可重构的用户接口装置制造方法
【专利摘要】一种用户接口装置包括多个标记元件(3)，各标记元件设有安装在结构(5)上的视觉标记(4)。在设于标记元件(3)的体部背面的位置中与至少一个标记元件(3)操作地相关联的是包括发光装置(12a,12b)的照明系统(12a,12b,14)。该照明系统还包括与所述发光装置(12a,12b)相关联并被构造成用于改变由所述发光装置(12a,12b)发射的光线的方向的、由透明材料制成的光学模块(14)。
【专利说明】可重构的用户接口装置
[0001]本申请是申请日为2010年I月25日、申请号为201080001563.2、发明名称为“可
重构的用户接口装置”的中国专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用户接口装置，其包括用于显示信息和/或输入命令或数据的多个标记元件。
[0003]更具体而言，本发明涉及一种用户接口装置，其能够根据需要被构建或重构，gp，属于这种类型:其中标记元件能以各种方式定位在装置中，但在任何情况下都是以它们能由装置本身与其连接的电子元件唯一地识别的方式。
【背景技术】
[0004]被设计成使键盘或者一般而言用户接口装置的可重构性得到保证的装置对于本领域是公知的。
[0005]例如，文献N0.US 2004/0155868-读者也将其序言部分称为对可重构用户接口装置的总体说明——描述了一种设计成使用户系统的键可唯一地识别的装置。参照在此所附的图1，图1复制了所述文献的图8A-8C，基于本申请的目的增加，附加构件130处于对应于每个键110的下表面的位置为，其具有为每个键在独特构型中设定的一对突出部分131、132。当键被压下时，前述突出部分的独特构型与设于键盘体部上的传导检测网格140接触，该传导检测网格140识别已被按压的键。所述系统提出了相当复杂的生产步骤，这是因为在模制键体部的步骤后必须接着进行涂敷代表功能或字母数字字符的视觉标记以及在结束时增加前述的具有设计成使键可识别的突出部分的构型的构件的步骤。设有突出部分的构件必须被胶粘在键体部上，很小心地使视觉标记与突出部分的构型之间完全对应，或与键体部模制在一起。但是，在任何情况下，生产的过程复杂且需要进行充分的检查以便核实在表示的视觉标记与突出部分的构型之间未产生混淆。
[0006]文献N0.US 6，891，528描述了一种用于残疾人士的键盘，其中每个键200(参见复制前述文献的图1的附图2)通过金属圆柱体224的组合唯一地识别，这些金属圆柱体224可被插入形成在键体部的一端的八个圆柱形空穴222内。如与文献N0.US2004/0155868的情形一样，此技术方案，其明确针对在个人计算机的键盘上的应用，也表现出相当复杂的生产阶段，这是因为模制键体部的步骤必须接以在键本身的顶面上涂敷视觉标记(例如字母数字字符或代表与该键相关联的功能的图标)的步骤。接下来，必须在通过适当编码确定的位置并以与设置在键上的视觉标记一致的方式将金属圆柱体224插入对应的空穴222中。可供选择地，前述圆柱体可与键体部直接印刷在一起，但是，在此情形中，也存在相当复杂的生产过程。
【发明内容】
[0007]如已经说明的，在前述现有文献中描述的接口装置从生产过程的观点看存在不可忽略的复杂性。
[0008]此外，前述的公知接口装置不能配备有用于设置在键上的视觉标记的背光照明的系统。因此，本发明的目标是以简单且经济有利的方式解决所述缺点，保证用户接口装置的每个视觉标记都被有效和均匀地照亮。
[0009]为了实现所述目标，本发明的主题是根据本发明独立权利要求的装置。从属权利要求与本发明的更优选和有利的特征有关。权利要求的内容应被视为形成本说明书的组成部分。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]现在将参照附图描述本发明，附图仅通过非限制性示例进行提供并且其中:
-图1示出根据前述公知技术的装置；
-图2示出根据前述公知技术的另一装置；
-图3以示意形式示出根据本发明的用户接口装置；
-图4示出图3的装置的一部分的通用实施例的透视图；
-图5不出图4的部分的分解图；
-图6示出图4的部分的纵向剖视图；以及 -图7示出图6所示截面的透视图。
【具体实施方式】
[0011]在图3-7中示意性地示出了根据本发明的可重构用户接口装置的可行实施例。在接下来的说明中，将关于该装置在机动车的仪表盘中的使用来描述本发明。但是，必须理解也可将本发明应用于其它的情形中，并且通常应用于可带有根据需要以各种方式构建的定位的标记元件的任何用户接口。
[0012]在图3中，由I总体表示的是根据本发明的用户接口装置，其用于机动车的仪表盘，操作地与车载电子元件或控制系统CS连接。在所示的实例中，装置I包括支撑结构，例如基本上盒型体部2，其前壁2a设有开口，相应的标记元件3安装在其上，以便显示或表示信息；为此，各元件3设置在其暴露表面上，带有通过文字、图标或通用符号或字符(字母、数字、字母数字或缩略语)表示的标记4。在本例中，装置I的两个开口未被任何标记元件2占据，并且为此由相应的可取下的罩盖Ia覆盖。装置I在任何情形中都被预先布置成用于在预先取下罩盖Ia后在所述开口收容相应的元件2。
[0013]根据需要，将标记元件3以可重新定位的方式安装在装置I上，或者可将它们安装在装置本身上的不同位置。基于所述目的，如在下文中将清楚显现的，元件3设有相应的识别装置，该识别装置被设计成与设置在装置I中的检测装置配合，所述检测装置与控制系统CS连接，该控制系统CS被预先布置成用于以唯一的方式识别元件3的单独身份，而不论在装置I中向其分配的位置如何。
[0014]在图4-7中，以局限于对应于单个标记元件3的部分的方式示出用户接口 I。
[0015]在所述图4-7中，由5表示的是基板或基座的一部分，其基本上为平面，优选地由电绝缘材料制成。将至少一个连接装置6或连接器安装在基座5上，其优选地具有由电绝缘材料制成的体部，与相应传导通路8连接的至少一个电触头7与该体部相关联(可注意至|J，为了随后说明可能的辨别或识别逻辑，字母“a”、“b”、“c”和“d”仅在图3中与可视触头的标记“7”相关联)。在所示的实例中，用于元件3的设置成互相垂直的四个连接器6被固定在基座5上，各连接器6均具有设有两个触头7的体部。如可注意到，例如在图6中，触头7位于由6a表示的由连接器6的体部限定出的座内，该座基于所述目的具有基本上U形截面。相应的传导通路8从相对于连接器6的体部向外突出，以便与图1的控制系统CS连接，这属于本身就公知的概念。仅在图6中由7’表示的触头7的活动部分(即设计成执行电触头的实际功能的部分)位于相对于基座5的最大高度“d/’内。
[0016]标记元件之一由3表示，其在所示实例中由基本上平行六面体形体部构成，具有上壁3a和四个侧壁3b。如在图4、图6和图7中可注意到，体部3的至少一个侧壁3b的下区域可被接纳在相应的连接器6的座内；在所示的实例中，体部3的各壁3b因此被插入相应的连接器b中。
[0017]体部3的上壁3a，其设计成保持由装置I暴露，具有在外部设有视觉标记4的一面。基于所述目的，在本发明的优选实施例中，壁3a的外表面被覆涂一层涂料9a，优选不透光的涂料，标记4形成于其中。标记4例如可通过激光烧蚀、化学蚀刻或任何其它的适于根据希望的图案部分除去层9a的方法来获得，使相对于层9a的涂料具有不同色彩的下面的体部3的材料暴露。另一个可能性是以选择性的方式堆积层9a以便除在希望用于标记4的图案区域内之外覆涂壁3a的表面。
[0018]体部3a的至少一个侧壁3b的面被由10表示并且下文也称为“传导层”的导电涂料层至少部分覆涂。构成层10的涂料例如可通过将金属粒子填料引入聚合物基质中而获得。在本例中，层10覆涂壁3b的外表面的下区域，用于从壁本身的下缘向上延伸到至少等于Cl1的高度的带。
[0019]由9b表示并且下文也称为“绝缘层”的一层电绝缘涂料叠加在传导层10上。层9b可基本上整体覆涂壁3b的外表面并且可属于堆积在顶壁3a上的层9a ;在此情形中，例如，通过喷涂或滴涂基本上同时在外表面3a和3b上获得非传导涂料的堆积。
[0020]绝缘层9b具有处于特定位置的一个或多个窗11，其能使下面的传导层10局部暴露，所述窗11具有至少等于Cl1的高度并在与连接器6的电触头7基本上重合的位置获得。但是，应该注意的是，不一定在对应于每个触头7的位置设置了窗11。换句话说，在该装置组装后，连接器6的触头7可定位在通过未设置窗11确定的对应于绝缘层9b的局部部分的位置；仅举例而言，绝缘层％的这样一个局部部分在图4和图5中由11’表示。
[0021]在本发明的一个特别有利的实施例中，窗11通过用于获得堆积在壁3b上的涂料层9a上的标记4的同一过程获得，从而在一个和同一处理步骤中，并且不存在任何混淆的可能性，将在体部3上既形成标记4，又形成相应接续的窗11。
[0022]当将侧壁3b的下区域插入对应的连接器6中时，触头7自行设置成靠在壁本身的外表面上，在其上滑动。这样，触头7与在传导层10上打开的窗11或与绝缘层9b的局部部分11’的对应确定二元顺序(binary succession),其能使装置I与其连接的控制系统CS以唯一方式识别由体部3表示的标记元件的身份。在优选的实施例中，触头7可至少部分弹性变形，以便与体部3联接，并且特别是在与连接器6联接后以它们的活动部分V被弹性迫压在体部3的相应表面上的方式构成；借助于所述特征，改善了零件之间的电气接触，并且触头7在壁3b上的弹性反应确保体部3以没有任何振动的方式定位。[0023]在优选的实施例中，装置I设有优选的或唯一的定位装置，以便将体部3定位在基座5上，所述装置被布置成防止以不同于设计定向的定向将体部3组装在基座5上。所述装置可通过任何公知形式获得；基于所述目的，例如可在壁3b和基座5上的对应结构或座上设置一个或多个体部基准，或者可在壁3b的下表面以及基座5上重合的座或通道上设置销(或反之亦然):这样，也可以以唯一的且可重复的方式限定触头7之一为基准触头，并且对应的窗11同样如此。
[0024]用于通过控制系统CS执行识别触头7与窗11或局部部分11’之间对应顺序的方法可为多个。例如，通过经由对应于窗11的另一触头7将基准触头7与电压发生器的正极连接，控制系统CS可检测电流经传导层10从前述基准触头7的通过。这样，窗11和局部部分11’与非基准触头的触头7的对应顺序产生电流的通过和不通过顺序，其可被基本上编译为二进制代码数字信号。举例而言，如果我们假设体部3的每个表面3b存在两个触头7，其属于基准触头，则电流通过(非基准触头7与窗11之间的对应)和电流不通过(对应于局部部分11’的触头7)的读取顺序将形成七个二进制状态(通过或不通过)，总计27=128个可能的不同组合。再次，仅举例而言并且参照图4，如果我们将由7a表示的触头当作基准触头，则该顺序(沿逆时针方向并以局限于图中可见的触头的方式)示出触头7b与窗11 (通过)之间的对应、触头7c与部分11’(不通过)之间的对应以及触头7d与窗11 (通过)之间的对应。这种对应顺序能以二进制形式表示为“I O I”并能通过系统CS的数字控制逻辑完全解释，以它们本身公知的形式。这样，系统CS因此能够识别各种元件3的特性，以及装置I内向其分配的位置。
[0025]在优选的实施例中，不论接以电子元件CS识别触头7与窗11或局部部分11’之间的对应顺序的读取方法如何，都以接通机动车的发动机以识别设有对应标记4的属于装置I的多个元件3的方式设定所述方法，并且将所有识别和定位信息存储在系统CS的存储装置中。在另一个可行的实施例中，并且再次不论读取方法如何，都以耐久的方式将多个元件3的识别和定位信息存储在车载电子元件CS的存储装置中，并且仅在用户经由适当的输入装置(例如键)发出清楚的命令后，特别是在元件3在构成用户接口的仪表盘上的布置改变后，再次存储(或在存储器中修改)。
[0026]从前述内容可以理解，如何借助于识别装置9b、10、ll、ll’和检测装置6、7、CS的
存在在用户接口装置I中配置标记元件3的布置。例如，装置I可根据机动车的型号或对应的车载设备(标准/可选)配备有不同的标记元件3。同样，通过简单地将元件本身重新定位在设置在装置I中的开口内，对应的连接器6在其定位在体部2内，随后例如可根据最终用户的要求或偏好改变配备装置I的元件3的布置。还清楚地显现的是，可对原始设置在装置I上的标记元件增加新的标记元件3。参照图1的示例，基于所述目的，足以在希望的位置取下罩盖la，并插入将与下面的连接器或多个连接器6联接的元件3。
[0027]装置I优选地设有用于以可取下的方式将元件3固定在相应位置的装置，其还可用于所述装置获得任何已知的形式。例如，参照图3，体部2的前壁2a设有用于定位元件3的开口，并且设有对应于前述开口的通道的前仪表板(fascia) 2b以可取下的方式使用螺钉被固定在所述壁2a上。元件3的体部设有至少一个周边突起——其在本例中由代表单个元件3的凸缘3c构成——设计成保持设于壁2a与仪表板2b之间，以便将元件3保持在适当位置。例如，另一个可能性是在元件3与体部2和/或基座5之间设置可释放的卡扣作用接合装置。
[0028]根据本发明，背光照明系统与一个或多个基准元件3相关联。
[0029]基于所述目的，体部3是中空的并且由透明塑性材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯，并且发光装置与基座5相关联。在所示的实例中，所述装置包括与供电源(未示出)连接的经由导电通路13供电的两个不同光源12a和12b。源12a、12b优选的为半导体源，例如适合通过表面安装技术(SMT)安装的LED源，或适合通过载芯片板(COB)技术安装的芯片LED源。
[0030]在本例中，光学模块14定位在源12a、12b的竖直线上，其具有由透明材料(如聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯)制成的体部。模块14被构造成用于收集发光装置12a、12b发出的光线，并在输出时在设于与基座5相距距离“(V’处的、在图6中由15表示的平面中形成预定形状和尺寸的预设半发散角α的光线锥体和均匀的发光轮廓。在所安装的构型中，模块14被收容在中空体部3内，该体部3在其基座处打开。在图6中可注意到体部3的上表面如何平行于平面15并在平面15附近延伸，或平面15如何与壁3a基本上重合或跨越壁3a。
[0031]再次参照所示的特别有利的实施例，模块14具有在图6中由16表示的主光轴，其垂直于基座5并基本上穿过发光装置；在举例说明的情形中，轴线16经过基座5与两个源12a、12b的中心之间的半距离基本上重合的点。此外，轴线16经过模块14的两个光学上明显的表面14a、14b,其中第一表面14a面向发光装置12a、12b,而第二表面14b面向平面15。在所述构型下，装置12a、12b发出的大部分光线被第一表面14a折射，跨越模块14的体部，并被第二表面14b再次折射。光学模块14因此可类似于具有焦距“f”的镜头，所述焦距f可根据已知的几何光学分析公式基于表面14a、14b的轮廓、它们隔开的距离和组成模块14的体部的材料确定。同样已知的是，在所谓的“近轴”情形中，如果”为光源与具有焦距f的镜头之间的距离，其中Stl小于f，则基于公式:
【权利要求】
1.一种用户接口装置，其包括: -用于发送信息和/或输入命令的多个标记元件(3)，每个标记元件(3)均具有单独的身份并包括视觉标记(4)； -适于接纳所述标记元件(3)的结构(2，2a，5)，所述标记元件(3)以能重新定位的方式安装在所述结构(2，2a，5)上； 其中每个标记元件(3)具有体部，所述体部包含设有对应的视觉标记(4)的至少一个上表面(3a)、以及一个或多个侧面(3b)， 其特征在于， 在设于所述标记元件(3)的体部背面的位置中与至少一个标记元件(3)操作地相关联的是包括发光装置(12a，12b)的照明系统(12a，12b, 14)，并且所述照明系统还包括与所述发光装置(12a，12b)相关联并被构造成用于改变由所述发光装置(12a，12b)发射的光线的方向的、由透明材料制成的光学模块(14)。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光学模块(14)是被收容在所述标记元件(3)的所述体部的空穴中。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光学模块(14)被构造成用于在平面(15)中产生预设半发散角α的光线锥体、以及预设形状和尺寸的基本上均匀的照明轮廓，所述平面(15)设在与基板(5)相距的预设距离(Cltl)处，所述发光装置(12a，12b)与所述基板(5)相关联。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述标记元件(3)的体部由透明材料制成并且对应的上表面(3a)被一层不透光的涂料(14)覆涂，相应的视觉标记(4)被形成在所述不透光的涂料(14)中。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述发光装置包括具有不同颜色或光谱发射峰的至少两个光源(12a，12b)。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述上表面属于所述标记元件(3)的体部的上壁(3a)，并且所述上壁(3a)的至少一个表面具有被配置成使得从垂直于所述表面本身的方向投射在所述表面上的光束以一扩散角进行扩散的表面粗糙度。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个标记元件(3)的体部属于用于输入命令或数据的键。
8.根据权利要求1所述的装置，其中， -所述标记元件(3)包括识别装置(％，10，11，11’)，所述识别装置(％，10，11，11’ )被构造成用于与所述装置(I)的检测装置出，7，CS)相配合以识别所述标记元件(3)的身份， -所述识别装置(％，10，11，11’ )在相应的所述侧面(3b)上包括一层导电材料(10),在所述一层导电材料(10)上叠加有一层电绝缘材料(9b)； -所述检测装置出，7, CS)包括被设置成靠在相应的所述侧面^b)上的一个或多个接触元件(7)； -所述电绝缘材料层(％)具有用于暴露下面的导电材料层(10)的相应局部部分的一个或多个窗(11)，每个窗(11)基本上在相应的接触元件(7)获得。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述接触元件(7)能至少部分弹性变形并被构造成使得在与所述标记元件(3)的所述体部联接的相应状态下，它们被弹性地迫压在所述体部的相应所述侧面(3b)上。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述检测装置出，7，CS)包括控制系统(CS)，所述接口装置(I)与所述控制系统(CS)操作地连接，并且其中接触元件(7)与所述电绝缘层(％)的相应窗(11)和/或局部部分(11’)之间的对应顺序提供能由所述控制系统(CS)以唯一方式识别的二元顺序。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，每个标记元件(3)的体部具有多个所述侧面(3b)，所述导电材料层(10)和所述电绝缘材料层(9b)在每一个所述侧面(3b)上延伸，每一个所述侧面(3b)设有一个或多个所述窗(11)，至少一个所述接触元件(7)被设置成靠在每一个所述侧面(3b)上。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，多个接触元件(7)属于一个和同一连接部件(6)，所述连接部件(6)限定出用于一个所述标记元件(3)的所述体部的侧壁(3b)的下区域的接纳座(7’)，一个所述侧面属于所述壁(3b)，对应的一个或多个窗(11)在所述下区域内至少部分 延伸。
【文档编号】H01H13/83GK103745864SQ201310701627
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2010年1月25日 优先权日:2009年2月11日
【发明者】S.贝尔纳德, G.马索埃罗, C.卡尔维尼塞, D.马尔佐拉蒂 申请人:C.R.F. 阿西安尼顾问公司