TW202335895A - 汽車控制單元、汽車內部功能部件、控制汽車內部功能部件的方法、車輛 - Google Patents

Abstract

本發明描述了一種汽車控制單元，用於控制一車輛的至少一功能，該汽車控制單元佈置在該車輛的一客艙內，該汽車控制單元包含：至少一裝飾金屬層，該裝飾金屬層是導光的；至少一觸控註冊單元，其中該觸控註冊單元配置成用以註冊一使用者與該裝飾金屬層的一表面的一觸控交互作用；至少一照明單元，其中該照明單元包含至少一可切換照明元件，該可切換照明元件佈置成使得從該可切換照明元件發射出的光穿過該裝飾金屬層是可見的；及一控制器，連接到該觸控註冊單元及該照明單元，其中該控制器配置成用以當該使用者與該裝飾金屬層的該表面進行該觸控交互作用時，從該觸控註冊單元接收一信號，其中該控制器配置成用以當處理該信號時，改變該照明單元的該可切換照明元件的啟動狀態。

Description

汽車控制單元、汽車內部功能部件、控制汽車內部功能部件的方法、車輛

本發明涉及一種汽車控制單元、一種汽車內部功能部件、一種控制汽車內部功能部件的方法及一種車輛。

汽車控制單元、汽車內部功能部件、控制汽車內部功能部件的方法及車輛在本領域中是已知的。

現代車輛包含了許多不同的功能以提高車輛乘客的安全性、舒適性及娛樂性。這樣的車輛可以是例如汽車、卡車、公共汽車等。許多這樣的功能需要控制輸入裝置，在許多情況下，這些控制輸入裝置必須在相應車輛的駕駛期間使用。因此，它們必須不分散注意力並且使用起來直觀，否則會造成安全風險。

由於大量不同的可調整功能，汽車內部設計師總是面臨尋找使用者友好、直觀的方法來控制各個功能的挑戰。另一方面，內部設計起著重要的作用，對攻克客戶非常重要。除了功能之外，車輛內部還必須同時美觀。

雜亂的內部不受青睞，因此車輛的內部設計師力求簡潔和簡約。減少控制輸入裝置(如旋鈕或按鈕)數量增加了對多功能控制輸入裝置的需要及分層控制方案(如選單及子選單)的使用。

另一個挑戰是車輛的特定功能可以從本地控制中受益，例如溫度、照明及娛樂。集中在一中央控制單元中的集中控制更具挑戰性，使用起來更不直觀，並且無法正確調整，例如，如果某位乘客需要與另一位乘客不同的空調。

EP3241674B1公開了一種觸控感測裝置，其包括：一塑膠層板，其包括在一第一方向上層壓在一起的多個或多種塑膠層，所有塑膠層僅由擠壓塑料層構成；及一黏合層，用於將在該第一方向彼此相鄰的兩個塑膠層黏合在一起，其特徵在於：該塑膠層在流動方向與橫向方向上是相等的，並且流動方向與橫向方向正交；並且該塑膠層的一線膨脹係數在4×10 ^-5cm/cm·℃至15×10 ^-5cm/cm·℃範圍內；以及在塑膠層之一上(以及在所述相鄰塑膠層之間)的一電極層。該觸控感測裝置可以是一儀表板。

本發明的一個目的是提供汽車控制單元、汽車內部功能部件、控制汽車內部功能部件的方法，以及比本領域公知的技術更美觀且使用起來更直觀的車輛。

以下描述一種汽車控制單元，用於控制一車輛的至少一功能，該汽車控制單元佈置在該車輛的一客艙內，該汽車控制單元包含：至少一裝飾金屬層，該裝飾金屬層是導光的；至少一觸控註冊單元，其中該觸控註冊單元配置成用以註冊一使用者與該裝飾金屬層的一表面的一觸控交互作用；至少一照明單元，其中該照明單元包含至少一可切換照明元件，該可切換照明元件佈置成使得從該可切換照明元件發射出的光穿過該裝飾金屬層是可見的；及一控制器，連接到該觸控註冊單元及該照明單元，其中該控制器配置成用以當該使用者與該裝飾金屬層的該表面進行該觸控交互作用時，從該觸控註冊單元接收一信號，其中該控制器配置成用以當處理該信號時，改變該照明單元的該可切換照明元件的啟動狀態。

該金屬層可以使用各種技術來製成。該裝飾金屬層可以通過PVD方法來形成，其中一金屬膜沉積在另一種材料的一表面上。它也可以由金屬板製成。此外，可以使用各種其他金屬成型方法。該裝飾金屬層可以由不同的金屬製成，例如不銹鋼、鋁、金、鉻、銅及其各自的合金。

至少一觸控註冊單元可以是一位置解析單元，如此一來可以確定在該觸控註冊單元上的觸控交互作用的位置而不僅是觸控交互作用。

至少一可切換照明元件可以是一LED元件或其它發光技術。理想情況下，各個可切換照明元件持久耐用、體積小且節能，如此一來，它一方面不會消耗大量能量，另一方面也不會導致整個汽車控制單元產生及散發大量熱量。切換可以是開關切換或不同模式之間的切換，例如，不同的亮度水平。

通過該汽車控制單元與至少一觸控註冊單元及至少一照明單元的連接，可以使用觸控交互作用來控制該車輛內的一功能。通過改變該汽車控制單元的照明改變可以向一使用者(例如車輛的駕駛或操作者或乘客)提供一反饋。例如，如果該汽車控制單元通過該觸控註冊單元識別出一觸控交互作用，則至少一照明元件可以全部或部分地開啟或關閉。這樣，該使用者可以在他的使用者輸入上獲得及時反饋，這是直觀的並且是容易理解的。

各個汽車控制單元可以比傳統的控制單元更靈活地佈置，這可以更好且更直觀地放置各個控制單元。此外，因為該裝飾金屬層，可以創建車輛的特別美觀的內部設計，特別是客艙設計。

根據一第一進一步實施例，至少一裝飾金屬層包含一孔洞陣列，該孔洞陣列中的一孔洞的尺寸等於或小於0.5毫米，其中該孔洞作為該照明單元的一導光管或其中該裝飾金屬層是半透明的。

如果至少一裝飾金屬層包含給定孔洞尺寸的一孔洞陣列，從在車輛內的一典型使用者距離來看，這些孔洞幾乎是看不見的。這樣一來，各自的表現看起來像一美學表面，而不是一功能性表面。使用具有孔洞陣列的金屬層可以實現多種不同的表面品質，例如拉絲表面或拋光表面。

如果該裝飾金屬層是半透明的，則可以實現相對高解析度的待顯示內容。

在這兩種情況下，只要至少一照明單元中沒有一個被打開，該裝飾金屬表面似乎不包含任何減少車輛內部混亂的控制輸入裝置。

根據另一個進一步實施例，該裝飾金屬層的該表面是該觸控註冊單元的一電容表面。

這樣一來，該表面可以是一實際金屬表面，該實際金屬表面不一定被電容層覆蓋，這通常嵌入某種形式的透明板材中，例如玻璃。

在這個實施例中，該金屬表面必須足夠柔以通過的正常使用者輸入力量而充分變形，該力量通常在低於10NM的範圍內。該金屬層可以具有0.01微米(µm)至1微米(µm)、特別是0.05微米(µm)至5微米(µm)、特別是0.1微米(µm)至0.2微米(µm)的層厚度，而非常薄的層可能需要一載體層，該金屬層沉積在該載體層上。

在一進一步實施例中，在該金屬層的頂部，可以塗佈一面漆(例如，一UV漆)以保護該金屬層。該面漆可以具有10微米(µm)至60微米(µm)，特別是25微米(µm)至40微米(µm)的一層厚度。

此外，電容式觸控註冊單元的使用已經被證明是非常可靠的。電容式觸控註冊單元允許該觸控交互作用的位置的一精確檢測。

最重要的是，在一些實施例中，各個觸控註冊單元可以配置成用以同時註冊多個觸控交互作用的位置，從而允許使用多點觸摸手勢，例如，同時由兩個或更多手指執行的手勢。這顯著拓寬了汽車控制單元的可能應用範圍，因為使用者不僅可以用一根手指執行觸控或滑動手勢，還可以用兩根或更多手指執行縮放或旋轉手勢。

根據另一個進一步實施例，至少一觸控註冊單元是透光的。

當該觸控註冊單元是透光的時，該照明單元可以更靈活字佈置，特別是在各個觸控註冊單元之後。該觸控註冊單元不需要完全透光，如果其透光性足以不阻擋從該照明單元發出的大量光並且允許該金屬裝飾層的可見表面的適當照明就足夠了。

根據另一個進一步實施例，至少一照明單元包含至少一可切換照明元件的一照明陣列。

利用至少一可切換照明元件的一照明陣列，可以創建圖形發光圖形，例如條形、三角形、字母等，使用者可以直觀地理解這些圖形。

根據另一個進一步實施例，該可切換照明元件配置成用以發射不同波長分佈的光。

不同的波長分佈被理解為不同的顏色。因此，色彩的元素可以包含在內部設計及控制概念中。舉例來說，如果各個控制單元預期指定一特定溫度及在藍色(冷)與紅色(暖)之間的顏色，使得所使用的一種或多種顏色可以向各個車輛的使用者傳遞特定易於理解的資訊。可以設置該照明陣列，使得由具有不同顏色的相鄰可切換照明元件可以附加地混合，以提供一廣闊頻譜。這也允許對各個汽車控制單元的外觀進行一微調。

根據另一個進一步實施例，該控制器包含至少一外部信號連接，以從該汽車控制單元外部的至少一部件接收信號和/或發送信號至該汽車控制單元外部的至少一部件。

使用各個外部信號連接，可以增加對於該汽車控制單元的各個使用案例。例如，各個車輛或車輛的部件的狀態可以影響當前相關的控制輸入或要發出的光圖形。此外，各個汽車控制單元可以反饋由該使用者提供的各個控制輸入，這些控制輸入可能需要在各個汽車控制單元之外進行處理。

根據另一個進一步實施例，該部件是該車輛的一感測器和/或一中央控制單元。

一感測器可以用於測量特定屬性，例如溫度。各個感測器輸入可以用來確定應該啟動哪些照明元件或應該顯示哪種顏色。

與一中央控制單元的連接允許個車輛的一更簡單及更模組化的配置。

一第一獨立方面涉及一種汽車內部功能部件，其包含：根據先前描述的汽車控制單元。

配備有至少一汽車控制單元的一汽車內部功能部件可以在各個汽車內部功能部件處直接被控制。這樣一來，如果多個類似的汽車內部功能部件分佈在各個車輛的整個內部，各個使用者可以在本地控制該汽車內部功能部件，該控制是特別直觀的。

根據一第一進一步實施例，該裝飾金屬層的該表面位於該汽車內部功能部件的一外殼，其中該汽車內部功能部件是一通風口，其中該汽車控制單元適於調整一空氣流動和/或一空氣溫度，或其中該汽車內部功能部件是一揚聲器，其中該汽車控制單元適於調整該揚聲器的一音量，或其中該汽車內部功能部件是一環境照明面板，其中該汽車控制單元適於調整該環境照明面板的一光屬性。

通風口、揚聲器及環境照明面板通常位於各個車輛的該客艙內的多個不同位置。結合各個汽車控制單元，可以對該汽車內部功能部件進行本地控制。

例如，如果該汽車內部功能部件是一通風口，則該汽車控制單元可以用來調整從該通風口出來的一空氣溫度。如果在該汽車內部功能是一揚聲器的情況下，則可以調節該揚聲器的一音量。如果該車輛的一些乘客想听比其他乘客大聲的音樂，這將特別有用。此外，在該環境照明面板的使用案例中，可以調整各個環境照明面板的顏色和/或亮度，以允許特定乘客將環境照明面板用作閱讀燈或創造一特定氣氛或不干擾睡眠期望。

根據另一個進一步實施例，該汽車內部功能部件包含一感測器，其中該控制器配置成用以響應於該感測器的一信號來控制該照明單元，其中該信號由該控制器接收。

例如該感測器可以是一通風口內部的一溫度感測器，並且藉此記錄流過該通風口的空氣的溫度。使用者輸入與實際溫度之間的差異可以通過使用不同配色方案的各個汽車控制單元顯示出來。此外，各個汽車內部功能部件或汽車控制單元可以顯示已經在各個觸控敏感表面處接收的一使用者輸入。

另一個獨立方面涉及一種控制根據先前描述的一汽車控制單元或根據先前描述的一汽車內部功能部件的方法，其中該照明單元處於一第一發光配置，其中通過該觸控註冊單元來註冊一使用者輸入，其中該控制器將該照明單元設定為一第二發光配置，其中該第二發光配置不同於該第一發光配置。

另一個獨立方面涉及一種車輛，其包含：根據先前描述的一汽車控制單元或根據先前描述的一汽車內部功能部件。

為了提高可讀性及清晰度，不同實施例中的相同或相似的特徵或具有相同或相似的特性或功能的特徵可以用相同的附圖標記來編號。

第1圖示出了一車輛2的一俯視圖。

該車輛2包含一客艙4，其中一使用者6坐在該車輛2的駕駛側。該車輛2配備有多個汽車內部功能部件，例如通風口8、10、12，揚聲器14、16以及環境照明面板18、20、22。

通風口8、10、12，揚聲器14、16及環境照明面板18、20、22包含複數個控制單元(參見第2圖至第5圖以獲得更詳細的描述)，該控制單元包含複數個觸控敏感表面。各個汽車內部功能部件8、10、12、14、16、18、20、22連接到該車輛2的一中央控制單元24。該連接除了可以提供電力以對控制單元的電氣功能供電，也可以在各個汽車內部功能部件8、10、12、14、16、18、20、22與該中央控制單元24之間單向地或雙向地傳輸信號。

第2圖示出了一汽車控制單元26的一示意圖。

該汽車控制單元26包含具有一表面30的一裝飾金屬層28，該表面30直接朝向該使用者6，即對於該使用者6的一可見表面。該裝飾金屬層28附接到該汽車控制單元26的一外殼32。

該裝飾金屬層28是一觸控註冊單元34的一部分，該觸控註冊單元34使用電容技術。通過該觸控註冊單元34來註冊對該裝飾金屬層28的該表面30的一觸控，並且反饋到一控制器36，該控制器36佈置在該汽車控制單元26的該外殼32的內部。該觸控註冊單元34大部分是透明的，以便於使光可以通過該觸控註冊單元34。

一照明單元38位於該觸控註冊單元34之後，該照明單元38包含一可切換照明元件42的一照明陣列40。該照明陣列40是該照明元件42的二維陣列。

該可切換照明元件42具有不同的顏色，即發射不同的波長分佈。由該照明單元38發射的光透射通過該觸控註冊單元34，並且穿過該裝飾金屬層28中的一孔洞陣列44。該孔洞陣列44的孔洞46具有0.1毫米的直徑，並且因此從通常的觀看距離幾乎看不到，因為它們在車輛內部環境中很常見。通常，使用者與各個表面之間的距離在0.3公尺(m)與1公尺(m)之間。

該控制器36進一步連接到一外部信號連接48，該外部信號連接48用於為該控制單元26供電並且用於交換信號，該信號指示車輛2的狀態和/或由該觸控註冊單元34註冊的觸控輸入。

該觸控註冊單元34及該照明單元38不需要覆蓋該裝飾金屬層28的整個表面。

第3圖示出了通風口8的一前視圖。

該通風口8包含多個通風口結構部件，例如一導風管50及一可調整導風葉片52，該通風口結構部件可以通過使用位於該通風口8的中心的一控制旋鈕54來調整。

該通風口8包含一外殼32，該外殼32具有一裝飾金屬層28。該外殼32的一段或該裝飾金屬層28配置有一控制單元26，該控制單元26包含觸控註冊單元、照明單元(不可見)及一孔洞陣列44。

當該使用者6想要調整從該導風管50出來的空氣溫度時，他可以使用該控制單元26通過在該相應方向上滑動他或她的手指來上下調整所需溫度。各個控制單元26的該照明單元可以指示對溫度所做的改變。

空氣溫度是由一溫度感測器56所測量，該溫度感測器56佈置在該導風管50的內部。該溫度感測器56可以連接到該控制器36(未示出)。該數據可用於確定該照明單元38的光屬性。

第4圖示出了揚聲器14的一前視圖。

該揚聲器14包含一裝飾金屬環58，並且一控制單元26位於該裝飾金屬環58中。與該表面30的交互作用可以用於調整對應揚聲器14的音量。

第5圖示出了環境照明面板18的一前視圖。

該環境照明面板18包含一照明段60，該照明段60可以調整顏色及亮度。該裝飾金屬層28包含一控制單元26，該控制單元26具有一三角形孔洞陣列44。該照明陣列40的一照明部分40.1(未顯示)可以指示該照明段60的亮度。

可以通過沿著該表面30的滑動或在該表面30的相應位置處輕敲來進行改變，該改變與所需的亮度和/或顏色相關聯。

第5圖示出了具有一座椅控制單元64的一門面板62。

該門面板62包含一裝飾金屬層28，其具有兩層，包含一第一層及一外部的第二層，其中該第一層由一PVD步驟創造，其中銅沉積在一載體材料上，該外部的第二層包含一面漆，該面漆保護該第一金屬層避免刮傷。

該裝飾金屬層28是半透明的，但是由於載體材料的大部分深色背景所以看起來是實心的。一照明單元38佈置在該裝飾金屬層28的後面，該照明單元38在啟動時透過該裝飾金屬層28發亮。該照明單元38配置成用以顯示具有符號70-76的座椅佈置，這些符號表示汽車2的座椅(未示出)的不同可調整部件。

當一使用者觸摸該門面板62時，該觸摸被電容感測器識別並且該照明單元38被打開。然後，該使用者可以與該符號70-76進行交互作用，以分別調整該座椅，例如通過啟動該座椅的一個組件，然後向各個方向滑動或做出導致該座椅移動的手勢。該照明單元38可以是可變的，因此該符號70-76看起來是動態的，例如通過改變顏色、大小、形狀及相對位置。

雖然至少一個示例性實施例已經在前面的概述和詳細描述以及請求項中給出，但是應該理解這存在大量的變化。還應當理解，示例性實施例或多個示例性實施例僅是示例，並無意以任何方式限制範圍、適用性或配置。相反，前述概述和詳細描述將為本領域技術人員提供用於實現至少一個示例性實施例的方便路線圖，應當理解，在不脫離請求項及其法律等同物所規定的範圍的情況下，可以對示例性實施例中描述的元件的功能和佈置進行各種改變。

請求項、說明書及圖式中公開的任何特徵，包括構造細節、相對定位或方法步驟，可以單獨地或與任何其他特徵的任何有意義的組合與本發明相關。

2:車輛 4:客艙 6:使用者 8:通風口 10:通風口 12:通風口 14:揚聲器 16:揚聲器 18:環境照明面板 20:環境照明面板 22:環境照明面板 24:中央控制單元 26:汽車控制單元 28:裝飾金屬層 30:表面 32:外殼 34:觸控註冊單元 36:控制器 38:照明單元 40:照明陣列 42:可切換照明元件 44:孔洞陣列 46:孔洞 48:外部信號連接 50:導風管 52:可調整導風葉片 54:控制旋鈕 56:溫度感測器 58:裝飾金屬環 60:照明段 62:門面板 64:座椅控制單元 70-76:符號 D:孔洞直徑

進一步的特徵和細節將在以下描述中示出，其中-在適用的情況下參考附圖-將詳細描述至少一個示例性實施例。描述和/或顯示的特徵本身或以任何可能和有意義的組合構成主題，最終也獨立於請求項。特別是，它們可以是一個或多個單獨應用程序的主題。這些圖式示意地示出： 第1圖是具有多個汽車內部功能部件的一車輛的一俯視圖。 第2圖是第1圖的車輛的一汽車內部功能部件的一汽車控制單元的一示意圖。 第3圖是第1圖的車輛的一通風口。 第4圖是第1圖的車輛的一揚聲器。 第5圖是第1圖的車輛的一環境照明單元。 第6圖是具有第1圖的車輛的一座椅控制單元的一門面板。

26:汽車控制單元

28:裝飾金屬層

30:表面

32:外殼

34:觸控註冊單元

36:控制器

38:照明單元

40:照明陣列

42:可切換照明元件

44:孔洞陣列

46:孔洞

48:外部信號連接

D:孔洞直徑

Claims (13)

1. 一種汽車控制單元，用於控制一車輛的至少一功能，該汽車控制單元佈置在該車輛的一客艙內，該汽車控制單元包含： 至少一裝飾金屬層，該裝飾金屬層是導光的； 至少一觸控註冊單元，其中該觸控註冊單元配置成用以註冊一使用者與該裝飾金屬層的一表面的一觸控交互作用； 至少一照明單元，其中該照明單元包含至少一可切換照明元件，該可切換照明元件佈置成使得從該可切換照明元件發射出的光穿過該裝飾金屬層是可見的；及 一控制器，連接到該觸控註冊單元及該照明單元，其中該控制器配置成用以當該使用者與該裝飾金屬層的該表面進行該觸控交互作用時，從該觸控註冊單元接收一信號，其中該控制器配置成用以當處理該信號時，改變該照明單元的該可切換照明元件的啟動狀態。
2. 如請求項1所述之汽車控制單元，其中該裝飾金屬層包含一孔洞陣列，該孔洞陣列中的一孔洞的尺寸等於或小於0.5毫米，其中該孔洞作為該照明單元的一導光管或其中該裝飾金屬層的該表面是半透明的。
3. 如請求項1或2所述之汽車控制單元，其中該裝飾金屬層的該表面是該觸控註冊單元的一電容表面。
4. 如前述請求項中任一項所述之汽車控制單元，其中該觸控註冊單元是透光的。
5. 如前述請求項中任一項所述之汽車控制單元，其中該照明單元包含至少一可切換照明元件的一照明陣列。
6. 如請求項5所述之汽車控制單元，其中該可切換照明元件配置成用以發射不同波長分佈的光。
7. 如前述請求項中任一項所述之汽車控制單元，其中該控制器包含至少一外部信號連接，以從該汽車控制單元外部的至少一部件接收信號和/或發送信號至該汽車控制單元外部的至少一部件。
8. 如請求項7所述之汽車控制單元，其中該部件是一感測器和/或一中央控制單元。
9. 一種汽車內部功能部件，其包含：如前述請求項中任一項所述之汽車控制單元。
10. 如請求項9所述之汽車內部功能部件，其中該裝飾金屬層的該表面位於該汽車內部功能部件的一外殼，其中該汽車內部功能部件是一通風口，其中該汽車控制單元適於調整一空氣流動和/或一空氣溫度，或其中該汽車內部功能部件是一揚聲器，其中該汽車控制單元適於調整該揚聲器的一音量，或其中該汽車內部功能部件是一環境照明面板，其中該汽車控制單元適於調整該環境照明面板的一光屬性。
11. 如請求項9或10所述之汽車內部功能部件，其中該汽車內部功能部件包含一感測器，其中該控制器配置成用以響應於該感測器的一信號來控制該照明單元，其中該信號由該控制器接收。
12. 一種控制如請求項1至8所述之一汽車控制單元或如請求項9至11所述之一汽車內部功能部件的方法，其中該照明單元處於一第一發光配置，其中通過該觸控註冊單元來註冊一使用者輸入，其中該控制器將該照明單元設定為一第二發光配置，其中該第二發光配置不同於該第一發光配置。
13. 一種車輛，其包含： 如請求項1至8所述之一汽車控制單元或如請求項9至11所述之一汽車內部功能部件。