用于汽车的智能装饰件

技术领域

本发明涉及一种安装在汽车内部材料(门饰板、仪表板、控制台等)上的智能装饰件，并且更具体地，涉及一种用于汽车的智能装饰件，当通过经由电容式触摸传感器垫的上壳体的按压变形感测到电容变化时，该智能装饰件被驱动，从而无噪声地感测到期望符号的触摸和力，所述电容式触摸传感器垫由接地(GND)、对应于符号的电容式触摸传感器以及对应于接地分布的电容式力传感器形成。

相关技术说明

作为传统的汽车用智能装饰件，已经提出了一种如在由申请人提交并注册的专利文件1(韩国注册专利第10-1985374号)中所公开的智能装饰件。

专利文献1中的用于汽车的智能装饰件包括：IMD(模内装饰)膜，在该IMD膜中，图案或颜色被设计并印刷在基膜的表面中，并且符号和遮蔽物被印刷在后表面中；屏蔽构件，其包括触摸传感器膜和由该触摸传感器膜插入注射成型的屏蔽部；可渗透透明基底材料，其在IMD膜和屏蔽构件之间插入成型；以及LED(发光二极管)模块，其被组装使得背表面LED被布置在屏蔽构件的下表面上并且侧表面LED被布置在可渗透透明基底材料的侧表面上，其中，在屏蔽构件的与符号对应的部分中形成通孔，并且背表面LED被布置在该通孔上。

因此，减少了工艺并使LED数量最小化。

然而，即使当驾驶员触摸、接近或经过车辆中的不想要的符号时，传统的触摸传感器膜也可能发生故障。

同时，在专利文献2(韩国注册专利第10-2007172号)中公开了一种用于汽车的开关装置，其中安装了触摸传感器和机械力传感器。

即，机械力传感器的情况是：通过按压力传感器的突起来操作从开关旋钮突出的按压部，并且在这种情况下，由于当驾驶员将他/她的肘或背部靠在开关钮上并且开关钮被任意按压时机械力传感器可能发生故障，并且必须具有要被按压的按压突起等，因此难以针对每个符号安装机械力传感器，并且构造非常复杂。

此外，机械力传感器是通过按压部的按压来感测，并且由于按压量小至0.1mm至0.2mm，因此当出现诸如注塑公差、尺寸公差等累积公差时，空气被压缩该公差那样多，因此机械力传感器不工作。

另外，由于按压部因机械力传感器的按压产生的摩擦而磨损，因此按压不良，因而无法执行操作或操作变得不稳定。

另外，在专利文献2中的触摸传感器中，由于符号和机械力传感器分别感测触觉致动器的操作，所以即使在触摸了不想要的符号时也可能使触摸传感器操作。

另一方面，当电容式触摸感测和力感测都令人满意时，在专利文献3(韩国特开专利第10-2017-0126569号)的触摸显示装置中公开了符号被操作的情况。

即，根据专利文献3中的图4中的类型2，当由于指示器(其为导体)而发生触摸、并且该触摸对应于由于超过预定水平的力而发生的力触摸时，触摸电路可以基于从每个第一电极E1接收的信号同时感测该触摸的触摸位置和触摸力。

即，当由于指示器(其接触部分是导体)而发生触摸、并且该触摸对应于由于超过预定水平的按压力而发生的力触摸时，由于发生了与针对每个第一电极E1的指示器的第一电容C1的大小变化以及第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2的大小变化两者，因此可以感测一次触摸的触摸位置和触摸力。

然而，第一电极E1具有非常薄的厚度，其中触摸和力可以一对一地对应。

即，由于可以通过仅按压要被触摸的第一电极的位置来执行感测，因此在触摸屏面板中广泛使用了力触摸。

当通过一对一对应实现的感测被应用于作为注射成型产品的装饰物时，具有以下问题。

由于装饰件(其为注射成型产品)具有一定的厚度，因此当按压所需符号时，不仅所需的符号被轻微按压，周边的符号也会被按压。

此外，在装饰件中，由于为了美观设计而使得上表面是弯曲的，因此上表面和下表面的厚度不均匀，因此当装饰件被按压时，将被按压的部分较宽。

例如，当按压中心时，整个周边也被按压，并且当按压外部时，仅仅该外部的周边也被按压，从而改变了间隙。

因此，由于被按压的变形部分较宽，因此通过一对一匹配实现的感测具有很大的噪声，因而发生故障的风险非常高。

即，由于符号的数量非常大，所以当触摸传感器和力传感器对应于符号的数量而布置时，被按压的部分识别出所有周围的力传感器，因而噪声增加同样多。

(现有文件)

(专利文献1)专利文献1(韩国注册专利第10-1985374号)

(专利文献2)专利文献2(韩国注册专利第10-2007172号)

(专利文献3)专利文献3(韩国公开专利第10-2017-0126569号)

发明内容

1.技术问题

本发明的技术目的是提供一种用于汽车的智能装饰件，其可通过分布在下方的电容式力传感器而可靠地操作，同时提供稳定性和灵敏度。

2.问题的解决方案

一种用于汽车的智能装饰件，包括：壳；上壳，其中，印刷有符号的膜被插入注射成型到所述上壳中，所述上壳在所述壳的前方结合到所述壳；安装在所述壳中的PCB(印刷电路板)，其中，安装在所述PCB上的LED(发光二极管)照亮所述符号；电容式触摸传感器垫，其被层压在所述上壳的后表面上；以及电容式力传感器垫，其被层压在所述壳的前表面上，其中，在所述电容式触摸传感器垫和所述电容式力传感器垫之间形成间隙，其中，所述电容式触摸传感器垫包括对应于所述符号布置的电容式触摸传感器以及与所述电容式触摸传感器间隔开布置的接地(GND)，并且其中，所述电容式力传感器垫包括对应于所述接地(GND)分布的电容式力传感器。

在本发明的用于汽车的智能装饰件中，上壳的表面和后表面可以由三维(3D)弯曲表面和平坦表面形成，膜可以形成在上壳的表面上，并且电容式触摸传感器垫可以安装在上壳的平坦表面上。

在本发明的用于汽车的智能装饰件中，所述壳可以包括：壳体，PCB安装在所述壳体中；盖，其被构造为覆盖所述壳体的后表面；以及壳保持器，其被布置在所述壳体的前表面上，其中，所述上壳被组装在所述壳保持器上，并且被配置为使所述壳保持器相对于所述壳体振动的触觉致动器可以安装在所述壳中。

本发明的用于汽车的智能装饰件还可以包括复位弹簧，该复位弹簧被配置为使所述壳保持器相对于所述壳体弹性地复位。

在本发明的用于汽车的智能装饰件中，所述复位弹簧可以是板簧，其中，所述板簧的一端联接至所述壳体，并且所述板簧的另一端联接至所述壳保持器，并且所述板簧可以包括：前水平板簧，其安装于所述壳体；后水平板簧，其安装于所述壳保持其；以及垂直板簧，其被配置为连接所述前水平板簧和所述后水平板簧。

本发明的用于汽车的智能装饰件还可以包括布置在所述电容式力传感器垫和所述壳保持器之间的扩散片。

在本发明的用于汽车的智能装饰件中，在所述壳保持器的前表面上形成有通孔，来自所述LED的光穿过所述通孔；并且在所述壳保持器中形成有被配置为连接所述LED和所述通孔的导光管。

3.有益效果

根据本发明，具有以下效果。

根据被称为装饰件(其为注射成型产品)的特定产品，电容式触摸传感器垫(接地和电容式触摸传感器)和电容式力传感器垫(电容式力传感器)被布置为提供稳定性和灵敏度并且明确地防止触摸故障。

特别地，由于电容式力传感器对应于接地(GND)分布，因此即使在具有较大厚度的上壳具有3D曲面(设计方面)和各种厚度的情况下，也可以在没有电容式力传感的噪声的情况下提供精确操作。

当期望的符号准确地经历电容式触摸和力感测时，触觉运动通过触感等再次提供操作反馈以改善情绪质量。

当壳保持器和上壳相对于壳体横向振动时，增加了用于复位的板簧以将壳保持器和上壳快速复位到原始位置。

由于安装了扩散片和导光管，因此可以明确地防止LED(发光二极管)漏光，从而通过照度均匀性来优化LED数量。

附图说明

图1和图2是示出根据本发明示例性实施例的用于汽车的智能装饰件的前透视图和后透视图，并且是在智能装饰件中打开间接照明并因此示出符号的透视图。

图3和图4是图1和图2的分解透视图。

图5是从图2移除盖的后透视图。

图6是从图5移除壳体的后透视图。

图7是示出上壳的侧视截面图。

图8是壳保持器和壳体的纵向截面图。

图9和图10是示出电容式触摸传感器垫和电容式力传感器垫的平面图。

图11是图9和10彼此重叠以彼此面对的状态的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。

图1和图2是示出根据本发明示例性实施例的用于汽车的智能装饰件的前透视图和后透视图，并且是在智能装饰件中打开间接照明并因此示出符号的透视图，图3和图4是图1和图2的分解透视图，图5是从图2移除盖的后透视图，图6是从图5移除壳体的后透视图，图7是示出上壳的侧视截面图。图8是壳保持器和壳体的纵向截面图，图9和图10是示出电容式触摸传感器垫和电容式力传感器垫的平面图，图11是图9和10彼此重叠以彼此面对的状态的平面图。

参照图1至图4，根据本发明的实施例的用于汽车的智能装饰件1包括：壳20；上壳10，其在壳20的前部联接到该壳20，其中，印刷有符号的膜12被插入注射成型在该上壳10中；PCB(印刷电路板)30，其被安装在壳20中，其中，安装在该PCB 30上的LED(发光二极管)31照亮所述符号；电容式触摸传感器垫40，其被层压在上壳10的后表面13上；以及电容式力传感器垫50，其被层压在壳20的前表面上。

此外，当将上壳10被组装在壳20的前部时，在电容式触摸传感器垫40和电容式力传感器垫50之间形成间隙(例如，大约0.4至0.5mm)。

特别地，如图9所示，电容式触摸传感器垫40包括：电容式触摸传感器41，其被布置在与符号相对应的透明位置处；以及接地(GND)，其与电容式触摸传感器41所在的透明位置间隔开布置。

即，在图9中为黑色圆圈的电容式触摸传感器41(可替代地，在图11中为实线圆圈)被布置为至少与上壳10的符号至少一对一地对应。

以此，在电容式触摸传感器41和接地(GND)共面布置的情况下，与电容式触摸传感器41和接地(GND)不是共面布置的情况(即，双重放置，其中接地垫被堆叠在电容式触摸传感器垫下方)相比，接地(GND)追求稳定性，并且电容式触摸传感器41追求灵敏度。

电容式力传感器垫50包括分布在面向电容式触摸传感器垫40的接地(GND)的部分上的电容式力传感器51。

即，如图10所示，可以看出，电容式力传感器51分布在与符号相对应的部分之外的背景上。

如通过图10可以看到，当按压除了电容式触摸传感器41之外的部分时，由于发生了与接地(GND)的接触，所以即使当间隙变形时，也不会发生触摸感测，因而电容式触摸传感器41不操作，但是，当按压对应于期望的符号的电容式触摸传感器51时，周围的电容式力传感器51通过在按压上壳10的同时感测间隙的变化来操作。

即使在将电容式力传感器51稀疏地布置在符号所处的位置附近时，在按压上壳10的特定符号的情况下，由于不仅受压部分向下弯曲，而且受压部分的周围也向下弯曲，因此至少多个电容式力传感器51通过感测所述间隙的多种变形的一对多匹配来防止故障。

通常，如图11所示，由于上壳10的表面11具有凸的或凹的三维(3D)曲面，所以从平坦后表面13开始的厚度t相差约2.9mm至5mm，并且也很大。

因为具有这种厚度的上壳10例如在其中心被按压时整体弯曲，并且在其边缘被按压时以其周边弯曲，因此即使在电容式力传感器51稀疏且广泛分布的情况下，也可以足够稳定地执行电容式力感测。

与传统情况一样，当电容式触摸传感器41和电容式力传感器51被配置为在形成有3D曲面和较大厚度的上壳10中一对一地匹配时，在一个期望的电容式触摸传感器被接触并按压的情况下，由于不仅在该位置处的电容式力传感器感测到力，而且在周边的电容式力传感器也感测到力，因此由于大量的噪声而发生故障。

因此，在该实施例中，即使当力传感器41对应于接地(GND)而不是与符号相对应的位置而稀疏地布置时，由于准确地感测到触摸并且也准确地感测到广泛的力感测，因此可以明确地防止故障。

此处，当将电容式触摸传感器垫40附接到弯曲表面时，由于形成间隙并且空气填充该间隙，所以发生故障，因此上壳10的后表面13并非形成为弯曲表面，而是形成为具有平坦表面的表面11，以防止故障。

如图3和图4所示，壳20包括其中安装有PCB 30的壳体20a，覆盖壳体20a的后表面的盖20b以及布置在壳体20a的前表面上的壳保持器20c，并且上壳10组装在该壳保持器20c上。

壳体20a通过形成于其侧表面上的紧固孔托架21而固定至内部材料。

盖20b是PCB保护盖，并且被固定紧固到壳体20a，并且在这种情况下，PCB 30也由壳体20a支撑。

如图3中所示，在壳保持器20c的前表面中，形成与上壳10的符号相对应的通孔22。

此外，上壳10组装在壳保持器20c的前部，并且紧固突起15形成在壳保持器20c的边缘上，并且被紧固到紧固突起15的紧固槽16形成在上壳10的边缘上。

另外，壳保持器20c通过触觉致动器60被支撑在壳体20a上，以能够横向振动。

如图5所示，触觉致动器60的两个侧板被固定紧固到形成在壳保持器20c上的肋21c。

在这种情况下，当触觉致动器60振动时，由于肋21c横向振动、因而壳保持器20c横向振动，因此在PCB 30中形成长孔35，该长孔35允许肋21c插入其中并横向振动。

触觉致动器60被安装成使壳保持器20c相对于壳体20a横向振动。

即，如图8所示，当感测到所有电容式触摸传感器41和电容式力传感器51时，由于触觉致动器60通过PCB 30操作，所以壳保持器20c通过在距离c内横向移动而振动。

因此，壳保持器20c和上壳10成为振动的移动物体，并且壳体20a和盖20b成为不振动的固定物体。

在这种情况下，还可以包括复位弹簧70，该复位弹簧70将壳保持器20c相对于壳体20a弹性地复位到原始位置。

如图5所示，复位弹簧70被实现为板簧70，其中，每个板簧70的一端联接到壳体20a，并且每个板簧70的另一端连接到壳保持器20c。

板簧70是安装在壳20中的弯曲板，并且可以包括安装在壳体20a的肋21a处的前水平板簧71，安装在壳保持器20c的肋22a处的后水平板簧73，以及联接前水平板簧71和后水平板簧73的垂直板簧75。垂直板簧75可以连接例如前水平板簧71和后水平板簧73的横向端。

垂直板簧75基本上用作复位弹簧。

如图8所示，壳保持器20c被布置为能够通过相对于壳体20a的振动而横向移动距离c。

同时，如图3所示，通孔22形成在壳保持器20c的前表面上，来自LED 31的光穿过该通孔22。

此外，如图6所示，在壳保持器20c中形成有将光引导通过用于LED31的通孔22的导光管25。

导光管25是从通孔22向后延伸的管，并且还用于防止光泄漏。

此外，如图3和图4所示，扩散片80可以进一步包括在电容式力传感器垫50和壳保持器20c之间。

扩散片80同时有助于二次屏蔽和照度均匀。

在下文中，将描述根据实施例的操作。

首先，当驾驶员用手指推动与上壳10的符号中的所需符号相对应的电容式触摸传感器41时，在作为导体的手指与电容式触摸传感器41之间形成第一电容，并且由于上壳10的受压部分和下垂部分与电容式力传感器垫50之间的间隙变化而形成第二电容。

因此，当第一电容和第二电容都输入到PCB 30时，被触摸的符号的模式被操作，并且此外，由于触觉致动器60的振动而提供了反馈。

由于根据本公开的构思的实施例可以进行各种改变并具有各种形式，因此将在附图中例示和描述实施例，但是根据本公开的构思的实施例不限于特定实施例，并且包括在本公开的精神和范围内的所有改变、等同物和替代物。

附图标记说明

1：用于汽车的智能装饰件

10：上壳

12：膜

20：壳

20a：壳体

20b：盖

20c：壳保持器

25：导光管

30：PCB

31：LED

40：电容式触摸传感器垫

41：电容式触摸传感器

50：电容式力传感器垫

51：电容式力传感器

60：触觉致动器

70：复位弹簧(板簧)

80：扩散片