CN105652954B - 旋钮组件及包括旋钮组件的车辆用旋钮控制器 - Google Patents

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Abstract

提供一种简化的旋钮组件和包括该旋钮组件的车辆用旋钮控制器。该旋钮组件包括：中心具有孔的圆筒形主体；第一触摸面板，设置在所述主体的外表面上并且配置成接收外表面上的触摸输入；以及第二触摸面板，设置在所述孔的侧表面上并且配置成接收侧表面上的触摸输入。

Description

旋钮组件及包括旋钮组件的车辆用旋钮控制器
技术领域
本发明涉及一种简化的旋钮组件和包括该旋钮组件的车辆用旋钮控制器。
背景技术
通常，车辆装备有用于操作各种电子设备如空调装置和音频装置的操控装置。旋钮是一种旋转型的输入装置，其能够通过抓持和旋转该旋钮而进行操作。旋转旋钮可能难以应用于具有复杂菜单结构的系统。当使用旋转旋钮时，驾驶者可能需要连续旋转该旋钮以选择或执行期望的菜单，从而导致驾驶者分心。
在本节中公开的上述信息仅是为了增强对本发明的背景的理解，因此其可能包含不构成本国内本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种旋钮组件及包括该旋钮组件的车辆用旋钮控制器，其通过具有简化的结构以及被更直观地操作而具有最大限度地减少驾驶者分心的优点。
本发明的示例性实施方式提供一种旋钮组件，其可包括：中心具有孔的圆筒形主体，设置在该主体的外表面上并且配置成接收外表面上的触摸输入的第一触摸面板，以及设置在该孔的侧表面上并且配置成接收侧表面上的触摸输入的第二触摸面板。
本发明的另一示例性实施方式提供一种车辆用旋钮控制器，其可包括：中心具有孔的圆筒形主体，设置在该主体的外表面上并且配置成接收外表面上的触摸输入的第一触摸面板，设置在该孔的侧表面上并且配置成接收侧表面上的触摸输入的第二触摸面板，以及配置成通过该第一触摸面板或第二触摸面板接收触摸输入并且执行对应于该触摸输入的功能的控制器。
根据本发明的示例性实施方式，具有可区分功能的触摸面板可应用于旋钮的外表面和内表面，使得驾驶者可操作旋钮来执行相应菜单的功能。因此，驾驶者可利用简单的触摸来执行菜单，从而最大限度地减少驾驶者的分心。
附图说明
从以下结合附图进行的详细说明中将更加清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点。
图1是根据本发明的示例性实施方式的孔被关闭的旋钮的示例性视图；
图2是根据本发明的示例性实施方式的孔被打开的旋钮的示例性视图；
图3是根据本发明的示例性实施方式的旋钮的示例性俯视图；
图4是根据本发明的示例性实施方式的旋钮的示例性截面图；
图5是示出根据本发明的示例性实施方式的车辆用旋钮控制器的示例性示意框图；并且
图6是说明根据本发明的示例性实施方式的通过车辆用旋钮控制器中的显示器接收触摸输入的方法的示例性视图。
附图标记说明
10：旋钮
110：主体
111：孔
121：外部触摸面板
122：内部触摸面板
130：开闭结构
20：开闭驱动器
30：触摸手势检测器
310：发光部
320：成像装置
40：显示器
50：存储器
60：控制器
具体实施方式
应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”、“车辆的”或其他类似术语包括一般的机动车辆，比如包含运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的载客车辆、包括各种艇和船在内的水运工具、航空器等等，并且包括混合动力车、电动车、内燃车、插电式混合动力电动车、氢动力车和其它替代燃料车辆(例如，从非石油资源中取得的燃料)。
尽管示例性实施方式被说明为使用多个单元来执行示例性处理，然而可以理解的是，示例性处理也可由一个或多个模块执行。另外，应该理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置成存储模块，并且处理器被专门配置成执行该模块，以执行以下进一步说明的一个或多个处理。
此外，本发明的控制逻辑可被实施为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统中，以便例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)，以分布方式存储和执行计算机可读介质。
本文所使用的术语仅出于说明具体实施方式的目的，而非意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另外明确指明。还将理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。
除非特别说明或从上下文显而易见，如本文所使用的，术语“约”被理解为在本领域的正常容差范围内，例如在平均值的2倍标准差之内。“约”可被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文另外明确，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。
以下将参照示出本发明的示例性实施方式的附图，更全面地说明本发明。如本领域技术人员将会认识到的，所述的示例性实施方式可以各种不同方式进行修改，而均不脱离本发明的实质或范围。
附图和说明应被理解为在本质上是说明性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。贯穿本说明书和随后的权利要求书，当说明一个元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至另一元件或者通过第三元件“电连接”至另一元件。
在下文中，将参照必要的附图说明根据本发明的示例性实施方式的旋钮组件和包括该旋钮组件的车辆用旋钮控制器。图1是根据本发明的示例性实施方式的孔被关闭的旋钮的示例性视图，并且图2是根据本发明的示例性实施方式的孔被打开的旋钮的示例性视图。另外，图3是根据本发明的示例性实施方式的旋钮的示例性俯视图，并且图4是根据本发明的示例性实施方式的旋钮的示例性截面图。
参照图1至图4，旋钮10可包括中心具有孔111的主体110，设置在主体110的外表面上的外部触摸面板121，以及设置在主体110的内表面上即设置在孔111的侧表面上的内部触摸面板122。另外，旋钮10还可包括配置成打开和关闭孔111的开闭结构130。
主体110可具有圆筒形状并可包括位于中心的孔111。另外，主体110可具有设置在外表面上的外部触摸面板121和设置在内表面上的内部触摸面板122，以允许主体110接收在其外表面和内表面上的触摸输入。例如，外部触摸面板121可设置在主体110的外表面上，并可配置成检测在主体110的外表面上的触摸输入。另外，内部触摸面板122可设置在主体110的内表面上，即设置在孔111的侧表面上，并可配置成检测在主体110的内表面上的触摸输入。
如图1中所示，设置外部触摸面板121的主体110的外周以及设置内部触摸面板122的主体110的内周可具有弯曲的形状。因此，主体110的外周和内周可包括具有柔性金属网结构的触摸传感器。孔111可形成在主体110中，并可选择性地开闭(例如关闭)。当打开孔111时，异物可进入(例如，可流入)孔111中，从而引起内部触摸面板122的潜在故障。因此，如图3中所示，配置成打开和关闭孔111的开闭结构130可设置在孔111上。
开闭结构130可配置成自动打开和关闭孔111。因此，内部触摸面板122可露出外部或由开闭结构130覆盖。特别地，旋钮10还可包括配置成基于输入控制信号来打开和关闭开闭结构130的驱动电机(未示出)。开闭结构130可基于外部触摸面板121上的触摸输入、车辆速度以及当前选定的菜单而被自动打开和关闭。在下文中，将参照图4详细说明根据本发明的示例性实施方式的开闭结构130的驱动。
参照图4，开闭结构130可包括多个关闭叶片(shutter blade)131、多个固定部件132、和旋转轨道部件133。多个关闭叶片131可旋转地连接至主体110的孔111，并可设置成彼此接合。多个关闭叶片131可通过与旋转轨道部件133的旋转操作联动来进行旋转，以使多个关闭叶片131基于旋转方向而打开和关闭孔111。
在图4中，关闭叶片131被示为三角形，但这仅为本发明的示例性实施方式，并且关闭叶片131可改变为其他形状和形式。多个固定部件132可配置成将各关闭叶片131可旋转地固定至主体110，并且作为各关闭叶片131的旋转轴发挥作用。换言之，关闭叶片131可配置成围绕固定部件132旋转。旋转轨道部件133可通过从驱动电机传送来的驱动扭矩进行旋转。旋转轨道部件133可具有环状，并可配置成在孔111中顺时针或逆时针方向旋转。各关闭叶片131可沿旋转轨道部件133的圆周依次连接至环状的旋转轨道部件133。因此，多个关闭叶片131可配置成通过与旋转轨道部件133的旋转操作联动而在固定部件132上旋转。
根据如上所述的本发明的示例性实施方式，旋钮10可包括位于内表面以及外表面上的触摸面板，并可使不同的功能对应于外部触摸面板121和内部触摸面板122。因此，旋钮10可配置成利用简化的操作来接收各种驾驶者输入。旋钮10可包括在例如中央仪表板中的驾驶者信息系统(DIS)等车辆用旋钮控制器中，并且用作操控装置。
在下文中，将参照图5和图6详细说明根据本发明的示例性实施方式的车辆用旋钮控制器。图5是示出根据本发明的示例性实施方式的车辆用旋钮控制器的示例性示意框图。另外，图6是说明根据本发明的示例性实施方式的通过车辆用旋钮控制器中的显示器接收触摸输入的方法的示例性视图。
参照图5，根据本发明的示例性实施方式的车辆用旋钮控制器可包括旋钮10、开闭驱动器20、触摸手势检测器30、显示器40、存储器50和控制器60。旋钮10可包括外部触摸面板121、内部触摸面板122和开闭结构130。控制器60可配置成操作开闭驱动器20、触摸手势检测器30、显示器40和存储器50。另外，触摸手势检测器30可以是传感器。
外部触摸面板121可连接至主体110的外表面，并可配置成接收主体110的外表面上的触摸输入。例如，外部触摸面板121可配置成接收主体110的外表面上的拖拽触摸手势(例如，沿面板移动时保持压力)以及主体110的外表面上的敲击触摸手势。内部触摸面板122可连接至主体110的内表面，并可配置成接收主体110的内表面上的触摸输入。例如，内部触摸面板122可配置成接收主体110的内表面上的拖拽触摸手势以及主体110的内表面上的敲击触摸手势。开闭结构130可配置成通过选择性地开闭(例如，关闭)主体110的孔111而露出内部触摸面板122或阻挡内部触摸面板122。
如图6中所示，旋钮10可安装在车辆用旋钮控制器的显示器40上。开闭驱动器20可包括配置成旋转开闭结构130的驱动电机(未示出)，以便基于来自控制器60的控制信号，使开闭驱动器20顺时针或逆时针方向旋转开闭结构130。同时，如图5中所示，在本发明的示例性实施方式中开闭驱动器20和旋钮10可分开设置，但它们不限于此。在本发明的另一示例性实施方式中，开闭驱动器20可在旋钮10上一体形成。开闭结构130可配置成通过关闭孔111来防止由异物流入引起的内部触摸面板122的故障。
触摸手势检测器30可包括发光部310和成像装置320(例如，照相机、摄像机等)。如图6中所示，发光部310可配置成将光照射到显示器40的后表面，并且成像装置320可配置成获取从发光部310照射并从显示器40的后表面反射的光的图像。由成像装置320拍摄或捕获的图像可被传送至控制器60，并且控制器60可配置成通过分析该图像来检测有关显示器40的触摸手势(例如，施加的压力)。
在本发明的示例性实施方式中，图6示出发光部310和成像装置320设置在显示器40的后表面下部，但本发明并不限于此。根据本发明的另一示例性实施方式，发光部310和成像装置320可设置在旋钮10的下端或孔111的底部。特别地，发光部310可配置成将光照射到旋钮10的下端或孔111的开口，并且成像装置320可配置成捕获反射光的图像。
此外，显示器40可配置成在屏幕上输出(例如，显示)由旋钮控制器处理的信息。存储器50可配置成存储用于控制器60的操作的程序和由控制器60处理的各种数据。另外，存储器50可配置成存储与在显示器40上输出的用户界面(UI)相关的数据。例如，存储器50可配置成存储用于显示UI的图形数据和菜单结构。存储器50可配置成建立或生成数据库并通过形成数据库而存储与通过旋钮10输入的触摸输入对应的功能。
这里，存储器50可与通过外部触摸面板121的触摸输入和通过内部触摸面板122的触摸输入之间的不同功能或菜单相对应。例如，外部触摸面板121的触摸输入可与例如音频装置、空调装置和导航装置的上级菜单相对应，并且内部触摸面板122的触摸输入可与例如音量控制和温度控制的下级菜单相对应。另外，存储器50可配置成建立数据库并在数据库中存储与通过触摸手势检测器30检测到的触摸手势对应的功能。控制器60可配置成操作车辆用旋钮控制器。
控制器60可配置成通过旋钮10接收触摸输入，并且执行相应的功能。当控制器60通过旋钮10接收触摸输入时，控制器60可配置成确定在外部触摸面板121和内部触摸面板122之间通过哪个触摸面板进行触摸输入，并且执行对应于该触摸面板的功能。当通过旋钮10输入外部触摸面板121的触摸输入时，控制器60还可配置成基于该触摸输入来选择特定的上级菜单。换言之，当通过旋钮10输入外部触摸面板121的触摸输入时，控制器60可配置成通过调整旋转方向和旋转量来选择特定的上级菜单。
此外，即使当触摸输入的旋转量相同(例如，施加的压力量大约相同)时，控制器60可配置成基于触摸速度调整菜单之间的移动速度。另外，当通过旋钮10输入内部触摸面板122的触摸输入时，控制器60可配置成基于该触摸输入来选择特定的下级菜单。换言之，当通过旋钮10输入内部触摸面板122的触摸输入时，控制器60可配置成基于旋转方向和旋转量来调整包括在当前选择的上级菜单(例如，主菜单)中的下级菜单(例如，子菜单)之间的移动。例如，在当前选择的上级菜单是音乐时，控制器60可配置成基于内部触摸面板122的触摸输入来选择音乐功能的下级菜单或子菜单，例如搜索和音量控制。
另外，当通过内部触摸面板122输入敲击触摸输入时，控制器60可配置成基于触摸位置来执行对应于下级菜单的功能。控制器60还可配置成操作开闭驱动器20以露出旋钮10的内部触摸面板122或阻挡内部触摸面板122。当在旋钮10的外部触摸面板121上输入触摸输入时，控制器60可配置成确定操作菜单的意向并操作开闭驱动器20以露出内部触摸面板122。特别地，当在旋钮10的外部触摸面板121上的触摸输入未超过预定次数(例如，少于预定次数)时，控制器60可配置成操作开闭驱动器20以阻挡内部触摸面板122。例如，当车速大于或等于预定速度时，控制器60可配置成操作开闭驱动器20以露出内部触摸面板122。
此外，控制器60可配置成基于当前显示的菜单来操作开闭驱动器20以打开或关闭旋钮10的孔111。特别地，在确定当前显示的菜单需要特定的下级菜单时，控制器60可配置成操作开闭驱动器20以打开旋钮10的孔111并且露出内部触摸面板122。在确定当前显示的菜单不需要特定的下级菜单时，控制器60可配置成操作开闭驱动器20以关闭旋钮10的孔111并且阻挡内部触摸面板122。控制器60还可配置成利用触摸手势检测器30检测显示器40上的触摸手势，并执行对应于该触摸手势的功能。特别地，控制器60可配置成通过分析由成像装置320拍摄的图像来检测触摸手势。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式，具有可区分功能的触摸面板可应用于旋钮的外表面和内表面，以允许驾驶者操作旋钮来执行相应的菜单功能。因此，驾驶者可通过触摸来执行菜单，从而最大限度地减少驾驶者的分心。
本发明的上述附图和详细说明仅例示出本发明并且仅用于说明本发明，而非用于限制含义或限制权利要求所记载的本发明的范围。因此，本领域技术人员能够从上述附图和详细说明中容易地选择和替换。此外，本领域技术人员可省略本说明书中说明的一些构成要素而不使性能降低，或者可以添加构成要素以提高性能。本领域技术人员也可根据工艺环境或设备改变本说明书中说明的方法步骤的顺序。因此，本发明的范围应该由所附权利要求及其等同形式而非所述的实施方式来决定。
尽管已结合目前被认为可实现的示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解本发明并不限于所公开的示例性实施方式，而是相反，意在覆盖包括在所附权利要求的实质和范围内的各种改型和等同配置。

Claims (11)

1.一种旋钮组件，包括：
中心包括孔的圆筒形主体；
第一触摸面板，设置在所述主体的外表面上并且配置成接收所述外表面上的触摸输入；以及
第二触摸面板，设置在所述孔的侧表面上并且配置成接收所述侧表面上的触摸输入，
所述旋钮组件还包括：
配置成打开和关闭所述孔的开闭结构，
其中所述开闭结构包括：
环状的旋转轨道部件，配置成围绕所述孔的中心旋转；
多个关闭叶片，沿所述旋转轨道部件的圆周被依次连接，通过与所述旋转轨道部件的旋转操作联动而旋转，并且配置成打开和关闭所述孔；以及
多个固定部件，将所述多个关闭叶片可旋转地固定至所述主体，并且作为各关闭叶片的旋转轴发挥作用，
所述旋钮组件还包括：
驱动电机，配置成基于接收到的控制信号来旋转所述旋转轨道部件。
2.一种车辆用旋钮控制器，包括：
中心包括孔的圆筒形主体；
第一触摸面板，设置在所述主体的外表面上并且配置成接收所述外表面上的触摸输入；
第二触摸面板，设置在所述孔的侧表面上并且配置成接收所述侧表面上的触摸输入；以及
控制器，配置成通过所述第一触摸面板或所述第二触摸面板接收触摸输入并且执行对应于所述触摸输入的功能，
其中所述旋钮还包括：
配置成打开和关闭所述孔的开闭结构；
其中所述开闭结构包括：
环状的旋转轨道部件，配置成围绕所述孔的中心旋转；
多个关闭叶片，沿所述旋转轨道部件的圆周被依次连接，通过与所述旋转轨道部件的旋转操作联动来进行旋转，并且配置成打开和关闭所述孔；以及
多个固定部件，将所述多个关闭叶片可旋转地固定至所述主体，并且作为各关闭叶片的旋转轴发挥作用，
所述旋钮控制器还包括：
开闭驱动器，其具有配置成旋转所述旋转轨道部件的驱动电机。
3.如权利要求2所述的旋钮控制器，还包括：
显示器；
发光部，配置成将光照射到所述显示器的后表面；以及
成像装置，配置成捕获从所述发光部照射的反射光的图像，
其中所述控制器配置成通过分析所捕获的图像来检测所述显示器上的触摸手势。
4.如权利要求2所述的旋钮控制器，还包括：
发光部，设置在所述旋钮的下端并且配置成将光照射到所述旋钮的下表面；以及
成像装置，设置在所述旋钮的下端并且配置成捕获从所述发光部照射的反射光的图像，
其中所述控制器配置成通过分析所捕获的图像来检测所述旋钮上的触摸手势。
5.如权利要求2所述的旋钮控制器，还包括：
发光部，设置在所述孔的底部并且配置成照射光；以及
成像装置，设置在所述孔的底部并且配置成捕获从所述发光部照射的反射光的图像，
其中所述控制器配置成通过分析所捕获的图像来检测所述旋钮上的触摸手势。
6.如权利要求2所述的旋钮控制器，其中所述控制器配置成：当通过所述第一触摸面板输入触摸输入时，操作所述开闭驱动器打开所述孔。
7.如权利要求2所述的旋钮控制器，其中所述控制器配置成基于车速来操作所述开闭驱动器以打开和关闭所述孔。
8.如权利要求2所述的旋钮控制器，还包括：
显示器，其配置成输出菜单屏幕，
其中所述控制器配置成基于当前显示的菜单屏幕来操作所述开闭驱动器以打开和关闭所述孔。
9.如权利要求8所述的旋钮控制器，其中所述控制器配置成基于通过所述第一触摸面板输入的触摸输入来选择层级菜单结构中的上级菜单。
10.如权利要求9所述的旋钮控制器，其中所述控制器配置成基于通过所述第一触摸面板输入的触摸输入来选择音频装置、空调装置和导航装置的上级菜单中的任意一个菜单。
11.如权利要求8所述的旋钮控制器，其中所述控制器配置成基于通过所述第二触摸面板输入的触摸输入来选择包括在当前选择的上级菜单中的下级菜单。
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