CN104517540A - 具有安全按钮的曲面显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有安全按钮的曲面显示装置。该曲面显示器，包括：曲面屏幕，被配置成显示图像；安全按钮，包括在该曲面屏幕上沿着引导部件以预定间隔布置的多个压电致动器；以及控制器，被配置成基于感测压电致动器来操作车内设备，并操作压电致动器。由于压电致动器以预定间隔被布置在曲面屏幕的前面，因此即使在触摸传感器发生故障时物理按钮也可以工作。

Description

具有安全按钮的曲面显示装置

技术领域

本发明涉及一种具有安全按钮的曲面显示器，更特别涉及这样一种具有安全按钮的曲面显示器，其通过利用在曲面显示器无法识别用户触摸时使用的压电致动器的按钮来确保安全。

背景技术

随着车辆功能的质量和变化的提高，人们已经开发出用于输入车辆各种功能的指令的各种输入装置。近年来，人们已经开发出试图利用车辆的仪表群或AVN(音频视频导航)的触摸屏。通常，由于在车辆中安装的触摸屏位于驾驶者座位的前方，因此空间利用的效率并不高。此外，触摸屏未被设计成用于车辆中安装位置的曲面设计。安装在车辆内的曲面显示器需要一种识别用户触摸而不识别一般对象触摸的装置。为了这种需要，在相关现有技术中已经使用一种通过利用红外光来识别用户触摸的技术。

图1是示出根据相关现有技术的用于识别用户触摸的曲面显示器的结构的示例性示意图。如附图所示，曲面显示器包括：曲面屏幕10；投影仪20，位于曲面屏幕10后方且被配置成将图像投射到曲面屏幕10上；非球面镜30，被配置成反射从投影仪20投射的图像；以及反射镜40，被配置成将从非球面镜30反射的图像传送到曲面屏幕10。为了识别曲面屏幕10上的用户触摸，从位于曲面屏幕10后面的红外线灯70发射红外光，并且通过红外成像装置50捕获从曲面屏幕10反射的红外图像。通过分析所捕获的红外图像来确定用户是否已经触摸曲面屏幕10。

在曲面显示器中通常不存在物理按钮，通过用户界面输入各种指令。然而，当感测用户触摸的功能存在故障时或者出于各种其它原因，曲面显示器可能需要物理按钮。因此，如图2所示，在相关现有技术中，在曲面屏幕10上布置拨号式安全按钮90，并且在安全按钮90的背面布置红外指示器91。此外，红外成像装置50已被用于确定安全按钮90是否旋转或旋转的角度。然而根据上述相关技术，当外部光线进入到曲面屏幕10的安全按钮90中时，或者当由于红外成像装置50的故障而使触摸传感器发生故障时，不能使用安全按钮90。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种具有安全按钮的曲面显示器，其允许对曲面显示器中的物理按钮进行稳定操作。此外，本发明可以通过基于安全按钮的操作区域提供触觉反馈来改善用户界面。

本发明的示例性实施例提供一种具有安全按钮的曲面显示器，其可以包括：曲面屏幕，被配置成显示图像；安全按钮，包括在曲面屏幕上沿着引导部件以预定间隔布置的多个压电致动器；以及控制器，被配置成基于感测的压电致动器来操作车内设备，并操作压电致动器。

控制器还可被配置成通过测量邻近压电致动器的感测时间来调节车内设备的控制间隙。在该安全按钮被设置用来操作音频设备的音量时，控制器可以被配置成基于压电致动器的感测时间来调节音频设备的音量控制间隙。在该安全按钮被设置用来操作空调设备的温度时，控制器可以被配置成基于压电致动器的感测时间来调整空调设备的温度控制间隙。在感测到特定的压电致动器时，控制器可以被配置成通过压电致动器提供触觉反馈。可以在引导部件上显示用于示出安全按钮的操作方向的标记。

附图说明

参考附图描述本发明的示例性实施例，并且本发明的精神不应仅由附图来解释，其中：

图1是示出根据相关现有技术的普通曲面显示器的结构的示例性示意图；

图2是示出根据相关现有技术的普通曲面显示器的安全按钮的结构的示例性示意图；

图3是示出根据本发明示例性实施例的具有安全按钮的曲面显示器的结构的示例性示意图；

图4是示出根据本发明示例性实施例的曲面显示器的安全按钮的结构的示例性示意图；以及

图5是示出在根据本发明示例性实施例的曲面显示器的安全按钮的操作过程中相对于时间的电压变化的示例性示意图。

附图标记说明

10：曲面屏幕   20：投影仪

30：非球面镜   40：反射镜

51：红外线灯   53：红外成像装置

60：安全按钮   61，62，63，64，65，66，67，68：压电致动器

69：引导部件   70：控制器

81：音频设备   82：空调设备

具体实施方式

可以理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、货车，各种商用车辆的客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动汽车、混合动力电动汽车、氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料)。

尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性的过程，然而应当理解的是，该示例性过程还可以由一个或多个模块来执行。另外，应当理解术语控制器／控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置成存储模块，处理器被特别地配置成执行所述模块以便执行下面将进一步描述的一个或多个过程。

此外，本发明的控制逻辑可被实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非短暂计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括，但不局限于，ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、闪存盘、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在连接计算机系统的网络中，以使计算机可读介质可以以分布式方式，例如，通过电信息通信服务器或控制器区域网(CAN)，被存储和执行。

本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。还应该理解的是，在本说明书中使用“包括”和／或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和／或组件，而不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和／或其组合的存在或增加。如本文中所使用的，术语“和／或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

以下参考附图更详细地描述本发明，其中示出了本发明的示例性实施例。本领域技术人员应当认识到，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例，所有这些都不脱离本发明的精神或保护范围。未示出与描述示例性实施例无关的部分，以使描述更加清楚，在整个说明书中，同样的附图标记指定同样的元件。

为了描述方便，选择性地提供在附图中所示结构的大小和厚度，以使本发明不限于在附图中所示出的那样，并且将厚度放大以使某些部分和区域更加清楚。

图1是示出根据相关现有技术的普通曲面显示器的示例性示意图。如图1所示，曲面显示器包括：被配置成显示图像的曲面屏幕10；投影仪20，位于曲面屏幕10后方，并且被配置成将图像投射到曲面屏幕10上；非球面镜30，被配置成反射从投影仪20投射的图像；以及反射镜40，被配置成将从非球面镜30反射的图像传送到曲面屏幕10。

投影仪20可被配置成接收由光源(未示出)产生的光，并且将光投射到曲面屏幕10，该光产生要在曲面屏幕10上显示的图像。曲面屏幕10可以由亚克力板和粘合到亚克力板的后透射膜(rear transmissionfilm)形成。为了将曲面屏幕10安装到车内的前面部分(例如，车辆中的前方位置)，可以将仪表前盖装配到曲面屏幕的边缘中，并将其固定到车辆内的前方部分。非球面镜30和反射镜40可被布置在投影仪20与曲面屏幕10之间。换句话说，来自投影仪20的光可被配置成从非球面镜30反射并行进到反射镜40。该光可以从反射镜40反射到曲面屏幕10以便显示图像。

图3是示出根据本发明示例性实施例的具有安全按钮的曲面显示器的结构的示例性示意图。图4是示出根据本发明示例性实施例的曲面显示器的安全按钮的结构的示例性示意图。

根据本发明一个示例性实施例，位于曲面显示器上的安全按钮可以包括：位于曲面屏幕上的引导部件；安全按钮，包括沿着引导部件以有规律的间隔布置的多个压电致动器；以及控制器，被配置成基于是否感测到压电致动器的操作来操作车内的设备，并操作压电致动器。

引导部件可被形成为曲面屏幕上的环，以利于用户操作。此外，如果必要，引导部件也可被形成为条形或其它形状。另外，在引导部件上可以显示用于示出操作方向的引导标记。例如，当安全按钮用于调节音频设备的音量时，用户可以借助显示标记，诸如沿增大或减小音量方向的箭头，来操作安全按钮。压电致动器可以是当因位移产生电压或者施加电压时可以变形的装置，并且可用来感测用户的触摸或者向用户提供触觉反馈。压电致动器可以沿着引导部件以规律的(预定的)间隔布置，并且当用户顺序地触摸压电致动器时，控制器可被配置成基于感测压电致动器以及感测压电致动器的速度来确定电压的变化。

图5是示出在根据本发明示例性实施例的曲面显示器的安全按钮工作过程中相对于时间的电压变化的示例性示意图。如图5所示，用于表示沿着引导部件顺序布置的压电致动器的信号示出大致的正弦波。因此，可以根据压电致动器感测信号，来确定是否已经感测到压电致动器。换句话说，当顺序地触摸第一压电致动器至第三压电致动器时，在压电致动器被触摸时的电压值可以顺序地显示峰值，如图5所示。因而，可以基于感测信号来确定是否已经触摸压电致动器。

此外，可以通过测量在峰值之间的间隔，来确定压电致动器被触摸的时间。换句话说，当峰值之间的间隔小于参考时间时，控制器可被配置成确定用户迅速地触摸了压电致动器。另外，当峰值之间的间隔大于参考时间时，控制器可被配置成确定用户缓慢地触摸了压电致动器。

如上所述，控制器可被配置成利用压电致动器的感测信号，适当地操作车辆内的设备(例如，空调或音频设备)，该设备可以与安全按钮相连。下面将参考图4和5详细描述根据本发明示例性实施例的安全按钮的操作方法。

当安全按钮被设置用于操控车内音频设备的音量，并且压电致动器的感测时间大于参考时间时，控制器可以将音量控制间隙设置成较小(例如，可以由控制器减小音量控制间隙)。当压电致动器的感测时间大于参考时间时，控制器可以将音量控制间隙设置得较大(例如，可以由控制器增大音量控制间隙)。

作为另一个示例性实施例，当安全按钮被设置用于操作车内空调设备且压电致动器的感测时间大于参考时间时，控制器可以将温度控制间隙设置得较小(例如，可以由控制器减小温度控制间隙)。当压电致动器的感测时间小于参考时间时，控制器可以将温度控制间隙设置得较大(例如，可以由控制器增大温度控制间隙)。

根据本发明示例性实施例的具有安全按钮的曲面显示器可用作用户界面。例如，当安全按钮被设置用于操作车内音频设备的音量、且安全按钮的第三压电致动器对应于最大音量时，用户可以触摸(例如，接触、施加压力等)第一压电致动器，然后可以顺序地触摸第二压电致动器和第三致动器。控制器可被配置成当感测到第三压电致动器的触摸时，通过振动第四压电致动器，向用户提供触觉反馈。如上所述，当感觉到第四压电致动器的振动时，用户可以松开安全按钮。

根据本发明示例性实施例的具有安全按钮的曲面显示器，由于压电致动器可以以规律的间隔布置在曲面屏幕的前面，因此即使在触摸传感器发生故障时，物理按钮也可以稳定地工作。此外，由于可以提供触觉反馈，因此当用户操作安全按钮时，可以增强用户界面。

尽管已经结合目前被认为是示例性实施例的例子对本发明进行了说明，然而应当理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，相反地，本发明意图覆盖在所附权利要求的精神和范围内包含的各种变型和等效布置。

Claims (6)

1.一种曲面显示器，包括：

曲面屏幕，被配置成显示图像；

安全按钮，包括在所述曲面屏幕上沿着引导部件以预定间隔布置的多个压电致动器；以及

控制器，被配置成基于感测所述压电致动器来操作车内设备，并操作所述压电致动器。

2.如权利要求1所述的曲面显示器，其中所述控制器被配置成通过测量邻近压电致动器的感测时间来调节车内设备的控制间隙。

3.如权利要求2所述的曲面显示器，其中在所述安全按钮被设置用于操作音频设备的音量时，所述控制器被配置成基于所述压电致动器的感测时间来调节所述音频设备的音量控制间隙。

4.如权利要求2所述的曲面显示器，其中在所述安全按钮被设置用于操作空调设备的温度时，所述控制器被配置成基于所述压电致动器的感测时间来调节所述空调设备的温度控制间隙。

5.如权利要求1所述的曲面显示器，其中在感测到特定的压电致动器时，所述控制器被配置成通过所述压电致动器提供触觉反馈。

6.如权利要求1所述的曲面显示器，其中在所述引导部件上显示用于示出所述安全按钮的操作方向的标记。