具有触觉反馈功能的车辆内部装饰元件制造技术

本发明专利技术提出了一种具有触觉反馈功能的车辆内部装饰元件，其包括弹性的基层和柔性的覆盖层，弹性的基层赋予车辆内部装饰元件柔软的感觉。柔性的覆盖层包括设置在车辆内部装饰元件的可见侧上的电绝缘顶层、设置在上层和基层之间的导电的传感器层、以及设置在传感器层和基层之间的压电致动器层。传感器层被配置成在不变形的情况下检测与上层的接触并且定位对应的接触区域。致动器层被配置成提供触觉反馈。馈。馈。

【技术实现步骤摘要】
具有触觉反馈功能的车辆内部装饰元件


[0001]本申请涉及一种具有触觉反馈功能的车辆内部装饰元件，其中该车辆内部装饰元件本身具有柔软的感觉。车辆内部装饰元件可以包括例如用于控制车辆功能的触敏控制元件。

技术介绍

[0002]在汽车行业日益数字化的过程中，车辆内部中的控制选项和干扰源都在增加。鉴于车辆乘员的环境越来越复杂，因此可能希望简化控制、尽量减少任何干扰源和/或总体上改善用户体验。同时，对车辆内部设计的美学要求和触觉要求也在提高，因此表面应包括尽可能少的不平整、边缘或视觉和/或触觉干扰。
[0003]在现有技术中，例如，具有用于控制车辆功能的集成控制元件的车辆内部装饰元件是已知的，该车辆内部装饰元件还具有触觉反馈，该触觉反馈例如借助于控制元件的振动来确认成功的输入，并且因此改善用户体验等。通常，这些控制是触敏屏幕或机械开关，并且因此是具有粗硬感觉的固定部件。然而，可能希望在车辆内部装饰元件中也提供触觉反馈，该车辆内部装饰元件本身具有柔软的感觉并且因此可以更好地集成到例如车辆座椅、扶手、中央控制台、门板或车辆仪表板中，而不会降低整体美感和触觉印象。
[0004]与“粗硬”或“粗硬触觉”相对的属性“柔软”或“柔软触觉”是指柔软元件通过接触或施加足够的局部压力(即基本上在压力范围内)而弹性变形(例如可压缩地弹性变形)。因此，所讨论的元件是这样的，即其在压力下很容易屈服并且可以很容易地用很小的力改变形状。

技术实现思路

[0005]鉴于上述方面，本专利技术基于提供一种替代的和/或改进的具有触觉反馈功能的车辆内部装饰元件的目的。特别地，本专利技术的一个目的可以是提供一种具有柔软感觉的车辆内部装饰元件，例如触敏控制元件。此外，本专利技术的一个目的是可以是提供一种车辆内部装饰元件，该车辆内部装饰元件具有简化的可操作性、改善的用户体验(特别是触觉和/或视觉用户体验)和/或减少的干扰源。
[0006]这些目的通过根据权利要求1所述的车辆内部装饰元件来解决。在从属权利要求、附图和以下描述中示出了本专利技术的其他实施例和示例性实施例。
[0007]所提出的具有触觉反馈功能的车辆内部装饰元件包括弹性的基层和柔性的覆盖层，该弹性的基层赋予车辆内部装饰元件柔软的感觉。柔性的覆盖层包括设置在车辆内部装饰元件的可见侧上的电绝缘的上层、设置在上层和基层之间的导电的传感器层、以及设置在传感器层和基层之间的压电致动器层。传感器层被配置成在不变形的情况下检测与上层的接触并且定位相应的接触区域。致动器层被配置成提供触觉反馈。
[0008]因此，提供了一种具有反馈功能的柔软的车辆内部装饰元件，从而简化了可操作性并且提供了改善的操作体验，同时减少了干扰源。柔性的覆盖层和弹性的基层的组合可
以确保车辆装饰元件的柔软感觉。触摸的无变形检测和定位提供了对用户特别友好的可操作性并且进一步改善了用户体验。
[0009]致动器层可以耦合到传感器层，并且该致动器层被配置成在接触区域中提供触觉反馈。触觉反馈可以包括接触区域的振动。振动可以包括例如接触区域中的车辆内部装饰元件的动态振荡变形和/或运动，例如以从50至500Hz的频率，特别是从100至300Hz的频率。在本文中，术语“接触面积”指的是人和车辆的内部装饰元件之间的实质接触面积，特别是可见侧，即面向车辆内部并且对驾驶员可见的上层。替代地或附加地，触觉反馈还可以包括形状的静态变化，例如接触区域中的一次性凸起。众所周知，即使是最小的形状变化也可以用触感的方式感知。例如，仅仅十分之几毫米的高度差异就已经可以被感知到。在振动运动期间，该阈值甚至被进一步降低。
[0010]接触区域之外的区域可以保持基本上不存在振动。这限制了局部反馈。特别地，组合接触检测和/或接触定位与触觉反馈之间的匹配局部区域，用户体验可以因此被进一步改善。此外，可以提高反馈的效率，因为例如整个车辆内部装饰元件不会振动。
[0011]传感器层可以是电容式触摸传感器层，其被配置成以电容方式检测触摸并且/或者定位接触区域。电容式触摸传感器层特别适用于无变形触摸检测和/或触摸定位。此外，电容式触摸检测(尤其是与电绝缘的上层组合)比例如电阻式传感器层更耐腐蚀和/或防潮。
[0012]传感器层可以包括导电的图案。该图案可以被配置成例如借助于网格图案来定位接触区域。导电的图案可以是可印刷的导电的图案。传感器层可以另外被配置成以压敏方式检测触摸，即经受不同的触摸压力。例如，可以根据传感器层的变形进行额外的压力区分。
[0013]压电致动器层可以包括多个压电元件。每个压电元件可以被分配给一个接触区域。压电元件可以是弯曲的换能器压电元件。被设计为弯曲换能器的压电元件可以确保致动器层与车辆装饰元件的柔软感觉的特别好的兼容性。基本上形成为弯曲换能器的致动器层可以另外包括柔性无源导电衬底层。衬底层可以与包括作为双金属的压电材料的压电层相互作用。衬底层可以设置在基层和压电层之间。
[0014]传感器层可以经由控制装置(例如微控制器)耦合到致动器层。控制装置可以包括电容致动的控制装置。控制装置可以选择性地耦合到致动器层。例如，控制装置可以被配置成借助于开关元件选择性地控制和激活致动器层的用于触觉反馈的不同区域，特别是不同的压电元件。电容致动的控制装置与电容式触摸传感器层以及必要时选择性切换的压电元件(特别是弯曲的换能器压电元件)的组合特别节能。
[0015]可以规定，柔性的覆盖层的每一层都是弹性层。因此，如果上层、传感器层和致动器层是弹性层，则这可能是有利的。这可以提供车辆内部装饰元件的改进的触觉特性。替代地或附加地，这可以改善触觉反馈的局部机械分离。例如，上层可以具有0.01GPa至1GPa的弹性模量，优选0.2GPa。传感器层可以具有0.1GPa至1GPa的弹性模量，优选0.2GPa。致动器层可以具有0.1GPa至1GPa的弹性模量。替代地或附加地，传感器层和致动器层可以是弹性柔性层。
[0016]基层可以是弹性可压缩层并且具有1kPa至50kPa的压缩硬度。基层可以包括塑料、针织织物和/或泡沫，例如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酯(PES)、聚酰胺
(PA)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PUR)或聚氯乙烯(PVC)。
[0017]上层可以是装饰层并且包括例如皮革、人造革、箔、木材(特别是木单板)和/或纺织品。上层可以包括塑料，例如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酯(PES)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PUR)、热塑性聚烯烃(TPO)或聚氯乙烯(PVC)。上层可以是基本不透明的层和/或包括图案(特别是视觉图案)和/或纹理。
[0018]上层厚度不超过2mm可能是有利的。例如，上层可以具有0.1mm至2mm的厚度，优选0.3mm。例如，可以选择上层的厚度，以实现传感器层的预定触觉特性和功能。
[0019]车辆内部装饰元件可以进一步包括载体。然后可以将基层布置在载体和柔性的覆盖层之间。载体可以是相当粗硬和/或刚性的载体。载体可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有触觉反馈功能的车辆内部装饰元件(10)，包括：弹性的基层(150)，该弹性的基层赋予所述车辆内部装饰元件(10)柔软感觉，柔性的覆盖层(100)，该柔性的覆盖层包括设置在所述车辆内部装饰元件(10)的可见侧的电绝缘的上层(110)、设置在所述上层(110)和所述基层(150)之间的导电的传感器层(120)、设置在所述传感器层(120)和所述基层(150)之间的压电致动器层(130)，其中所述传感器层(120)被配置成在不变形的情况下检测所述上层(110)的接触并且定位对应的接触区域，并且其中所述致动器层(130)被配置成提供触觉反馈。2.根据权利要求1所述的车辆内部装饰元件(10)，其中，所述致动器层(130)耦合到所述传感器层(120)并且被配置成在所述接触区域中提供所述触觉反馈，并且所述触觉反馈尤其包括所述接触区域的振动，而在所述接触区域之外的区域基本上没有振动。3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆内部装饰元件(10)，其中，所述传感器层(120)是电容式触摸传感器层，该电容式触摸传感器层被配置成以电容方式检测接触并且/或者定位所述接触区域。4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆内部装饰元件(10)，其中，所述传感器层(120)包括导电的图案，特别是能够通过印刷工艺生产的导电的图案，所述图案被布置成定位接触区域。5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆内部装饰元件(10)，其中，所述压电致动器层(130)包括多个压电元件，特别是弯曲的换能器压电元件，每个压电元件与一个接触区域相关联。6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆内部装饰元件(10)，其中，所述柔性的覆盖层(100)的每一层尤...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克西姆，
申请(专利权)人：佛吉亚内饰系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：