述方式达到，即在实际刻蚀过程之前，不被刻蚀的元件被涂覆结构的光敏阻抗层。刻蚀剂或刻蚀方法通过导电但透明的涂层的性能确定，如上已述的可以是铟氧化物或铁氧化物。
进一步可能的是，从开关信号之一转换期间，光学的或声学的或触觉的信号被触发，这样车辆驾驶员被另外地通知关于各个显示开关单元的开关状态。
具有后玻璃层的前玻璃层与玻璃开关本体的连接可通过透明粘接剂而执行，从而分型线自身不可视。
进一步地提供，在从开关信号之一转换期间，任一颜色的改变将被触发作为光学的开关符合，或声学的或触觉的信号将被触发。从而驾驶员将被提供各个车辆功能的开关状态的确认，从而可减少误操作的可能性。
通过参考附图更详细描述实施例。
附图说明
图1示出车辆示意图；
图2示出显示开关单元的示意前视图；
图3是根据图2具有第一实施例的接近传感器的显示开关单元的示意前视图；
图4是根据图2的显示开关单元的玻璃开关本体的示意顶视图；
图5是根据图3的显示开关单元的多层玻璃开关本体的示意透视图；
图6是具有进一步的实施例的接近传感器的显示开关单元的示意前视图；
图7是根据图6的显示开关单元的玻璃开关本体的示意透视图；
图8是具有发光二极管位置的玻璃开关本体的示意底视图；
图9是根据图8的玻璃开关本体的示意透视图。
附图标记
1车辆
2驾驶员区域
3显示开关单元
3’显示开关装置
4玻璃本体
4’玻璃本体
5前玻璃本体层
6后玻璃本体层
7前侧
8前侧
9后侧
10后侧
11开关符号
12玻璃体积
13接近传感器
13’接近传感器
14传感器结构
14’传感器结构
15电连接部
16电连接部
17边缘侧
18条带结构
19曲折结构
20车辆内部空间
21发光二极管
22发光二极管
23字母数字开关符号
24示宽灯
25近光
26远光
27后雾灯
28雾灯
29连接部
30连接部
31胶粘接合
T前玻璃层本体的深度
t开关符号的深度
具体实施方式
图1示出在驾驶员区域2具有显示开关单元的车辆1的示意图，其中该区域通过圆圈标记，其中车辆1的元件和功能被设置在驾驶员操作范围内布置的内部空间20内。其还包括新的显示开关单元，在附图中更详细地描述。
图2示出显示开关单元3的示意前视图。显示开关单元3包括多层玻璃开关本体4，此处在前视图中示出其前玻璃层5，其中开关符号11被布置在其中，其代表了一小部分可能的开关符号可在该显示开关单元3的帮助下被致动。6个开关符号23-28以例子的方式被示出，23是字母数字开关符号且24是标记车辆侧面的灯的开关符号，其被布置在多层玻璃开关本体4中。进一步地，开关信号25表示近光而开关信号26表示远光。
最后，开关符号27被布置在该显示开关单元3上，其被提供用于激活后雾灯，而开关符号28被提供用于雾灯。该前视图进一步地示出两个发光二极管21和22，其被提供在玻璃开关本体4的底边缘侧17上用于每个开关信号23-28。另外被提供给背景光的发光二极管21和22可以带颜色地照亮玻璃体积12，该玻璃体积包围开关信号，从而开关状态如“激活”或“解除”可通过颜色告知。
这样，红色的发光二极管21被提供例如为各个开关信号被布置的区域，该二极管表示解除状态，而且绿色的发光二极管22表示激活状态。
图3示出具有第一实施例的接近传感器13的显示开关单元3的示意前视图。在这种情况下，接近传感器13以曲折的方式被布置且被提供作为电容电极，在驾驶员的控制手指接近该开关符号期间电容变化。在这种情况下，具有传感器结构14的接近传感器13(其形成曲折结构19)可改变LC振荡电路的电容，例如根据驾驶员的控制手指的接近，从而振荡电路的共振频率的变化激发开关过程。为了这个目的，曲折结构19聚于连接区29和30，其为每个传感器结构14提供。
图4示出多层玻璃开关本体4的示意顶视图，在这里仅仅示出两层，为具有前侧7和后侧9的前玻璃层5。后玻璃层6包括前侧8和后侧10。三维开关符号23-28以深度T布置在前玻璃层5内，其中三维开关符号23-28具有深度t，其比前玻璃层的深度T要小。
如图3所示曲折结构可以是汽相淀积在前玻璃层5的后侧9上，或者其可布置在后玻璃层6的前侧8上，在该顶视图中所示的所述结构仅仅为薄的胶粘接合部31作为薄的导电涂层的结果。后玻璃层6在透明粘接剂的帮助下将其前侧8应用于前玻璃层5的后侧9。
图5示出显示开关单元3的多层玻璃开关本体4的示意透视图。所述附图既没有示出背景光源也没有示出彩色发光二极管(其提供了布置在前玻璃层4中根据开关状态而具有不同颜色的三维开关符号11)的位置。然而图5示出了接近传感器11的传感器结构14，其或者作为薄的线构造或作为透明的导电粘接条以曲折方式施加于后玻璃层6的表面8或前玻璃层5的后侧9。
如图5所示两个玻璃层5和6通过形成胶粘接合部31的透明粘接方式相连以形成玻璃开关本体4。连于传感器结构14的连接部15和16从玻璃开关本体4的底边缘侧17突出在胶粘接合31的区域内。所述电连接部15和16可布置为插头或接线插座，或在底边缘侧17上形成接触面积，所述传感器结构14通过其与各个传感器电路相连。
图6示出进一步实施例的具有接近传感器13’的显示开关单元3’的示意前视图。与前述附图中功能相同的元件被标以相同附图标记且不再单独描述。用线表示的传感器结构14’可包括薄的线，其在胶粘接合部中嵌入在前玻璃层5和后玻璃层之间，或者可布置成薄的透明的导电粘接条，其构造在前玻璃层5的后侧或后玻璃层6的前侧，其中例如铟氧化物或铁氧化物的导电涂层会受到选择性刻蚀处理。
当驾驶员的控制手指接近开关符号之一时，所述接近传感器13’的条带结构18将会改变电容，当驾驶车辆时其可用于电触发开关过程并且执行与开关符号相关联的功能。
图7示出显示开关单元3’的玻璃开关本体4’的示意透视图，其中再次说明开关符号11被三维布置在前玻璃层5中，其可例如通过激光写入而实现，并且条带结构18被布置作为在前玻璃层5和后玻璃层6之间的传感器结构14。所述传感器结构14’的电连接部29和30再次为每个单独的开关符号而设置。
图8示出具有两个发光二极管21和22位置的显示开关单元3的玻璃开关本体4的示意底视图，其给开关符号11提供间接彩色光，从而每个单独显示开关的开关状态通过不同的显示颜色表示，其中发光二极管成对布置从而总共可表示三种开关状态，其中一种情况是由背景光表示的整个开关显示单元3的预备，其中三维开关信号11将被照亮，以及在发光二极管21和22的帮助下通过间接照明的方式，由每个三维开关符号11的单独的显示颜色表示每个单独符号的激活状态和解除状态。
图9示出根据图1的玻璃开关本体4的示意透视图。在该实施例中，为开关符号11间接照明的发光二极管21和22被布置在后侧层6的底边缘侧17上并且可通过颜色不同表示开关符号11的激活状态。
Claims (15)
1.一种用于车辆的显示开关单元，包括：
具有至少一个前玻璃层(4)和后玻璃层(6)的多层玻璃开关本体(4)，其中玻璃层(5，6)分别具有前侧(7，8)和后侧(9，10)；
开关符号(11)，其可视地布置在玻璃开关本体(4)的前玻璃层(5)的玻璃体积(12)内；
具有传感器结构(14)的接近传感器(13)；
其中传感器结构(14)布置在前玻璃层(5)和后玻璃层(6)之间的多层玻璃开关本体(4)中。
2.根据权利要求1的显示开关单元，其中电连接部(15，16)布置在多层玻璃开关本体(4)的边缘侧(17)上并且与传感器结构(14)相连。
3.根据权利要求1或2的显示开关单元，其中传感器结构(14)布置在开关符号(11)之后并且布置在后玻璃层(6)的前侧(8)上或者布置在前玻璃层(5)的后侧(9)上，其中后玻璃层(6)的前侧(8)实质上与前玻璃层(5)的后侧(9)相连。
4.根据前述权利要求之一的显示开关单元，其中显示开关单元(3)包括适于白天和晚上操作的背景光。
5.根据前述权利要求之一的显示开关单元，其中每个开关符号(11)具有不同的开关位置显示颜色。
6.根据权利要求5的显示开关单元，其中针对不同的开关位置显示颜色在玻璃开关本体(4)的边缘侧(17)上布置发光二极管。
7.根据前述权利要求之一的显示开关单元，其中开关符号(11)以三维方式布置在前玻璃层(5)的玻璃体积(12)内，并且包括在非结晶前玻璃层(5)的体积内的结晶区域，并且其中前玻璃层(5)包括掺杂金属氧化物的非结晶玻璃材料。
8.根据前述权利要求之一的显示单元，其中传感器结构(14)是条带结构(18)或曲折结构(19)，其由透明的导电结构的铟氧化物或铁氧化物涂层组成。
9.根据前述权利要求之一的显示开关单元，其中传感器结构(14)包括方向识别，从而操作功能如改变座椅加热、通风、温度、空调系统的设置可以不同的方式单独为驾驶员或乘客侧设置。
10.根据前述权利要求之一的显示开关单元，其中具有用于传感器结构(14)的电子零件的一个或多个电路板布置在透明玻璃本体(4)的后侧上作为非透明的附加层。
11.一种制造车辆(1)的显示开关单元(3)的方法，包括下述步骤：
-由非结晶玻璃块制造第一前玻璃层(5)
-在非结晶玻璃材料的结晶化情况下，三维开关符号(11)被引入前玻璃层(5)的非结晶玻璃体积(12)；
-施加透明导电涂层于前玻璃层(5)的后侧(9)上；
-构造后侧涂层至接近传感器(13)的传感器结构(14)中；
-提供具有前侧(8)和后侧(10)的后玻璃层(6)，该后玻璃层(6)与前玻璃层(5)符合；
-实质地连接后玻璃层(6)和前玻璃层(5)为玻璃开关本体(4)。
12.根据权利要求11的方法，其中通过激光写入产生三维开关符号(11)的引入。
13.根据权利要求11或12的方法，其中透明的导电涂层的施加是通过喷镀，汽相淀积，PVD或CVD过程产生。
14.根据权利要求11-13之一的方法，其中后侧涂层的构造是通过刻蚀或激光消融产生。
15.根据权利要求11-14之一的方法，其中采用透明的胶粘剂来连接前玻璃层(5)和后玻璃层(6)以形成玻璃开关本体(4)。
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