具有安全按鈕的曲面顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種具有安全按鈕的曲面顯示裝置。該曲面顯示器，包括：曲面屏幕，被配置成顯示圖像；安全按鈕，包括在該曲面屏幕上沿著引導部件以預定間隔布置的多個壓電致動器；以及控制器，被配置成基于感測壓電致動器來操作車內設備，并操作壓電致動器。由于壓電致動器以預定間隔被布置在曲面屏幕的前面，因此即使在觸摸傳感器發生故障時物理按鈕也可以工作。
【專利說明】具有安全按鈕的曲面顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有安全按鈕的曲面顯示器，更特別涉及這樣一種具有安全按鈕的曲面顯示器，其通過利用在曲面顯示器無法識別用戶觸摸時使用的壓電致動器的按鈕來確保安全。
【背景技術】
[0002]隨著車輛功能的質量和變化的提高，人們已經開發出用于輸入車輛各種功能的指令的各種輸入裝置。近年來，人們已經開發出試圖利用車輛的儀表群或AVN(音頻視頻導航)的觸摸屏。通常，由于在車輛中安裝的觸摸屏位于駕駛者座位的前方，因此空間利用的效率并不高。此外，觸摸屏未被設計成用于車輛中安裝位置的曲面設計。安裝在車輛內的曲面顯示器需要一種識別用戶觸摸而不識別一般對象觸摸的裝置。為了這種需要，在相關現有技術中已經使用一種通過利用紅外光來識別用戶觸摸的技術。
[0003]圖1是示出根據相關現有技術的用于識別用戶觸摸的曲面顯示器的結構的示例性示意圖。如附圖所示，曲面顯示器包括:曲面屏幕10 ;投影儀20，位于曲面屏幕10后方且被配置成將圖像投射到曲面屏幕10上；非球面鏡30，被配置成反射從投影儀20投射的圖像；以及反射鏡40，被配置成將從非球面鏡30反射的圖像傳送到曲面屏幕10。為了識別曲面屏幕10上的用戶觸摸，從位于曲面屏幕10后面的紅外線燈70發射紅外光，并且通過紅外成像裝置50捕獲從曲面屏幕10反射的紅外圖像。通過分析所捕獲的紅外圖像來確定用戶是否已經觸摸曲面屏幕10。
[0004]在曲面顯示器中通常不存在物理按鈕，通過用戶界面輸入各種指令。然而，當感測用戶觸摸的功能存在故障時或者出于各種其它原因，曲面顯示器可能需要物理按鈕。因此，如圖2所示，在相關現有技術中，在曲面屏幕10上布置撥號式安全按鈕90，并且在安全按鈕90的背面布置紅外指示器91。此外，紅外成像裝置50已被用于確定安全按鈕90是否旋轉或旋轉的角度。然而根據上述相關技術，當外部光線進入到曲面屏幕10的安全按鈕90中時，或者當由于紅外成像裝置50的故障而使觸摸傳感器發生故障時，不能使用安全按鈕90。
[0005]在【背景技術】部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成在本國中本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種具有安全按鈕的曲面顯示器，其允許對曲面顯示器中的物理按鈕進行穩定操作。此外，本發明可以通過基于安全按鈕的操作區域提供觸覺反饋來改善用戶界面。
[0007]本發明的示例性實施例提供一種具有安全按鈕的曲面顯示器，其可以包括:曲面屏幕，被配置成顯示圖像；安全按鈕，包括在曲面屏幕上沿著引導部件以預定間隔布置的多個壓電致動器；以及控制器，被配置成基于感測的壓電致動器來操作車內設備，并操作壓電致動器。
[0008]控制器還可被配置成通過測量鄰近壓電致動器的感測時間來調節車內設備的控制間隙。在該安全按鈕被設置用來操作音頻設備的音量時，控制器可以被配置成基于壓電致動器的感測時間來調節音頻設備的音量控制間隙。在該安全按鈕被設置用來操作空調設備的溫度時，控制器可以被配置成基于壓電致動器的感測時間來調整空調設備的溫度控制間隙。在感測到特定的壓電致動器時，控制器可以被配置成通過壓電致動器提供觸覺反饋。可以在引導部件上顯示用于示出安全按鈕的操作方向的標記。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]參考附圖描述本發明的示例性實施例，并且本發明的精神不應僅由附圖來解釋，其中:
[0010]圖1是示出根據相關現有技術的普通曲面顯示器的結構的示例性示意圖；
[0011]圖2是示出根據相關現有技術的普通曲面顯示器的安全按鈕的結構的示例性示意圖；
[0012]圖3是示出根據本發明示例性實施例的具有安全按鈕的曲面顯示器的結構的示例性示意圖；
[0013]圖4是示出根據本發明示例性實施例的曲面顯示器的安全按鈕的結構的示例性示意圖；以及
[0014]圖5是示出在根據本發明示例性實施例的曲面顯示器的安全按鈕的操作過程中相對于時間的電壓變化的示例性示意圖。
[0015]附圖標記說明
[0016]10:曲面屏幕 20:投影儀
[0017]30:非球面鏡 40:反射鏡
[0018]51:紅外線燈 53:紅外成像裝置
[0019]60:安全按鈕 61，62，63，64，65，66，67，68:壓電致動器
[0020]69:引導部件 70:控制器[0021 ] 81:首頻設備 82:空調設備
【具體實施方式】
[0022]可以理解的是，本文中所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似的術語包括一般而言的機動車輛，比如包含運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、貨車，各種商用車輛的客車、包含各種輪船和艦船的船只、飛行器等等，并且包括混合動力車輛、電動汽車、混合動力電動汽車、氫動力汽車和其它替代燃料汽車(例如，從除了石油以外的資源中取得的燃料)。
[0023]盡管示例性實施例被描述為使用多個單元來執行示例性的過程，然而應當理解的是，該示例性過程還可以由一個或多個模塊來執行。另外，應當理解術語控制器/控制單元指的是包括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置成存儲模塊，處理器被特別地配置成執行所述模塊以便執行下面將進一步描述的一個或多個過程。
[0024]此外，本發明的控制邏輯可被實施為包含由處理器、控制器等執行的可執行程序指令的計算機可讀介質上的非短暫計算機可讀介質。計算機可讀介質的例子包括，但不局限于，ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、閃存盤、智能卡和光數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質也可以分布在連接計算機系統的網絡中，以使計算機可讀介質可以以分布式方式，例如，通過電信息通信服務器或控制器區域網(CAN)，被存儲和執行。
[0025]本文所用的術語僅用于描述特定實施例的目的，而并非旨在限制本發明。除非上下文明確指出，否則如本文中所使用的單數形式“一”、“一個”和“該”等意圖也包括復數形式。還應該理解的是，在本說明書中使用“包括”和/或“包含”等術語時，是意圖說明存在該特征、整數、步驟、操作、元素和/或組件，而不排除一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元素、組件、和/或其組合的存在或增加。如本文中所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關列出項目的任何和所有組合。
[0026]以下參考附圖更詳細地描述本發明，其中示出了本發明的示例性實施例。本領域技術人員應當認識到，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例，所有這些都不脫離本發明的精神或保護范圍。未示出與描述示例性實施例無關的部分，以使描述更加清楚，在整個說明書中，同樣的附圖標記指定同樣的元件。
[0027]為了描述方便，選擇性地提供在附圖中所示結構的大小和厚度，以使本發明不限于在附圖中所示出的那樣，并且將厚度放大以使某些部分和區域更加清楚。
[0028]圖1是示出根據相關現有技術的普通曲面顯示器的示例性示意圖。如圖1所示，曲面顯示器包括:被配置成顯示圖像的曲面屏幕10 ;投影儀20，位于曲面屏幕10后方，并且被配置成將圖像投射到曲面屏幕10上；非球面鏡30，被配置成反射從投影儀20投射的圖像；以及反射鏡40，被配置成將從非球面鏡30反射的圖像傳送到曲面屏幕10。
[0029]投影儀20可被配置成接收由光源(未示出)產生的光，并且將光投射到曲面屏幕10，該光產生要在曲面屏幕10上顯示的圖像。曲面屏幕10可以由亞克力板和粘合到亞克力板的后透射膜(rear transmiss1n film)形成。為了將曲面屏幕10安裝到車內的前面部分(例如，車輛中的前方位置)，可以將儀表前蓋裝配到曲面屏幕的邊緣中，并將其固定到車輛內的前方部分。非球面鏡30和反射鏡40可被布置在投影儀20與曲面屏幕10之間。換句話說，來自投影儀20的光可被配置成從非球面鏡30反射并行進到反射鏡40。該光可以從反射鏡40反射到曲面屏幕10以便顯示圖像。
[0030]圖3是示出根據本發明示例性實施例的具有安全按鈕的曲面顯示器的結構的示例性示意圖。圖4是示出根據本發明示例性實施例的曲面顯示器的安全按鈕的結構的示例性示意圖。
[0031]根據本發明一個示例性實施例，位于曲面顯示器上的安全按鈕可以包括:位于曲面屏幕上的引導部件；安全按鈕，包括沿著引導部件以有規律的間隔布置的多個壓電致動器；以及控制器，被配置成基于是否感測到壓電致動器的操作來操作車內的設備，并操作壓電致動器。
[0032]引導部件可被形成為曲面屏幕上的環，以利于用戶操作。此外，如果必要，引導部件也可被形成為條形或其它形狀。另外，在引導部件上可以顯示用于示出操作方向的引導標記。例如，當安全按鈕用于調節音頻設備的音量時，用戶可以借助顯示標記，諸如沿增大或減小音量方向的箭頭，來操作安全按鈕。壓電致動器可以是當因位移產生電壓或者施加電壓時可以變形的裝置，并且可用來感測用戶的觸摸或者向用戶提供觸覺反饋。壓電致動器可以沿著引導部件以規律的(預定的)間隔布置，并且當用戶順序地觸摸壓電致動器時，控制器可被配置成基于感測壓電致動器以及感測壓電致動器的速度來確定電壓的變化。
[0033]圖5是示出在根據本發明示例性實施例的曲面顯示器的安全按鈕工作過程中相對于時間的電壓變化的示例性示意圖。如圖5所示，用于表示沿著引導部件順序布置的壓電致動器的信號示出大致的正弦波。因此，可以根據壓電致動器感測信號，來確定是否已經感測到壓電致動器。換句話說，當順序地觸摸第一壓電致動器至第三壓電致動器時，在壓電致動器被觸摸時的電壓值可以順序地顯示峰值，如圖5所示。因而，可以基于感測信號來確定是否已經觸摸壓電致動器。
[0034]此外，可以通過測量在峰值之間的間隔，來確定壓電致動器被觸摸的時間。換句話說，當峰值之間的間隔小于參考時間時，控制器可被配置成確定用戶迅速地觸摸了壓電致動器。另外，當峰值之間的間隔大于參考時間時，控制器可被配置成確定用戶緩慢地觸摸了壓電致動器。
[0035]如上所述，控制器可被配置成利用壓電致動器的感測信號，適當地操作車輛內的設備(例如，空調或音頻設備)，該設備可以與安全按鈕相連。下面將參考圖4和5詳細描述根據本發明示例性實施例的安全按鈕的操作方法。
[0036]當安全按鈕被設置用于操控車內音頻設備的音量，并且壓電致動器的感測時間大于參考時間時，控制器可以將音量控制間隙設置成較小(例如，可以由控制器減小音量控制間隙)。當壓電致動器的感測時間大于參考時間時，控制器可以將音量控制間隙設置得較大(例如，可以由控制器增大音量控制間隙)。
[0037]作為另一個示例性實施例，當安全按鈕被設置用于操作車內空調設備且壓電致動器的感測時間大于參考時間時，控制器可以將溫度控制間隙設置得較小(例如，可以由控制器減小溫度控制間隙)。當壓電致動器的感測時間小于參考時間時，控制器可以將溫度控制間隙設置得較大(例如，可以由控制器增大溫度控制間隙)。
[0038]根據本發明示例性實施例的具有安全按鈕的曲面顯示器可用作用戶界面。例如，當安全按鈕被設置用于操作車內音頻設備的音量、且安全按鈕的第三壓電致動器對應于最大音量時，用戶可以觸摸(例如，接觸、施加壓力等)第一壓電致動器，然后可以順序地觸摸第二壓電致動器和第三致動器。控制器可被配置成當感測到第三壓電致動器的觸摸時，通過振動第四壓電致動器，向用戶提供觸覺反饋。如上所述，當感覺到第四壓電致動器的振動時，用戶可以松開安全按鈕。
[0039]根據本發明示例性實施例的具有安全按鈕的曲面顯示器，由于壓電致動器可以以規律的間隔布置在曲面屏幕的前面，因此即使在觸摸傳感器發生故障時，物理按鈕也可以穩定地工作。此外，由于可以提供觸覺反饋，因此當用戶操作安全按鈕時，可以增強用戶界面。
[0040]盡管已經結合目前被認為是示例性實施例的例子對本發明進行了說明，然而應當理解的是，本發明并不限于所公開的實施例，相反地，本發明意圖覆蓋在所附權利要求的精神和范圍內包含的各種變型和等效布置。
【權利要求】
1.一種曲面顯不器,包括: 曲面屏幕，被配置成顯示圖像； 安全按鈕，包括在所述曲面屏幕上沿著引導部件以預定間隔布置的多個壓電致動器；以及 控制器，被配置成基于感測所述壓電致動器來操作車內設備，并操作所述壓電致動器。
2.如權利要求1所述的曲面顯示器，其中所述控制器被配置成通過測量鄰近壓電致動器的感測時間來調節車內設備的控制間隙。
3.如權利要求2所述的曲面顯示器，其中在所述安全按鈕被設置用于操作音頻設備的音量時，所述控制器被配置成基于所述壓電致動器的感測時間來調節所述音頻設備的音量控制間隙。
4.如權利要求2所述的曲面顯示器，其中在所述安全按鈕被設置用于操作空調設備的溫度時，所述控制器被配置成基于所述壓電致動器的感測時間來調節所述空調設備的溫度控制間隙。
5.如權利要求1所述的曲面顯示器，其中在感測到特定的壓電致動器時，所述控制器被配置成通過所述壓電致動器提供觸覺反饋。
6.如權利要求1所述的曲面顯示器，其中在所述引導部件上顯示用于示出所述安全按鈕的操作方向的標記。
【文檔編號】G06F3/01GK104517540SQ201310757048
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】李鐘福 申請人:現代自動車株式會社