CN113597593A - 车辆控制设备及其制造方法 - Google Patents

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CN113597593A CN201980076764.XA CN201980076764A CN113597593A CN 113597593 A CN113597593 A CN 113597593A CN 201980076764 A CN201980076764 A CN 201980076764A CN 113597593 A CN113597593 A CN 113597593A
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Abstract

本发明涉及一种车辆控制设备，所述车辆控制设备包括显示模块，在所述显示模块的正面上具有显示器；触敏层；透明盖，所述透明盖被附接到所述显示模块的所述正面，其中，所述透明盖的正面具有触觉反馈区域；触感反馈单元，所述触感反馈单元被配置成用于通过使所述透明盖移动或变形来提供主动触感反馈；以及控制单元，所述控制单元被配置成用于在所述显示器上显示图形用户界面，以经由所述触敏层接收用户输入并且响应于所述用户输入来触发车辆功能。

Description

车辆控制设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于经由触敏层控制车辆功能的车辆控制设备及其制造方法。
背景技术
触摸屏已经在电子设备(如智能手机)中变得无所不在，并且越来越多地用作用于控制例如车辆(如汽车)的各种技术设备的输入设备。虽然触摸屏构成了使得能够用单个输入设备实现控制多种功能(例如车辆的多种功能)的强大工具，但这也可能使这种控制设备的操作变得复杂，因此需要用户全神贯注。对于车辆的驾驶员而言，这存在分散注意力的风险，尤其是如果控制设备位于驾驶员不容易看到的地方，例如车门的扶手处。
为了促进车辆控制设备的操作，可以采用用于被动引导或主动反馈的装置。US 7,834,857 B2披露了一种用于具有触摸屏显示器和触感反馈系统的车辆的输入设备，其中，触感反馈系统包括被配置成用于移动触摸屏以提供触感反馈的电子致动器。在US 2016/0187979 A1中，描述了一种用于车辆信息娱乐系统中的触感引擎，其中，该触感引擎被配置成用于确定适合于信息娱乐系统的当前状态的纹理图案并控制触感反馈系统以例如通过使表面变形而在触摸输入表面上形成相应的纹理。DE 102012020570 B4披露了一种控制元件，该控制元件具有触摸屏表面以接收用于控制车辆部件的用户输入，其中，触摸屏的表面包括由陶瓷制成的触觉元件，该触觉元件被配置成用于将触摸屏表面的子区域分开。
尽管如此，操作这种车辆控制设备通常需要看着触摸屏，并且因此车辆的驾驶员可能无法在驾驶时操作控制设备。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种车辆控制设备，该车辆控制设备使得能够经由需要最少关注的触敏层来对车辆功能进行直观无分散注意力的控制。
此目的分别通过根据权利要求1和23所述的车辆控制设备及其制造方法来满足。在从属权利要求中详细描述了本发明的实施例。
所述车辆控制设备包括显示模块，在所述显示模块的正面上具有显示器；触敏层；透明盖，所述透明盖被附接到所述显示模块的所述正面，其中，所述透明盖的正面具有触觉反馈区域；触感反馈单元，所述触感反馈单元被配置成用于通过使所述透明盖移动或变形来提供主动触感反馈；以及控制单元，所述控制单元被配置成用于在所述显示器上显示图形用户界面，以经由所述触敏层接收用户输入并且响应于所述用户输入来控制车辆功能。
在本申请的上下文中，“触觉”应被理解为是指对例如永久的表面纹理或结构的静态特征的感知，而术语“触感”是指通过动态改变表面(例如使表面移动或变形)而产生的感知。
显示模块被配置成用于接收来自控制单元的将要在位于显示模块的正面上的显示器上示出的内容，例如图形用户界面的菜单。显示器可以例如是液晶显示器(LCD)，例如薄膜晶体管LCD或有机发光二极管(OLED)显示器，尤其是柔性OLED显示器。
触敏层被配置成用于例如当用户用物体(如手指)触摸透明盖时检测用户输入。此外，触敏层被配置成用于例如借助于电容、电感和/或电阻感测来确定用户输入在透明盖上的位置。触敏层可以进一步被配置成用于区分不同类型的用户输入，例如通过按压透明盖来进行点击或者通过使手指与透明盖接触而不进行按压来进行触摸或者滑动移动。可以将触敏层整合到显示模块中，例如可以将其附接到显示器上，或者可以将其整合在显示器的正面层中。替代性地，可以将触敏层整合到透明盖中，例如嵌入或夹在透明盖中。在另一个示例中，触敏层可以独立于显示器和透明盖，并且可以位于显示器与透明盖之间。优选地，触敏层平行于显示器的前表面和/或透明盖的前表面。
控制单元可以包括数据存储设备和处理器，其中，数据存储设备可以存储将要由处理器执行的指令以便实现图形用户界面、处理触敏层上的用户输入并且提供用于触发至少一个车辆功能的控制信号。车辆功能可以例如是与车门相关的车辆功能，例如锁定和解锁车门、打开和关闭车窗、释放加油口或控制后视镜。在一个示例中，用户可以通过轻击图形用户界面的按钮来增量升高或降低车窗。在另一个示例中，图形用户界面可以包括滑动条，该滑动条被配置成用于利用滑动运动来上下移动车窗。车辆功能可以例如是与汽车座椅相关联的功能(例如调节座椅位置或控制座椅加热器)、与车辆的内部照明相关联的功能、或者与车辆信息娱乐系统相关联的功能。优选地，控制单元被配置成用于触发多种车辆功能。在一个示例中，显示模块和控制单元可以是提供所有相应功能的单个设备。控制单元可以连接到车辆中的其他设备，例如尤其是用于控制车辆功能的车辆控制单元、信息娱乐系统、马达或致动器和/或照明设备。控制单元被进一步配置成用于控制触感反馈单元，以便提供主动触感反馈，如下文详细描述的。
透明盖被附接到显示模块的正面。透明盖的背离显示器的正面(B侧)的正面(A侧)包括至少一个触觉反馈区域。触觉反馈区域包括静态表面特征，例如表面纹理，并且被配置成用于通过用户触摸透明盖的正面来识别。在触觉反馈区域中，透明盖的正面可以例如是粗糙的和/或图案化，其中，粗糙的表面是指具有随机表面纹理的表面，并且图案化的表面是指具有规则表面纹理的表面。例如，可以通过模制或浇铸透明盖或通过化学蚀刻、激光蚀刻和/或喷砂透明盖的正面来制造这种表面纹理。替代性地或附加地，粗糙化和/或图案化的结构可以被设置在触觉反馈区域中的透明盖的正面上。可以例如通过二次或增材3D打印或包覆模制、和/或通过借助于粘合剂将材料施加到透明盖的正面而将这种结构附接到透明盖的正面。优选地，触觉反馈区域中的透明盖的正面被永久地构造。
在优选实施例中，所述触觉反馈区域的形状和/或表面纹理被配置成用于指示所述图形用户界面的与所述透明盖的所述正面上的触觉反馈区域的位置相关联的元素。图形用户界面的元素可以例如是图形用户界面的菜单中的按钮。触觉反馈区域可以位于与按钮相同的位置处，并且触觉反馈区域的形状可以与按钮的形状相同或相似，以便向用户指示按钮的存在。在一个示例中，透明盖可以包括具有不同表面特征的两个触觉反馈区域，例如突起的平行线的图案，其中，在两个触觉反馈区域中，线的取向是不同的。两个触觉反馈区域中的每一个可以位于按钮的位置处，其中，不同的表面特征指示按钮的不同功能，例如“确定(OK)”和“取消”。在另一示例中，触觉反馈区域中的一个可以与按钮相关联，而另一触觉反馈区域与用于滚动通过图形用户界面的菜单中的列表的滑动条元素相关联。透明盖的正面可以例如在与按钮相关联的触觉反馈区域中被粗糙化，而其可以在与滑动条相关联的触觉反馈区域中展现出沿着滑动条的滑动方向延伸的平行凹槽。从而，用户可以在不看着显示器的情况下定位和区分这两个元素。
所述触觉反馈区域的形状和/或表面纹理可以进一步被配置成用于指示所述触觉反馈区域在所述透明盖的所述正面上的位置。例如，触觉反馈区域可以位于显示器的边缘处，其中，触觉反馈区域包括平行于显示器的边缘的突起，以便向用户指示用户的手指已到达显示屏的边缘。在另一个示例中，图形用户界面可以包括两个区段或由两个区段组成，例如显示器的第一部分中的第一区段，该第一区段包含与特定车辆功能(例如打开和关闭车窗)永久关联的静态按钮，以及显示器的第二部分中的第二区段，该第二区段包含具有可变内容的菜单。触觉反馈区域(如脊部)可以例如位于两个区段之间，以帮助用户区分该两个区段。
所述透明盖可以例如由透明聚合物制成或者包括透明聚合物、尤其是聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，和/或玻璃、尤其是钢化多层玻璃。透明盖可以是单层，或者可以由多个粘合层组成，例如玻璃层的顶部上的聚合物层。优选地，选择透明盖的材料和厚度，使得触敏层可以适当地起作用。在一个示例中，透明盖的厚度可以小于2mm、优选地小于1mm。
如上所述，可以例如通过将触敏层附接到透明盖的背面上、将触敏层嵌入透明盖的表面中或者通过将触敏层夹在透明盖的两层之间来整合到透明盖中。替代性地，可以如上所述将触敏层整合到显示器中。
触感反馈单元由控制单元控制，并且被配置成用于通过基于从控制单元接收的命令使透明盖移动或变形来提供主动触感反馈。主动触感反馈可以例如用于指示已检测到用户输入，例如点击。可以根据触摸屏输入的位置来提供触感反馈。优选地，主动触感反馈帮助用户识别图形用户界面的元素、和/或提供在透明盖上的取向。例如，如果用户移动触摸透明盖的手指，则当该手指到达图形用户界面的元素时，可以例如通过引起透明盖的振动或通过使透明盖变形以形成突起和/或凹陷来提供主动触感反馈。具体地，透明盖可以变形以产生表面变形或表面纹理给用户的印象，例如感知的突起、凹陷和/或表面纹理。以这种方式，可以给予用户三维(3D)形状的错觉，从而形成全息仿真界面。具体地，触感反馈可以取决于元素的功能，例如以识别不同的按钮。例如，透明盖可以变形以给予点击或轻击的印象，其中，当手指到达相应的按钮时，针对不同的按钮产生不同数量的感知轻击。在另一个示例中，透明盖可以变形，以例如通过形成从手指的位置引导到元素的位置的凹槽或感知的凹槽来将用户引导到图形用户界面的元素的位置。
为了提供主动反馈，触感反馈单元可以包括一个或多个致动器，致动器被配置成用于使透明盖移动或变形。具体地，致动器可以是压电致动器。替代性地，致动器可以是电动机或螺线管致动器。在一个示例中，触感反馈单元包括两种类型的致动器，例如用于移动透明盖的螺线管致动器和用于使透明盖局部变形的压电致动器。
致动器可以附接到透明盖的背面(B侧)，优选地在显示器旁边的区域中，以便不覆盖显示器。替代性地，致动器可以被整合在显示模块中，例如，如穿过透明盖看到的那样在显示器的后面。在另一个示例中，致动器可以被附接到显示模块的背面(C侧)。如果触感反馈单元包括多个致动器，则致动器中的每一个可以位于前述位置中的任何一个位置中，例如可能存在一个致动器被附接到透明盖的背面、一个致动器被整合在显示模块中、并且另一个致动器被附接到显示模块的背面。
显示模块的正面可以包括围绕显示器的显示器接触区，透明盖的背面可以包括形成显示器接触区的匹配的对应物的内部接触区，并且显示器接触区可以被附接到内部接触区，以便将透明盖附接到显示模块。显示器接触区可以例如是沿着显示器的边缘延伸的细条，其中，该条可以例如具有在1mm与5mm之间的厚度。显示器接触区可以用胶粘带、密封垫圈或通过化学附接而附接到内部接触区。可以附接显示模块和透明盖，使得透明盖的背面上的表面与显示模块的正面上的表面(具体地是显示器的表面)之间的距离小于3mm、优选地小于1mm。具体地，如果触敏层被整合在显示模块中，则此距离可能是重要的，以便确保触敏层的适当功能，并且化学附接可以用于实现足够的距离，例如约0.5mm。
在优选的实施例中，车辆控制设备被附接到车辆的车门上、尤其是附接到车辆车门的扶手上。为此，车辆控制设备可以包括框架，该框架例如由铝和/或如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的聚合物制成。框架可以被附接到车辆的内部装饰部分并且被附接到透明盖的背面。在一个示例中，所述透明盖的所述背面包括围绕所述内部接触区的外部接触区，其中，所述外部接触区被附接到所述框架。替代性地或附加地，框架可以被附接到透明盖和/或显示模块的侧面。内部装饰部分可以是车辆车门的扶手。为了附接框架，可以例如使用胶粘带、密封垫圈或化学附接。
车辆控制设备可以进一步包括扬声器，其中，扬声器被配置成用于提供声学反馈。为此，控制单元可以连接到扬声器，并且可以被配置成用于向扬声器发送命令以便提供声学反馈。类似于主动触感反馈，声学反馈可以用于帮助用户识别图形用户界面的元素、和/或提供在透明盖上的取向。如果接收到用户输入，则可以具体地取决于用户输入在透明盖上的位置来提供声学反馈。例如，当用户第一次和/或在按钮的位置处触摸透明盖时，可以从扬声器发出声音。取决于按钮的功能，可以发出不同的声音，例如第一声音用于“确定(OK)”按钮并且第二声音用于“取消”按钮。扬声器还可以产生语音命令和反馈。
所述车辆控制设备可以进一步包括接近传感器，所述接近传感器被配置成用于检测在所述车辆控制设备附近的物体的存在。接近传感器可以例如是光学接近传感器，例如红外接近传感器或电磁接近传感器，例如电容式或电感式接近传感器。所述控制单元可以被配置成用于控制所述触感反馈单元和/或所述扬声器，以便根据所述车辆控制设备附近的物体的所述存在来提供触感和/或声学反馈。例如，如果接近传感器已检测到物体，则可以从扬声器发出声音，例如以帮助驾驶员定位车辆控制设备。此外，车辆控制设备可以被配置成用于只要接近传感器没有检测到物体就关掉该显示器，并且一旦已检测到物体就开启该显示器。
车辆控制单元可以进一步包括近场通信(NFC)芯片，其中，控制单元被配置成用于经由近场通信芯片与近场通信设备(例如，智能手机或信用卡)交换数据。具体地，控制单元可以被配置成用于确定近场通信设备的身份，例如以识别特定用户的智能手机。控制单元可以进一步被配置成用于使图形用户界面和/或车辆功能适合于近场通信设备。例如，如果已识别出特定用户的智能手机，则控制单元可以自动将车辆座椅移动到与特定用户相关联的预定位置中，或者可以根据特定用户的预定用户简档来调节所述车辆的内部照明。以相同的方式，可以根据近场通信设备的身份来自动设置菜单结构、菜单布局和/或菜单内容。
所述透明盖的所述正面可以包括弯折或弯曲的表面部分。相应地，所述透明盖的所述背面可以包括弯折表面部分。在一个示例中，透明盖的正面包括两个平坦表面，该两个平坦表面相对于彼此倾斜并且通过弯折表面部分连接。显示模块的正面可以例如被附接到透明盖的背面上的第一平坦表面，并且近场通信芯片可以位于透明盖的背面上的第二平坦表面的下方。
在一个实施例中，所述控制单元被连接到车辆的电子控制单元。控制单元可以被配置成用于经由车辆的电子控制单元来控制或触发车辆功能。在另一示例中，车辆控制设备的控制单元可以整合在车辆的电子控制单元中。
控制单元可以进一步被配置成用于经由网络(具体地是互联网)、例如经由局域网端口或无线网络接口控制器来交换数据。控制单元可以例如被配置成用于接收对图形用户界面的更新。在一个示例中，控制单元可以被配置成用于经由近场通信芯片从信用卡读取数据，并且将此数据发送到互联网服务器，例如以提供支付服务。
本发明还提供了一种用于制造根据本发明的车辆控制设备的方法。该方法包括：(1)提供透明盖基板；(2)通过对所述触觉反馈区域中的所述透明盖基板的正面进行粗糙化和/或图案化和/或在其上形成粗糙化和/或图案化结构而在所述透明盖基板上形成触觉反馈区域来形成透明盖；以及(3)将所述透明盖基板附接到显示模块的正面，所述显示模块在所述显示模块的正面上具有显示器。以上步骤的编号仅是为了清楚起见，并不指示特定顺序。在技术上可行的情况下，可以对步骤进行排列，并且可以以任意顺序执行所述方法及其任何实施例。例如，可以在形成触觉反馈区域之前将透明盖基板附接到显示模块。
透明盖基板可以例如是玻璃或透明聚合物(尤其是聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))的平板。透明盖基板可以由多层组成，该透明盖基板例如通过层压而结合(例如钢化多层玻璃或玻璃和聚合物层的组合)。透明盖基板也可以例如通过冷成型、热成型、浇铸或模制透明盖基板而具有弯折的表面部分。在一个示例中，透明盖基板可以包括触敏层。
为了形成触觉反馈区域，可以在触觉反馈区域中或在触觉反馈区域的一部分中例如通过喷砂、化学蚀刻和/或激光蚀刻使透明盖基板的正面粗糙化。为了实现触觉反馈区域的期望形状，可以使用掩模来形成触觉反馈区域。替代性地或附加地，触觉反馈区域中的透明基板的正面可以例如通过激光蚀刻或使用掩模而被图案化成具有规则的表面纹理。在一个示例中，可以通过在透明盖基板的正面上形成凹陷部或突起来形成触觉反馈区域。形成触觉反馈区域还可以包括浇铸或模制透明盖基板。此外，可以例如通过包覆模制或3D打印在触觉反馈区域中的透明盖的正面上形成粗糙化和/或图案化结构，其中，用于粗糙化和/或图案化结构的材料优选地是透明的，并且可以与透明盖基板的材料相同。在一个示例中，形成多个触觉反馈区域，每个触觉反馈区域可以展现出不同的表面纹理。
可以在形成触觉反馈区域之前、之中或之后将透明盖基板附接到显示模块的正面。在一个示例中，透明盖基板可以被模制以在透明盖基板的正面上的触觉反馈区域中形成凹陷部或突起，并且可以随后在附加地使触觉反馈区域中的透明盖基板的正面粗糙化之前被附接到显示模块的正面。透明盖基板可以例如使用胶粘带、密封垫圈或通过化学附接而附接到显示模块的正面。将透明盖基板附接到显示模块可以进一步包括：如果触摸敏感层没有整合到透明盖基板或显示器中，则在透明盖基板与显示模块的正面之间设置触敏层。此外，将透明盖基板附接到显示模块可以包括将触感反馈单元的一个或多个致动器附接到透明盖基板和/或显示模块。
所述方法可以进一步包括将所述车辆控制设备附接到车辆的内部装饰部分、尤其是车辆车门的扶手。为此，透明盖可以例如使用粘结带、密封垫圈或通过化学附接而附接到框架，并且框架可以例如通过胶粘带、化学附接和/或机械附接(例如使用闩锁或挂钩、夹子等)而附接到内部装饰部分。在其他示例中，透明盖和/或显示模块可以例如通过胶粘带、化学附接和/或机械附接直接附接到内部装饰部分。将车辆控制设备附接到内部装饰部分可以进一步包括将一个或多个致动器固定地连接到车辆的内部装饰部分或另一固定部件。
该方法还可以包括例如通过冷成型或热成型来使透明盖基板弯折以形成弯折的表面部分。具体地，所述透明盖基板可以在将所述车辆控制设备附接到所述车辆的所述内部装饰部分时弯折。在一个示例中，装饰边框可以用于使透明盖基板弯折。内部装饰部分可以例如包括被配置成用于接收车辆控制设备的承载部分。通过将透明盖基板放在承载部分上然后从上方将装饰边框压靠在承载部分上，可以使透明盖基板弯折。另外，透明盖可以如上所述被附接到承载部分。装饰边框也可以被附接到内部装饰部分以固定透明盖。此外，装饰边框还可以包括触觉反馈区域或引导特征，如平行于透明盖的正面延伸的凹口或突起。
提供所述透明盖基板可以包括层压两个或更多层以形成所述透明盖基板。例如，两个玻璃和/或透明聚合物层可以与例如在聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、热塑性聚氨酯(TPU)或乙烯-醋酸乙烯(EVA)的箔之间的夹层组合。另外，例如通过堆叠玻璃和/或透明聚合物层和夹层、将分层的堆叠压在层压框架上并在层压过程之前将其夹紧到位，透明盖基板可以在层压过程中形成为期望的形状。
附图说明
在下文中，参考附图给出本发明及其示例性实施例的详细描述，在附图中：
图1a：示意地展示了根据本发明的实施例的车辆控制设备的示例；
图1b：示意性地展示了根据本发明的示例性实施例的车辆控制设备的组装；
图2：示意地展示了根据本发明的实施例的具有扶手和车辆控制设备的车辆车门的示例；
图3a至图3d：示意性地展示了根据本发明的各个实施例的车辆控制设备的示例；
图4：示意性地展示了根据本发明的实施例的图形用户界面的示例；
图5a：示意性地展示了根据本发明的示例性实施例的具有弯折的透明盖基板的车辆控制设备的组装；
图5b：示意性地展示了在组装后的图5a的车辆控制设备。
具体实施方式
图1a描绘了根据本发明的示例的车辆控制设备100的截面。车辆控制设备100被附接到车辆的内部装饰部分，例如车辆车门的扶手102。车辆控制设备100包括具有正面106和背面108的显示模块104。显示器(未示出)位于正面106上，以便向看着正面106的用户显示内容。车辆控制设备100还包括控制单元(未示出)。控制单元可以例如整合在车辆的显示模块104、电子控制单元中，或者可以是例如放置在显示模块104下方和/或可以附接到扶手102的单独的单元。
车辆控制设备100进一步包括透明盖110，该透明盖被附接到显示模块的正面106。透明盖110的正面具有三个触觉反馈区域112、114和116，它们全部可以在垂直于图1a所示的绘图平面的方向上延伸。在触觉反馈区域112中，透明盖110的正面例如通过喷砂或蚀刻被粗糙化，并且具有不规则的表面纹理。在触觉反馈区域114中，透明盖110的正面展示出多个突起，这些突起以周期性图案安排并且可以例如通过透明盖110的注射成型而整体形成在其中。在触觉反馈区域116中，表面元件被附接到透明盖110的正面，从而在其上形成图案化结构。触觉反馈区域116中的表面元件可以例如通过在透明盖110的正面上的材料层的增材3D印刷或粘合来形成。
此外，可以提供印刷层118，该印刷层包括印刷在例如透明盖110的背面上或者蚀刻到背面中的一个或多个元件，例如以加亮显示器的边缘或特定区段或者在车辆控制设备100与其周围环境之间形成平滑过渡。印刷层118可以例如覆盖透明盖110被附接到其他部件(例如显示模块104)的区域。
透明盖110通过粘结材料120(例如，粘结带、胶水或化学附接材料和/或密封垫圈)附接到显示模块104。粘结材料120可以例如被设置在显示模块104的正面106的边缘处(例如在显示器周围的框架上)的显示器接触区与透明盖110的背侧上的内部接触区之间。
车辆控制设备100进一步包括触感反馈单元122，在该示例中，该触感反馈单元包括两个致动器，例如压电致动器，这些致动器优选地在不可见区域中附接到显示模块104的背面108。致动器可以例如被配置成用于在垂直于背面108的方向上来回移动，例如以便压靠在背面108上。为此，每个致动器的与附接到背面108的部分相反的端部部分可以被固定地连接到固定部件，例如扶手102。在其他示例中，替代性地或附加地将一个或多个致动器整合在显示模块104中，例如如穿过透明盖110看到的位于显示器的后面，或者可以例如邻近粘结材料120、优选地在其中致动器不覆盖显示器的位置中、例如在粘结材料120与126之间被附接到透明盖110。
为了提供触感反馈，附接到显示模块104的背面108的致动器可以例如周期性地压靠在背面108上，以引起显示模块104的振动运动或变形，该振动或变形例如经由粘结材料120可以在垂直于该透明盖的正面的方向上产生透明盖110的振动。振动可以是整个透明盖110的上下运动或透明盖110的正面的波浪状变形。具体地，由致动器进行的调制的频率可以适合于透明盖110和/或显示模块104的共振频率。在另一个示例中，致动器可以被配置成用于执行平行于背面108的横向运动，以便引起透明盖110的横向振动。附接到透明盖110的致动器可以例如压靠在透明盖110的背面上以使透明盖110变形，从而例如在透明盖110的正面上形成临时突起。这可以例如用于通过在短时间内(例如0.2秒)压靠在透明盖110的背面上并且随后使致动器回缩而产生轻击或咔哒声。这种轻击可以连续地重复多次，例如以指示用户的手指放在其位置上的按钮的功能。
车辆控制设备100还包括框架124，该框架经由粘结材料126(例如，粘结带或化学附接材料)附接到透明盖110的背面。框架124例如通过胶粘带、化学附接和/或机械附接(例如使用闩锁或挂钩、夹子等)而进一步附接到车辆车门的扶手102。在另一个示例中，显示模块104也可以被附接到扶手102和/或框架124。替代性地或附加地，扶手102和/或框架124可以为显示模块104提供机械支撑。
图1b展示了用于根据本发明的实施例的车辆控制设备(例如车辆控制设备100)的组装的示例的分解图。透明盖110经由粘结材料126附接到框架124。粘结材料126可以例如被设置在与透明盖110的背面的边缘相邻的外部接触区与框架124上的匹配表面之间。粘结材料126可以被设置在整个外部接触区中或者在外部接触区内的隔离位置处。
扶手102包括承载部分，该承载部分包括具有开口130的凹陷部128，车辆控制设备100将安装在该凹陷部中。凹陷部128可以被配置成用于容纳框架124和透明盖110，其中框架被附接到扶手102。在另一个示例中，车辆控制设备可以不包括框架124，但是透明盖110可以直接附接到扶手102。优选地，凹陷部128的形状使得透明盖110与扶手102的相邻表面形成光滑表面。开口130可以被配置成用于容纳显示模块104。
使用粘结材料120将显示模块104附接到透明盖110，该粘结材料可以例如被施加在显示模块104的显示器接触区与透明盖110的内部接触区之间。类似于粘结材料126，粘结材料120可以被施加在整个两个接触区中，或者可以被设置在两个接触区之间的隔离位置处。显示模块104可以在将透明盖110附接到框架124和/或将框架124附接到扶手102之前或之后被附接到透明盖110。
在一个示例中，首先将框架124附接到透明盖110，然后通过将透明盖110和框架124放置在凹陷部128中来将框架124附接到扶手102。最后，如穿过安装在凹陷部128中的透明盖110看到的，显示模块104被从后面插入穿过孔130，并且附接到透明盖110。
图2示出了根据本发明的实施例的包括扶手102和例如车辆控制设备100的车辆控制设备的车辆车门200的示例，如以上参考图1b描述的，该车辆控制设备被附接到扶手102。在其他示例中，车辆控制设备100也可以被附接到车辆车门200的其他部分，例如扶手102上方或下方的车门装饰部分。
图3a至图3d展示了根据本发明的各个实施例的车辆控制设备的不同示例，每个车辆控制设备均被附接到扶手102。在图3a中，示出车辆控制设备300，其类似于上述车辆控制设备100。另外，车辆控制设备300包括近场通信芯片302，该近场通信芯片被放置在透明盖110的下方，并且可以例如被附接到透明盖或扶手102的背面上的表面。车辆控制设备300的透明盖110包括弯折或弯曲的表面部分304，该表面部分连接两个平坦表面306和308。显示模块104(未示出)可以例如位于平坦表面306的下方。在另一示例中，显示模块104的正面还可以包括平坦表面和弯折的表面部分，例如使用柔性OLED显示器，并且可以位于平坦表面306和弯折表面部分304的下方。近场通信芯片302可以例如位于第二平坦表面308的下方，例如以有助于连接到近场通信设备而不会妨碍显示器的视野。另外，表面110可以包含附加的弯折和/或平坦表面部分，如图3a中的表面110上的虚线所示。
图3b描绘了车辆控制设备320，其类似于图3a的车辆控制设备300。另外，车辆控制设备320的透明盖110的正面包括侧表面322，该侧表面可以通过另一弯折表面部分而连接到表面304、306和/或308。侧表面322可以例如被连接到相邻的内部装饰部分，例如扶手102上方的车门装饰部分324。
图3c展示了车辆控制设备330，其与车辆控制设备300的不同之处在于透明盖110的正面上的触觉反馈区域。然而，车辆控制设备300的触觉反馈区域具有矩形形状，并且可以例如具有粗糙的表面，则车辆控制设备330的触觉反馈区域具有圆形形状，并且车辆控制设备330的透明盖110的正面在每个触觉反馈区域中展现出如凹陷部或凹陷的3D形状。此外，触觉反馈区域的数量可以是不同的，例如车辆控制设备330可以在表面308上包括第五触觉反馈区域，而不是近场通信芯片302。相应地，显示器还可以经由弯折表面部分304从平坦表面306延伸到平坦表面308。
在图3d中，示出了根据本发明另一实施例的车辆控制设备340。类似于车辆控制设备300，车辆控制设备340的透明盖110包括四个矩形触觉反馈区域。这可以例如代表用于四个车辆车门的侧窗控件，这些控件例如可以在触觉反馈区域的下方显示。在其他示例中，透明盖可以包括不同数量的触觉反馈区域。在该示例中，在触觉反馈区域中的透明盖110的正面展示出由平行线组成的规则表面图案，这些平行线可以例如是正面中的凹槽或突起的线。此外，在不同的触觉区域中，线的取向可以不同，从而允许用户无需查看即可区分触觉区域。在图3d所示的示例中，如从相应触觉区域看到的，这些线垂直于朝向透明盖110的正面的中心的方向。
图4示出了根据本发明的实施例的图形用户界面的示例。图形用户界面包括具有例如四个不同的层402、404、406和408的层结构的菜单，每个层可以用于控制一组不同的车辆功能。图形用户界面被分为两个区段，第一区段显示菜单的相应层并且用于控制相应的车辆功能，并且第二区段用于例如通过在正面的相应部分上轻扫而在菜单的不同层之间导航。透明盖110的正面可以例如包括位于两个区段之间的触觉反馈区域，使得用户可以在不看着车辆控制设备的情况下定位这两个区段。
为了促进车辆控制设备的操作，每个层可以包括一组相关的车辆功能，例如，如层404中的类似功能(如马达保护罩释放和行李箱释放)或者如层406中的与同一设备(例如车辆的座椅)相关联的控制座椅调节和座椅加热器的功能。此外，菜单可以被构造成使得与车辆控制设备(例如车门)的位置相关联的功能被包含在初级层中，该初级层可以是在车辆控制设备的启动和/或激活时显示的默认层，并且因此通常是可访问的。例如，层402可以包含侧视镜控件、门锁和解锁按钮、加油口释放按钮和车窗控件。其他功能可以在次级层中，这些次级层例如可以只能通过在导航区段上轻扫来访问。每个层中的项目可以是激活特定车辆功能的按钮，例如门锁和解锁，或者可以导致菜单的附加子层具有用于控制相应的车辆功能的控件，例如侧视镜控件。
图5a示意性地展示了车辆控制设备(例如车辆控制设备100)的组装的分解图，以说明其制造，包括根据本发明的示例性实施例的透明盖基板的弯折。经组装的车辆控制设备在图5b中示出。扶手102类似于图1b中所示的扶手，并且包括承载部分，该承载部分包括具有开口130的凹陷部128。可以例如包括玻璃和/或透明聚合物并且可能已经展示出一个或多个触觉反馈区域的透明盖基板500被放置在凹陷部128上。另外，可以将粘结材料126放置在凹陷部128与透明盖基板500之间，以便将透明盖基板500附接到扶手102。在该示例中，不使用框架，但是在其他示例中，透明盖基板500可以被附接到与图1b所示的框架类似的框架。
装饰边框502用于使透明盖基板500弯折以形成透明盖110并且将透明盖110固定在经组装的车辆控制设备中。装饰边框502可以例如由如铝的金属或如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯或聚甲醛(POM)的聚合物例如通过模制、铸造或3D打印而制成。装饰边框502可以例如机械地使用紧固件504而附接到扶手102。通过使装饰边框502压向凹陷部128并且压靠在放置在凹陷部128上的透明盖基板500上，可以使透明盖基板500弯折，从而形成透明盖110。如上文参考图3a所述，透明盖110可以例如具有通过弯折表面部分连接的两个平坦表面306和308，在图5b所示的示例中，该弯折表面部分被隐藏在装饰边框502的下方并且由表面306与308之间的虚线指示。
在此披露的本发明的实施例仅构成用于说明目的的特定示例。本发明可以以各种方式和许多修改来实现，而不改变基本的基础特性。因此，本发明仅由如下所述的权利要求限定。

Claims (27)

1.一种车辆控制设备(100)，其中，所述车辆控制设备(100)包括：
显示模块(104)，在所述显示模块(104)的正面(106)上具有显示器；
触敏层；
透明盖(110)，所述透明盖被附接到所述显示模块(104)的所述正面(106)，其中，所述透明盖(110)的正面具有触觉反馈区域(112，114，116)；
触感反馈单元(122)，所述触感反馈单元被配置成用于通过使所述透明盖(110)移动或变形来提供主动触感反馈；以及
控制单元，所述控制单元被配置成用于在所述显示器上显示图形用户界面(400)，以经由所述触敏层接收用户输入并且响应于所述用户输入来触发车辆功能。
2.如权利要求1所述的车辆控制设备(100)，其中，所述透明盖(110)的所述正面在所述触觉反馈区域(112，114，116)中被粗糙化和/或图案化、和/或粗糙化和/或图案化结构在所述触觉反馈区域(112，114，116)中被设置在所述正面上。
3.如权利要求2所述的车辆控制设备(100)，其中，所述透明盖(110)的所述正面被永久地构造在所述触觉反馈区域(112，114，116)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述触觉反馈区域(112，114，116)的形状和/或表面纹理被配置成用于指示所述图形用户界面(400)的与所述透明盖(110)的所述正面上的所述触觉反馈区域(112，114，116)的位置相关联的元素。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述触觉反馈区域(112，114，116)的形状和/或表面纹理被配置成用于指示所述触觉反馈区域(112，114，116)在所述透明盖(110)的所述正面上的位置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述透明盖(110)包括玻璃、尤其是钢化多层玻璃，和/或透明聚合物、尤其是聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述触敏层被整合到所述显示器或所述透明盖(110)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述触感反馈单元(122)包括致动器，所述致动器被配置成用于使所述透明盖移动或变形。
9.根据权利要求8所述的车辆控制设备(100)，其中，所述致动器是压电致动器。
10.根据权利要求8或9所述的车辆控制设备(100)，其中，所述致动器被附接到所述透明盖(110)的背面、被整合在所述显示模块(104)中、或者被附接到所述显示模块(104)的背面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，
所述显示模块(104)的所述正面(106)包括围绕所述显示器的显示器接触区，
所述透明盖(110)的背面包括内部接触区，所述内部接触区形成所述显示器接触区的匹配的对应物；并且
所述显示器接触区被附接到所述内部接触区。
12.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述车辆控制设备(100)被附接到车辆的车门(200)、尤其是所述车辆车门(200)的扶手(102)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，进一步包括框架(124)，其中，所述框架(124)被附接到车辆的内部装饰部分、尤其是车辆车门(200)的扶手(102)，并且被附接到所述透明盖(110)的背面。
14.根据权利要求13所述的车辆控制设备(100)，其中，所述透明盖(110)的所述背面包括围绕所述内部接触区的外部接触区，并且所述外部接触区被附接到所述框架(124)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，进一步包括扬声器，所述扬声器被配置成用于提供声学反馈。
16.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，进一步包括接近传感器，所述接近传感器被配置成用于检测在所述车辆控制设备(100)附近的物体的存在。
17.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述控制单元被配置成用于控制所述触感反馈单元(122)和/或所述扬声器，以便根据用户输入的位置和/或所述车辆控制设备(100)附近的物体的所述存在来提供触感和/或声学反馈。
18.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，进一步包括近场通信芯片(302)，其中，所述控制单元被配置成用于经由所述近场通信芯片(302)与近场通信设备交换数据。
19.根据权利要求18所述的车辆控制设备(100)，其中所述控制单元被配置成用于确定所述近场通信设备的身份，并且使所述图形用户界面(400)和/或所述车辆功能适合于所述近场通信设备。
20.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述透明盖(110)的所述正面包括弯折表面部分(302)。
21.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述控制单元被连接到所述车辆的电子控制单元。
22.根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)，其中，所述控制单元被配置成用于经由网络、具体地是互联网来交换数据。
23.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的车辆控制设备(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供透明盖基板；
通过对所述触觉反馈区域中的所述透明盖基板的正面进行粗糙化和/或图案化、和/或在其上形成粗糙化和/或图案化结构而在所述透明盖基板上形成触觉反馈区域(112，114，116)来形成透明盖(110)；以及
将所述透明盖基板附接到显示模块(104)的正面(106)，所述显示模块在所述显示模块的正面(106)上具有显示器。
24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括将所述车辆控制设备(100)附接到车辆的内部装饰部分，具体地是车辆车门(200)的扶手(102)。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其中，形成所述透明盖(110)进一步包括使所述透明盖基板弯折以形成弯折表面部分(302)。
26.根据权利要求24和25所述的方法，其中，所述透明盖基板在将所述车辆控制设备(100)附接到所述车辆的所述内部装饰部分时弯折。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其中，提供所述透明盖基板包括层压两层或更多层以形成所述透明盖基板。
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