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作为汽车内饰的压力传感界面

作为汽车内饰的压力传感界面

一种车辆控制系统,通过接收基于触摸的输入信号来控制一个或多个车辆系统或组件。一压力传感界面,具有第一和第二绝缘层以及位于第一和第二绝缘层之间的一个中间层,该中间层响应于施加的压力显示出电阻变化。进一步地,该界面还包括一个传感器网格,该传感器网格包括在第一绝缘层和中间层之间的第一套导电条以及在中间层和第二绝缘层之间的第二套导电条。一个控制器,通过监测第一和第二套导电条之间的电阻,可以识别用户在传感器网格中的输入信号。

如图1所示,该基底28和覆盖层32的相向表面(即基底28的面向覆盖层的面36,和覆盖层32的面向基底的面38)上分别具有许多导电条40、42。覆盖层32上的导电条42与覆盖层32一起可对来自于人手的轻度至中度的手动压力灵敏响应。导电条40、42可以由粘合到下层基材(即基底28或覆盖层32)上的金属箔片构成。然而,导电条40、42还可以为印刷导电条,如丝网印刷导电油墨条。在基底28上的导电条40被设置成并排的,所有导电条40都沿着第一方向(例如,扶手20的纵向方向)彼此平行延伸。覆盖层32上的导电条42也设置成并排的,所有导电条42都沿着第二方向(例如,扶手20的横向方向)彼此平行延伸。两套导电条40、42可以大体上彼此垂直地延伸,当它们叠在一起时便确定一个矩阵或点阵。该点阵确定了一种像素分辨率,该像素分辨率等于基底28上导电条40的数目乘以覆盖层32上的导电条42的数目。在一些结构中,通过增加在两套导电条40、42中的导电条数目,可以增加像素分辨率。此外或可替代地,可以使用插值法,基于利用相邻导电条40、42探测出的压力,分辨出内饰面板20上正被施加压力的导电条40、42之间的部分。在某些结构中可以使用增加导电条的数目和插值法的组合,以增加或最大限度地提高像素分辨率。还应注意的是,导电条40、42可以与基底28的面向覆盖层的面36和覆盖层32的面向基底的面38相邻,而不是直接置于其上。例如,每一套导电条40、42可以被置于一个单独的薄膜层上。

在操作期间,控制器利用输出单元165有选择性地向一个或多个导电条40输出电压。在某些实施例中,控制器105向导电条40中的其中一条提供一个输出电压。在其他实施例中,控制器105向多条导电条40或每一条导电条40提供输出电压。下文描述的本发明实施例是关于控制器105向导电条40中的其中一条提供一个输出电压的情形。当控制器105向导电条40提供输出电压时,该控制器自导电条42中有选择性地(例如,循序地,并行地,等等)监控输入单元。在某些实施例中,这种扫描技术以大于约30Hz的频率进行。此外或可替代地,扫描频率可以根据,例如,受控参数的类型(如气候、娱乐、安全等)改变(例如,大于或小于30Hz)。

图1是根据本发明的一个方面构造的,包括压力传感界面的汽车内饰面板的部分装配图。

该内饰面板20包括基底28和覆盖层或覆盖物32。安装时,覆盖层32可以覆盖所有或部分的基底28。该基底28可以定义内饰面板20的形状,并提供全部或实质上大部分的内饰面板20的刚度;而覆盖层32具有一个外表面34,该外表面定义了所有或大部分的内饰面板20的外露面(即,暴露于车厢和用户)。覆盖层32如图3所示可与基底28形状匹配。基底28和覆盖层32可以由非导电的材料制成。例如,基底28可以用硬塑料制成而覆盖层32可以用皮革、乙烯基类塑料或纺织物制成。与典型的用作车辆控制面板的显示屏相反,由于覆盖层32,压力传感界面24可以提供一种不透明和有弹性的外接触表面或材料。

压力传感界面24,尤其是覆盖层32上可具备来标识界面24上通过控制器与某些车辆控制装置相连的某些区域的标记。该标记可以采取许多不同的形式,包括但不限于印花、丝网印刷、贴花和缝纫。

图17是根据本发明的一个方面构造的压力传感界面的电气原理图。

图1示出了在车辆(未显示)内安装的内部组件或内饰面板20。在所示的结构中,内饰面板20是车内与一个或多个座位位置相邻的一个扶手。但是,内饰面板20也可以替换成其他结构的形式。该内饰面板20具有一个完整的压力传感界面24(图3),该压力传感界面24会在下文进一步详细描述。

视觉的、听觉、或触觉的反馈可以给用户以模拟一个实体开关或按钮的感觉,提示用户他们已成功地驱动一个特定的控制功能。例如,一个振动发生器可以与内饰面板20耦合,当控制器105确定一个已超过一个或多个临界值的驱动压力(thresholdactuationpressure)被施加到界面24上时,振动发生器对界面24产生响应振动。

Description

两套导电条40、42与中间层48的总成构成了传感器网格。界面24被定义为覆盖层32中传感器网格所处的区域。两套导电条40、42中的一套被定义为传感器网格的输入端,另一套被定义为传感器网格的输出端。参考原理图17,输入电压V高施加在输入端的每一个导电条(例如,导电条42)上。输出端(例如,导电条40)的每个导电条被监控或扫描以检测中间层48的电阻R1的变化,该变化表明了覆盖层32和中间层48朝基底28的加压。电压被施加到导电条40、42的方式和导电条40、42被监控或扫描的方式分别在下文详细地描述。在输出端,在每个导电条40上监控一个测得电压V传感器。在所示的结构中,一个固定电阻R2被放置在测得电压V传感器和接地之间的位置。正如下文更详细地描述,当压力被施加到界面24时,控制器105(图18)可以通过监控V传感器来检测电阻R1的变化来确定界面24上压力被施加的位置以及被施加的压力的相对量。当施加到中间层48的压力增加时,测得电压V传感器也随着电阻R1减小而增加。

该内饰面板20包括基底28和覆盖层或覆盖物32。安装时,覆盖层32可以覆盖所有或部分的基底28。该基底28可以定义内饰面板20的形状,并提供全部或实质上大部分的内饰面板20的刚度;而覆盖层32具有一个外表面34,该外表面定义了所有或大部分的内饰面板20的外露面(即,暴露于车厢和用户)。覆盖层32如图3所示可与基底28形状匹配。基底28和覆盖层32可以由非导电的材料制成。例如,基底28可以用硬塑料制成而覆盖层32可以用皮革、乙烯基类塑料或纺织物制成。与典型的用作车辆控制面板的显示屏相反,由于覆盖层32,压力传感界面24可以提供一种不透明和有弹性的外接触表面或材料。

图1示出了在车辆(未显示)内安装的内部组件或内饰面板20。在所示的结构中,内饰面板20是车内与一个或多个座位位置相邻的一个扶手。但是,内饰面板20也可以替换成其他结构的形式。该内饰面板20具有一个完整的压力传感界面24(图3),该压力传感界面24会在下文进一步详细描述。

在某些结构中,输入单元160和输出单元165至少符合内饰面板20对于期望的像素分辨率的输入端和输出端的数目(例如,在第一和第二套导电条40,42中导电条的数目)。控制器105被配置为监控输入单元160并且在进行上文所述的压力传感时向输出单元165输出电压。在某些实施例中,控制器105进行校准或初始化,以确定在每个输入单元160中的基准电压值。例如,当初始化时,控制器105按顺序在输入单元160上读取来自导电条42上的电压。测得的或监控到的电压值被存储在存储器155中作为基准值。然后,基准输入电压值被用于确定内饰面板20何时受压,如上文关于图17所述。

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