CN116061837A - 车辆用操作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供车辆用操作装置。装置包括：操作模块，可通过设置在车辆的面板的开口在第一位置与第二位置之间移动；以及驱动单元，用于使操作模块移动。驱动单元可以使操作模块从第一位置移动到第二位置，以使操作模块的按钮容易被注意到的方式使其从面板的表面突出，并且可以转动操作模块，以将操作模块的按钮改变成方便操作的角度。

Description

车辆用操作装置
技术领域
本发明实施例涉及如下的操作装置，即，具有用于用户主要在车辆内部启动车辆所包括装置的按钮。
背景技术
通常，车辆包括行驶相关的各种装置及有关提高用户(驾驶员和/或乘客)便利性的各种装置，并且，包括用于用户直接操作启动这种装置的按钮(开关)。
按钮以多种方式形成在车辆内部等。近年来，随着车辆具备越来越多的功能，配置在车辆内部的按钮数量也逐渐增加。由于这种现象，不仅可对用户操作按钮带来复杂的印象，而且，可引发用户错误操作按钮的问题，因此，按钮的复杂性可降低车辆的内部设计性。
发明内容
本发明的目的在于，提供如下的车辆用操作装置，即，可通过形成能够收放(appearing and disappearing)按钮的结构来改善按钮的可视性及车辆的设计性。
本发明的实施例的目的在于，提供在按钮的操作性提高方面更加有利的车辆用操作装置。
本发明的技术目的并不限定于此，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过以下记载内容明确理解未提及的其他目的。
根据本发明的实施例，本发明可提供车辆用操作装置，上述车辆用操作装置包括：面板，设置于车辆，具有开口；操作模块，可通过上述开口在第一位置与第二位置之间移动，上述第二位置从上述第一位置沿着作为前后方向的第一方向向前方隔开，在前端配置有按钮；以及驱动单元，通过移动作用来使上述操作模块从上述第一位置移动到上述第二位置，使得上述按钮从上述面板的表面突出，作为上述移动作用，以包括旋转移动在内的方式来改变突出的上述按钮的角度。
上述驱动单元可包括：执行器，具有向上述第一方向进行线性运动的移动体，上述移动体以与上述第一方向正交的第二方向的轴为中心来以能够旋转的方式连接在上述操作模块的后方的一侧；以及引导件，作为用于通过上述执行器来引导上述操作模块从上述第一位置移动到上述第二位置的引导路径，提供引导上述操作模块的直线移动的第一路径及引导上述操作模块的上述旋转移动的第二路径。上述驱动单元还可包括用于使上述移动体移动的线性马达(linear motor)。
上述引导件可包括成对的引导销和销引导部件。上述引导销可从上述操作模块向上述第二方向突出，沿着上述引导路径移动，沿着作为相对于包括上述第一方向和上述第二方向的平面垂直的第三方向，从对于上述操作模块的上述移动体的连接位置隔开。上述销引导部件具有插入上述引导销的上述引导路径，上述第一路径沿着上述第一方向形成，上述第二路径以从对于上述操作模块的上述移动体的连接位置远离的方式从上述第一路径延伸。
本发明实施例的车辆用操作装置还可包括装饰薄层，与上述按钮一同覆盖上述面板的表面来提供装饰表面，具有可挠性，覆盖上述按钮的部分与上述按钮一同移动，使得上述装饰表面的形状随着上述按钮的移动方向而变化。
在上述操作模块中，光源可内置在上述按钮，上述按钮在表面形成使来自上述光源的光透射的透光区域，上述薄层能够透射光。
本发明实施例的车辆用操作装置还可包括：传感器，感测对上述按钮进行操作的用户的动作状态；以及控制单元，基于来自上述传感器的感测信号来控制上述驱动单元。
对于上述操作模块，在上述第一位置中，上述按钮的表面可以与上述面板的表面形成相同平面。上述操作模块可以被上述控制单元控制。在本发明实施例的车辆用操作装置中，上述操作模块可以在上述第二位置中转换成激活状态，在上述第一位置中转换成非激活状态。
本发明的技术方案可通过以下说明的实施例、附图等变得更加具体明确。并且，在以下内容中，有可能追加公开除以上提及的技术方案外的多种技术方案。
根据本发明实施例，按钮可随着操作模块的位置而处于容易被用户注意到的状态(例如，操作模块位于前方的第二位置，使得按钮处于从面板表面突出的状态)或难以被用户注意到的状态(例如，操作模块位于后方的第一位置，使得按钮的表面与面板的表面形成相同平面的状态)。对此，可进一步提高按钮的可见性及设计性。
并且，从面板的表面突出的按钮旋转规定角度，因此，可以将按钮改变成方便操作的角度。
本发明的效果并不限定于此，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过本说明书及附图明确理解未提及的其他效果。
附图说明
图1及图2为示出本发明实施例的车辆用操作装置的侧视图及框图。
图3为示出图1所示的操作模块组件的主视图。
图4至图6为示出与本发明实施例的车辆用操作装置的内部结构一同工作的侧视图。
附图标记的说明
1：面板
10：操作模块
11：按钮
12：光源
20：外壳
30：薄层
40：驱动单元
41：执行器
45：驱动引导件
50：传感器(用户感测传感器)
60：控制单元
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明实施例。
本发明实施例可提供车辆用操作装置及包括其的车辆等。其中，操作装置可用于操作组成车辆的各种装置。例如，通过操作装置进行工作的装置(以下，称为“被操作装置”)可以为导航装置、空调装置、音响装置、照明装置、门锁装置、门开闭装置、启动装置、行驶速度控制装置等。因此，本发明实施例的车辆可包括操作装置及通过其进行工作的一个以上被操作装置。操作装置和被操作装置可实现电连接。
操作装置设置于车辆，包括用户操作的按钮。操作装置可组成车辆的部件。应用操作装置的部件主要为车辆的内部部件。例如，车辆的内部部件可以为车门内饰板(doortrim)、顶棚侧板、仪表板(dashboard)、副仪表板(console)、座椅(seat)、扶手(armrest)、方向盘(steering wheel)的中心部分(轮毂(hub))等。本发明实施例将以操作系统应用于车辆内部部件为中心进行说明。
图1至图6例示出操作装置的结构、工作等。
如图1所示，操作装置包括：面板1，用于组成车辆的内部部件；以及一个以上的操作模块组件5，设置在面板1。
面板1包括面板表面及面板背面。在面板1中，面板表面可基于内部部件的种类、形状等而设置内部部件的表面一部分，也可设置内部部件的整个表面。面板1具有开口2。开口2以贯通面板表面和面板背面的方式形成在面板1。
操作模块组件5包括操作模块10。操作模块10包括由用户操作的按钮11，例如，通过触摸方式工作。按钮11配置在操作模块10的前端，操作模块10的包括前端的前方部分由按钮11构成。操作模块10相对于面板1的开口2向前后方向(参照第一方向，Y轴方向)移动，与操作模块10一同移动的按钮11可通过开口2收放。根据收放工作，按钮11相对于面板表面以阳刻形态突出，由此可以将自身的位置和/或形态表现成高可视性(参照图5及图6)。开口2的数量可根据操作模块组件5的设置数量等增减。
操作装置还包括薄层30，与按钮11一同覆盖面板表面并形成装饰表面。薄层30包括面板1的开口2，可形成为能够覆盖面板表面的一部分或整体的尺寸。薄层30具有可挠性，因此，当按钮11移动时，覆盖按钮11的部分(阻断开口2的部分)因按钮11而发生变形，从而有可能改变装饰表面的形状。例如，装饰表面大致呈平板形状，覆盖按钮11的部分可通过按钮11突出(参照图5及图6)。当装饰表面大致呈平板形状时，按钮11的形态被隐藏，因此，可以防止车辆的内部设计因按钮11而变得复杂(参照图1及图4)。
薄层30可以结合在面板表面。并且，薄层30覆盖按钮11的部分(阻断开口2的部分)结合在按钮11的表面并与按钮11一同移动而能够精确变形。对于面板表面的薄层30的结合和/或对于按钮11的表面的薄层30的结合可通过粘结剂等而变得牢固。
如图1、图4至图6所示，操作模块组件5还可包括：底座21，配置在面板1的后方；以及底座盖22，在底座21的后方以能够装拆的方式与底座21相结合。底座21和底座盖22组成外壳20。在相结合的底座21与底座盖22之间形成有与外部部分阻隔或整体阻隔的收容空间23。底座21可通过螺栓等紧固件24安装在面板背面。底座21具有与面板1的开口2相向的贯通区域25。作为一例，贯通区域25可以为孔形态。
在后方部分插入于底座21的贯通区域25的状态下，操作模块10可通过面板1的开口2在沿着前后方向(参照Y轴方向)相互隔开的第一位置与第二位置之间移动。第一位置为按钮11收纳在开口2的位置当操作模块10位于第一位置时，按钮11的表面与面板表面形成相同平面。第二位置位于第一位置的前方，是指按钮11从面板表面突出的位置。当操作模块10位于第一位置时，薄层30形成为大致呈平板形状的装饰表面并可隐藏按钮11(参照图1及图4)。当操作模块10位于第二位置，按钮11从面板表面突出时，薄层30中覆盖按钮11的部分因按钮11而变成突出的形状而能够暴露按钮11的位置等(参照图5及图6)。
操作模块组件5还包括驱动单元40，使操作模块10相对于开口2向前后方向移动，使得操作模块10位于第一位置或第二位置。作为参考，在图4及图6中简要示出驱动单元40。
通过驱动单元40，操作模块10可以从第一位置移动到第二位置(前方移动)。对此，当操作模块10位于第二位置时，按钮11从面板表面突出，薄层30中覆盖按钮11的部分变形成突出的形状(参照图5及图6)。与此相反，通过驱动单元40，操作模块10可以从第二位置移动到第一位置(即，后方移动)。对此，当操作模块10位于第一位置时，按钮11的表面与面板表面形成相同平面，薄层30被复原成大致呈平板形状的装饰表面(参照图1及图4)。
参照图1、图2等，操作装置还包括：用户感测传感器50，感测对按钮11进行操作的用户的动作状态；以及控制单元60，基于来自用户感测传感器50的感测信号来控制操作模块10和驱动单元40。
用户感测传感器50可以为接近传感器，用于感测作为用户的身体的手等是否接近按钮11。具体地，用户感测传感器50可以为光学接近传感器、磁性接近传感器、超声波接近传感器、高频振荡型接近传感器、电容接近传感器等。作为参照，其中，光学接近传感器可包括发光元件及从发光元件接收光的光接收元件。发光元件可以为发光二极管，光接收元件可以为光电晶体管(phototransistor)。例如，如图1所示，用户感测传感器50可形成在面板表面的开口2的周围。
在操作模块10位于第一位置的状态下，当从用户感测传感器50接收感测信号时，控制单元60判断为用户试图操作按钮11，通过驱动单元40的控制来使操作模块10从第一位置移动到第二位置(参照图5及图6)。在操作模块10位于第二位置之后，当按钮11并未被操作预设的时间时，控制单元60判断为用户并不操作按钮11，通过驱动单元40的控制来使操作模块10从第二位置移动到第一位置(参照图1及图4)。
操作模块10在第一位置中维持非激活状态，在第二位置中维持激活状态。为了这种操作模块10的状态转换，当操作模块10位于第一位置时，控制单元60控制操作模块10维持非激活状态，当操作模块10位于第二位置时，控制单元60可控制操作模块10维持激活状态。根据操作模块10可实现激活状态与非激活状态之间转换的结构，当操作模块10位于第二位置时，用户可操作按钮11来使被操作装置进行工作，在操作模块10在第一位置中等待的期间，可以防止因用户意外操作按钮11而导致被操作装置进行工作的问题。
如图4至图6所示，操作模块10还包括用于提供光的光源12。光源12内置在按钮11，可以向按钮11的表面侧照射光。作为一例，光源12可包括一个以上的发光二极管。如图3所示，按钮11在表面形成使来自光源12的光透射的透光区域13及阻隔来自光源12的光的遮光区域14。透光区域13可分别形成为具有表示按钮11的功能的文字和/或图形的形状。操作模块10在第一位置中维持光源12熄灯(off)的状态，在第二位置中维持光源12亮灯(on)的状态。为了这种光源12的状态转换，当操作模块10位于第一位置时，控制单元60控制光源12维持熄灯状态，当操作模块10位于第二位置时，控制单元60可以控制光源12维持亮灯状态。根据光源12可实现熄灯状态与亮灯状态之间转换的结构，当操作模块10位于第二位置时，用户可以进一步准确地识别操作模块10的激活状态、按钮11的位置等。
薄层30具有规定的光透射率，可以使得来自通过透光区域13的光源12的光透过薄层30，即使用户感测传感器50形成在面板表面的开口2的周围，也可以通过用户感测传感器50感测对按钮11进行操作的用户的动作状态。例如，薄层30可以为具备光透射率的薄片(sheet)，由具备可挠性的纤维制成。
如图4至图6所示，驱动单元40可以使操作模块10从第一位置移动到第二位置来使按钮11从面板1的表面突出(参照图5)，可使突出的操作模块10旋转来改变对于面板1的表面的按钮11的角度(参照图6)。当然，与此相反地工作来使操作模块10从第二位置移动到第一位置来使按钮11的位置和角度复原成原状态(等待状态)(参照图4)。这种驱动单元40包括执行器41和驱动引导件45，执行器41和驱动引导件45收容在收容空间23。
执行器41包括旋转马达41m、支架42(rack)、小齿轮43(pinion)及连接轴44。
在执行器41中，支架42为沿着前后方向(参照Y轴方向)进行线性运动的移动体。虽然未图示，但支架42可通过引导件准确地沿着前后方向移动。支架42为直线型，沿着前后方向延伸并具有规定长度。支架42可通过向前方端部与前后方向正交的方向，沿着左右方向(参照第二方向，X轴方向)延伸的连接轴44，以可旋转的方式连接在操作模块10的后方，操作模块10可相对于支架42，以连接轴44为中心进行旋转。作为一例，左右方向的连接轴44以可向下侧倾斜的方式位于操作模块10的后方，支架42的前方端部以可旋转的方式结合在连接轴44，连接轴44的位置可被支撑部件等固定，支撑部件可形成在操作模块10的后方。
小齿轮43在与支架42啮合的状态下通过旋转马达41m双向旋转。旋转马达41m的位置可固定在底座21或底座盖22。当小齿轮43通过旋转马达41m旋转时，支架42可沿着前后方向移动，操作模块10也与支架42一同移动并位于第一位置或第二位置。
驱动引导件45提供用于引导基于执行器41的操作模块10的移动的引导路径48。具体地，作为引导路径48，具有第一路径48s和第二路径48c。第一路径48s可以引导操作模块10的直线移动，第二路径48c可以引导直线移动的操作模块10的旋转移动。根据操作模块10的直线移动，按钮11被收纳在开口2或者从面板1的表面突出。根据操作模块10的旋转移动，按钮11可以改变角度。
驱动引导件45包括成对的引导销46和销引导部件47，销引导部件47具有引导路径48。
引导销46形成在操作模块10并与操作模块10一同移动，根据引导路径48的引导作用来引导操作模块10的直线移动和旋转移动。引导销46沿着左右方向(参照X轴方向)延伸，配置在从连接轴44沿着上下方向(参照第三方向，Z轴方向)隔开的位置。例如，引导销46可以从操作模块10的后方向左右方向突出，可位于连接轴44的上侧。其中，连接轴44与对于操作模块10的支架42的连接位置对应，上下方向与相对于包括前后方向(参照Y轴方向)和左右方向的平面垂直的方向对应。
销引导部件47在固定位置的状态对引导销46进行引导。销引导部件47的位置可固定在底座21或底座盖22。引导销46插入于销引导部件47的引导路径48。引导路径48可以为插入引导销46的孔或槽形态。引导路径48的第一路径48s和第二路径48c相互连接。引导操作模块10的直线移动的第一路径48s为沿着前后方向(参照Y轴方向)直线延伸的直线路径。引导操作模块10的旋转移动的第二路径48c从第一路径48s的前方端部延伸。具体地，第二路径48c以从连接轴44沿着上下方向(参照Z轴方向)远离的方式延伸。例如，第二路径48c可以为能够以第一路径48s为基准来根据预设的倾斜角度延伸而从连接轴44远离的倾斜路径或根据预设的曲率延伸而从连接轴44远离的曲线路径。
在上述驱动单元40中，当操作模块10位于第一位置时，形成在操作模块10的引导销46位于形成在销引导部件47的第一路径48s的后方端部侧。在此情况下，操作模块10使得按钮11的表面与面板1的面板表面形成相同的平面并处于非激活状态，使光源12维持熄灯的状态(参照图4)。
在此状态下，小齿轮43通过旋转马达41m旋转，由此，当作为移动体的支架42沿着前后方向(参照Y轴方向)向前后移动时，引导销46沿着第一路径48s向第一路径48s的前方端部侧移动。在此情况下，操作模块10通过驱动单元40的移动作用中的直线移动从第一位置朝向第二位置，按钮11从面板1的表面突出(参照图5)。
当支架42沿着前后方向(参照Y轴方向)向前后继续移动时，引导销46从第一路径48s进入到第二路径48c并沿着第二路径48c向第二路径48c的前方端部侧移动。在此情况下，操作模块10通过驱动单元40的移动作用中的旋转移动，以左右方向(参照X轴方向)的连接轴44为中心旋转并改变按钮11的角度以维持激活状态及光源12的亮灯状态(参照图6)。突出的按钮11的角度根据支架42的移动距离、第二路径48c内引导销46的位置等来确定。
之后，当支架42沿着前后方向(参照Y轴方向)向后方移动时，第二位置的操作模块10通过旋转移动复原到改变前的角度之后，通过直线移动复原到第一位置。
另一方面，虽然说明成与作为前后方向的第一方向正交的第二方向为左右方向，操作模块10为了旋转移动而以第二方向的轴(连接轴44)为中心旋转，但并实施例并不局限于此。操作模块10的旋转移动是为了将按钮11的角度改变成用户方便操作的角度，因此，根据操作模块10的适用位置、按钮11的形状等，第二方向为除左右方向之外的其他方向，操作模块10以其他第二方向的轴为中心旋转。当然，根据这种改变，与相对于包括第一方向和第二方向的平面垂直的方向也将变成除上下方向之外的其他方向。
以上，虽然说明了本发明，但是，本发明并不限定于公开的实施例及附图，本发明所属技术领域的普通技术人员可在不脱离本发明的技术思想范围内进行多种修改。并且，本发明实施例说明的技术思想不仅能够相互独立实施，而且，也可组合两个以上实施。

Claims (6)

1.一种车辆用操作装置，其特征在于，包括：
面板，设置于车辆，具有开口；
操作模块，能够通过上述开口在第一位置与第二位置之间移动，上述第二位置从上述第一位置沿着作为前后方向的第一方向向前方隔开，在前端配置有按钮；以及
驱动单元，通过移动作用来使上述操作模块从上述第一位置移动到上述第二位置，使得上述按钮从上述面板的表面突出，作为上述移动作用，以包括旋转移动在内的方式来改变突出的上述按钮的角度。
2.根据权利要求1所述的车辆用操作装置，其特征在于，上述驱动单元包括：
执行器，具有向上述第一方向进行线性运动的移动体，上述移动体以与上述第一方向正交的第二方向的轴为中心来以能够旋转的方式连接在上述操作模块的后方的一侧；以及
引导件，作为用于通过上述执行器来引导上述操作模块从上述第一位置移动到上述第二位置的引导路径，提供引导上述操作模块的直线移动的第一路径及引导上述操作模块的上述旋转移动的第二路径。
3.根据权利要求2所述的车辆用操作装置，其特征在于，
上述引导件包括成对的引导销和销引导部件，
上述引导销从上述操作模块向上述第二方向突出，沿着上述引导路径移动，沿着作为相对于包括上述第一方向和上述第二方向的平面垂直的第三方向，从对于上述操作模块的上述移动体的连接位置隔开，
上述销引导部件具有插入上述引导销的上述引导路径，上述第一路径沿着上述第一方向形成，上述第二路径以从对于上述操作模块的上述移动体的连接位置远离的方式从上述第一路径延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用操作装置，其特征在于，还包括装饰薄层，与上述按钮一同覆盖上述面板的表面来提供装饰表面，具有可挠性，覆盖上述按钮的部分与上述按钮一同移动，使得上述装饰表面的形状随着上述按钮的移动方向而变化。
5.根据权利要求4所述的车辆用操作装置，其特征在于，
在上述操作模块中，光源内置在上述按钮，
上述按钮在表面形成使来自上述光源的光透射的透光区域，
上述薄层能够透射光。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用操作装置，其特征在于，还包括：
传感器，感测对上述按钮进行操作的用户的动作状态；以及
控制单元，基于来自上述传感器的感测信号来控制上述驱动单元。
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