具有觸覺(jué)反饋的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于一種具有觸覺(jué)反饋的控制裝置(1)，包括敏感控制表面(3)，促動(dòng)器(9)固定至該控制表面上，所述控制表面(3)在至少兩個(gè)連接區(qū)域(7)中連接至支撐件(5)，每一個(gè)連接區(qū)域(7)包括至少一個(gè)阻尼器(70)，所述阻尼器布置在控制表面(3)和支撐件(5)之間，所述連接區(qū)域(7)在促動(dòng)器(9)附近的連接區(qū)域(7)中限定所述控制表面(3)相對(duì)于所述支撐件(5)的近端懸置，在遠(yuǎn)離促動(dòng)器的連接區(qū)域(7)中限定所述控制表面(3)相對(duì)于支撐件(5)的遠(yuǎn)端懸置，近端懸置的剛度小于遠(yuǎn)端懸置的剛度。
【專利說(shuō)明】具有觸覺(jué)反饋的控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛領(lǐng)域中的控制裝置，特別地，其能夠?qū)⒂|覺(jué)反饋，諸如振動(dòng)反 饋，傳輸給用戶。

【背景技術(shù)】
[0002] 在機(jī)動(dòng)車輛領(lǐng)域中，多功能控制裝置，例如制造為操縱桿或旋轉(zhuǎn)把手的形式，越來(lái) 越多地用于控制電或電子系統(tǒng)，諸如空調(diào)系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、或?qū)Ш较到y(tǒng)。
[0003] 這些裝置可與顯示屏幕相關(guān)聯(lián)，且可允許通過(guò)滾動(dòng)菜單來(lái)導(dǎo)航，滾動(dòng)菜單包括與 要被控制的系統(tǒng)有關(guān)的各種命令。
[0004] 為了更加便于用戶，感應(yīng)表面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)（例如觸摸面板）在這些控制裝置的控 制表面上的使用變得越來(lái)越常見(jiàn)。
[0005] 當(dāng)用戶施加壓力，或簡(jiǎn)單地觸摸觸敏表面時(shí)，傳感器可測(cè)量被施加的壓力和/或 通過(guò)適當(dāng)電壓的施加來(lái)確定壓力的位置。在該情況下，觸敏表面上的用戶的壓力例如與命 令的選擇相關(guān)聯(lián)。
[0006] 另外，為了信號(hào)通知用戶他的命令已經(jīng)被成功接受，特別是在夜間駕駛或在盲操 作中，對(duì)用戶重要的是接收觸覺(jué)反饋，以便將其注意力保持在道路上。
[0007] 為此，已知的具有觸覺(jué)反饋的控制裝置包括促動(dòng)器，諸如電磁促動(dòng)器，連接至控制 裝置的觸敏表面?zhèn)鞲衅鞯闹伟?，以將振?dòng)運(yùn)動(dòng)傳輸至觸敏表面，從而用戶感覺(jué)到通知他 他的命令實(shí)際上已經(jīng)被接受的觸覺(jué)反饋。
[0008] 但是，出于對(duì)經(jīng)濟(jì)性的期望，越來(lái)越常見(jiàn)的是僅使用一個(gè)促動(dòng)器用于將觸覺(jué)反饋 傳輸至用戶。因此，期望的是觸覺(jué)反饋的傳輸在控制裝置的整個(gè)表面上發(fā)生。這是因?yàn)?，?用戶與控制裝置的接觸點(diǎn)和促動(dòng)器的位置之間的距離增加時(shí)，觸覺(jué)反饋?zhàn)兊盟p。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)因此是至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，并提出具有觸覺(jué)反饋 的控制裝置，其是經(jīng)濟(jì)的且優(yōu)化的。
[0010] 本發(fā)明因此涉及用于一種具有觸覺(jué)反饋的控制裝置，包括敏感控制表面，促動(dòng)器 固定至該控制表面，所述控制表面在至少兩個(gè)連接區(qū)域中連接至支撐件，每一個(gè)連接區(qū)域 包括至少一個(gè)阻尼器，所述阻尼器布置在控制表面和支撐件之間，所述連接區(qū)域在促動(dòng)器 附近的一個(gè)連接區(qū)域中限定所述控制表面在所述支撐件上的近端懸置，在遠(yuǎn)離促動(dòng)器的連 接區(qū)域中限定所述控制表面在所述支撐件上的遠(yuǎn)端懸置，近端懸置的剛度小于遠(yuǎn)端懸置的 剛度。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在連接區(qū)域和促動(dòng)器之間的距離增加時(shí)，所述連接區(qū)域 的所述至少一個(gè)阻尼器的剛度系數(shù)也增加。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，控制表面在一長(zhǎng)度上延伸，且至少兩個(gè)連接區(qū)域在整個(gè) 所述長(zhǎng)度上延伸，每一個(gè)連接區(qū)域包括在整個(gè)長(zhǎng)度上延伸的單個(gè)阻尼器，且在促動(dòng)器和連 接區(qū)域的點(diǎn)之間的距離增加時(shí)，在該連接區(qū)域的所述點(diǎn)處的阻尼器的厚度減小。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，連接區(qū)域的阻尼器具有相同的剛度系數(shù)，且在促動(dòng)器和 連接區(qū)域之間的距離增加時(shí)，該連接區(qū)域的所述至少一個(gè)阻尼器的厚度減小。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，連接區(qū)域的阻尼器具有相同的剛度系數(shù)，且在促動(dòng)器和 連接區(qū)域之間的距離增加時(shí)，在所述連接區(qū)域中控制表面和支撐件之間的連結(jié)部的封閉性 也增加。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，連接區(qū)域的阻尼器具有相同的剛度系數(shù)，且在促動(dòng)器和 連接區(qū)域之間的距離增加時(shí)，存在于所述連接區(qū)域中的阻尼器的數(shù)量也增加。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一個(gè)或多個(gè)阻尼器由可壓縮材料制成，諸如硅樹(shù)脂或泡 沫材料。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，控制表面是透明的觸摸面板。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢(shì)將在借助非完全性示例給出的、參考附圖的以下描述中 而更清楚，在附圖中：
[0019] 圖1示出控制裝置的俯視示意圖；
[0020] 圖2示出沿截面AA截取的控制裝置的側(cè)視示意圖；
[0021] 圖3示出根據(jù)替換實(shí)施例的控制裝置的俯視示意圖；
[0022] 圖4示出前一圖的實(shí)施例中沿截面BB截取的控制裝置的側(cè)視示意圖；
[0023] 圖5示出又一實(shí)施例中的沿截面AA截取的控制裝置的側(cè)視示意圖；和
[0024] 圖6示出根據(jù)另一實(shí)施例的控制裝置的俯視示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 各圖中相同的元件已經(jīng)給予相似的標(biāo)記。
[0026] 如圖1 (從上方看）和圖2 (沿截面AA截取的側(cè)視圖）所示，具有觸覺(jué)反饋的控制 裝置1包括敏感控制表面3,促動(dòng)器9固定至該控制表面?？刂票砻?在至少兩個(gè)連接區(qū)域 7中固定至支撐件5,例如通過(guò)粘結(jié)或借助螺釘或夾子。所示至少兩個(gè)連接區(qū)域7每個(gè)包括 至少一個(gè)阻尼器70,所示阻尼器布置在控制表面3和支撐件5之間。
[0027] 所示連接區(qū)域7與阻尼器70因此形成控制表面3在支撐件5上的懸置。在促動(dòng) 器9附近的一個(gè)或多個(gè)連接區(qū)域7因此形成近端懸置，距促動(dòng)器9最遠(yuǎn)的一個(gè)或多個(gè)連接 區(qū)域7形成遠(yuǎn)端懸置。為了允許由促動(dòng)器9產(chǎn)生的觸覺(jué)反饋在整個(gè)控制表面3上傳輸，所 示控制表面3在支撐件5上的近端懸置的剛度小于其遠(yuǎn)端懸置的剛度。
[0028] 促動(dòng)器9遞送的觸覺(jué)反饋，例如垂直于觸摸面板32的振動(dòng)，在控制表面3的整個(gè) 表面上傳輸。遠(yuǎn)端懸置比近端懸置更具剛性使得所述振動(dòng)能夠在距促動(dòng)器9最遠(yuǎn)的連接區(qū) 域中被放大。該放大因此提供對(duì)由于在控制表面3中從促動(dòng)器9行進(jìn)的距離造成的振動(dòng)的 自然衰減的補(bǔ)償。但是，重要的是依據(jù)控制表面3的質(zhì)量來(lái)正確地校準(zhǔn)近端懸置的剛度，從 而其可高效地傳輸促動(dòng)器9的振動(dòng)，用戶獲得觸覺(jué)反饋的最佳感覺(jué)。
[0029] 優(yōu)選地，阻尼器70由可壓縮材料制成，諸如]硅樹(shù)脂或泡沫材料。
[0030] 在圖1和2中所示的實(shí)施例中，控制表面3是透明矩形觸摸面板32,其可以是電阻 或電容的，被支撐框架30框住，促動(dòng)器9固定至所述支撐框架。促動(dòng)器9直接固定至支撐 框架30可還節(jié)省空間。透明觸摸面板32置于顯示屏幕的頂上，該顯示屏幕例如薄膜晶體 管（TFT)液晶屏幕或發(fā)光二級(jí)管（LED)屏幕，且在位于支撐框架30的四個(gè)角處的四個(gè)連接 區(qū)域7中固定至支撐件5。
[0031] 在該實(shí)施例中，為了獲得比近端懸置更具剛度的遠(yuǎn)端懸置，位于最接近促動(dòng)器9 的連接區(qū)域7中的阻尼器70的剛度系數(shù)（限定了近端懸置的剛度）低于位于距促動(dòng)器9 最遠(yuǎn)的連接區(qū)域7中的阻尼器70的剛度系數(shù)（限定了遠(yuǎn)端懸置的剛度）。因此，在連接區(qū) 域7和促動(dòng)器9之間的距離增加時(shí)，該連接區(qū)域7的一個(gè)或多個(gè)阻尼器70的剛度系數(shù)也增 加。
[0032] 圖3(從上方看）和圖4(穿過(guò)截面BB截取的側(cè)視圖）示出根據(jù)本發(fā)明的控制裝 置1的替換實(shí)施例。在該實(shí)施例中，控制表面3,其可還包括被框在支撐框架30中的觸摸面 板32,該控制表面3在長(zhǎng)度L上延伸。所述控制表面3在兩個(gè)連接區(qū)域7中連接至支撐件 5,所述連接區(qū)域也在控制表面3的長(zhǎng)度L上延伸。
[0033] 為了使得近端懸置的剛度小于遠(yuǎn)端懸置的剛度，兩個(gè)連接區(qū)域7每個(gè)具有阻尼器 70,所述阻尼器70的厚度且因此其剛度依據(jù)距促動(dòng)器9的距離而變化。因此，在連接區(qū)域 7和促動(dòng)器9之間的距離增加時(shí)，阻尼器9在所述點(diǎn)處的厚度減小。
[0034] 圖5(穿過(guò)圖1的截面AA截取的側(cè)視圖）示出另一實(shí)施例，其中，所有阻尼器70， 無(wú)論它們位于哪個(gè)連接區(qū)域7中，具有相同的剛度系數(shù)。為了使得近端懸置比遠(yuǎn)端懸置更 弱，在連接區(qū)域7和促動(dòng)器9之間的距離增加時(shí)，阻尼器70在該連接區(qū)域7中的厚度減小。 因此，距促動(dòng)器9遠(yuǎn)的連接區(qū)域7的一個(gè)或多個(gè)阻尼器70不如在促動(dòng)器9附近的連接區(qū)域 7的一個(gè)或多個(gè)阻尼器70厚。
[0035] 在另一實(shí)施例（未示出）中，在阻尼器70具有類似的剛度系數(shù)的情況下，使控制 表面3和支撐件5之間的連結(jié)部在連接區(qū)域7處的接近性變化。因此，在連接區(qū)域7和促 動(dòng)器9之間的距離增加時(shí)，控制表面3和支撐件5之間的連結(jié)部的接近性增加，由此自動(dòng)地 增加在該連接區(qū)域7中懸置的剛度。這是因?yàn)椋诳刂票砻?通過(guò)螺紋或夾持固定至支撐 件5的情況下，這兩個(gè)元件之間的連結(jié)部的更大的接近性導(dǎo)致阻尼器70的更大壓縮，且由 此自動(dòng)地增加其剛度。因此，將可行的是提供一種連結(jié)部接近性，其使得在促動(dòng)器9附近的 連接區(qū)域7中阻尼器70壓縮大約10%的總厚度，且在遠(yuǎn)離促動(dòng)器9的連接區(qū)域7中阻尼器 70壓縮大約30 %的總厚度。
[0036] 圖6示出控制裝置1的另一實(shí)施例，其中，近端懸置的剛度小于遠(yuǎn)端懸置的剛度。 在該實(shí)施例中，阻尼器70再次就有類似的剛度系數(shù)，但在連接區(qū)域7和促動(dòng)器（9)之間的 距離增加時(shí)，存在于連接區(qū)域7中的阻尼器70的數(shù)量也增加。因此，作為圖6中所示的例 子，促動(dòng)器9附近的連接區(qū)域7可每一個(gè)僅具有一個(gè)阻尼器70,而遠(yuǎn)離促動(dòng)器9的連接區(qū)域 7每一個(gè)具有兩個(gè)阻尼器70。
[0037] 清楚地，完全可以的是將上述實(shí)施例用于與透明觸摸面板32不同的控制表面的 類型。特別地，它們可用在控制面板的敏感控制區(qū)域的情況下，例如，敏感開(kāi)關(guān)或壓力開(kāi)關(guān)， 或用在觸摸板的情況下。
[0038] 因此可見(jiàn)，即使僅存在單個(gè)促動(dòng)器9,但觸覺(jué)反饋在所述控制表面3的整個(gè)表面上 的傳輸可通過(guò)調(diào)整控制表面3的懸置剛度而被優(yōu)化。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有觸覺(jué)反饋的控制裝置（1)，包括敏感控制表面（3)，促動(dòng)器（9)固定至該控 制表面，所述控制表面（3)在至少兩個(gè)連接區(qū)域（7)中連接至支撐件（5)，每一個(gè)連接區(qū)域 (7)包括至少一個(gè)阻尼器（70)，所述阻尼器布置在控制表面（3)和支撐件（5)之間，所述連 接區(qū)域（7)在促動(dòng)器（9)附近的一個(gè)連接區(qū)域（7)中限定所述控制表面（3)在所述支撐件 (5)上的近端懸置，在遠(yuǎn)離促動(dòng)器的連接區(qū)域（7)中限定所述控制表面（3)在支撐件（5)上 的遠(yuǎn)端懸置，其特征在于，近端懸置的剛度小于遠(yuǎn)端懸置的剛度。
2. 如前一權(quán)利要求所述的控制裝置（1)，其特征在于，在連接區(qū)域（7)和促動(dòng)器（9)之 間的距離增加時(shí)，所述連接區(qū)域（7)的所述至少一個(gè)阻尼器（70)的剛度系數(shù)也增加。
3. 如權(quán)利要求1所述的控制裝置（1)，其特征在于，控制表面（3)在一長(zhǎng)度（L)上延伸， 其中，至少兩個(gè)連接區(qū)域（7)在整個(gè)所述長(zhǎng)度（L)上延伸，每一個(gè)連接區(qū)域（7)包括在整個(gè) 長(zhǎng)度（L)上延伸的單個(gè)阻尼器（70)，且其中，在促動(dòng)器（9)和連接區(qū)域（7)的點(diǎn)之間的距離 增加時(shí)，在該連接區(qū)域（7)的所述點(diǎn)處的阻尼器（70)的厚度減小。
4. 如權(quán)利要求1所述的控制裝置（1)，其特征在于，連接區(qū)域（7)的阻尼器（70)具有 相同的剛度系數(shù)，且其中，在促動(dòng)器（9)和連接區(qū)域（7)之間的距離增加時(shí)，該連接區(qū)域（7) 的所述至少一個(gè)阻尼器（70)的厚度減小。
5. 如權(quán)利要求1所述的控制裝置（1)，其特征在于，連接區(qū)域（7)的阻尼器（70)具有 相同的剛度系數(shù)，且其中，在促動(dòng)器（9)和連接區(qū)域（7)之間的距離增加時(shí)，在所述連接區(qū) 域（7)中控制表面（3)和支撐件（5)之間的連結(jié)部的接近性也增加。
6. 如權(quán)利要求1所述的控制裝置（1)，其特征在于，連接區(qū)域（7)的阻尼器（70)具有 相同的剛度系數(shù)，且其中，在促動(dòng)器（9)和連接區(qū)域（7)之間的距離增加時(shí)，存在于所述連 接區(qū)域（7)中的阻尼器（70)的數(shù)量也增加。
7. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的控制裝置（1)，其特征在于，阻尼器70由可壓縮 材料制成，諸如娃樹(shù)脂或泡沫材料。
8. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的控制裝置（1)，其特征在于，控制表面（3)是透明 的觸摸面板。
【文檔編號(hào)】G05G5/03GK104094181SQ201280068568
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月30日
【發(fā)明者】A.奧布里 申請(qǐng)人:Dav公司