用于描绘车辆移位器位置的图形显示器组件

摘要

一种被集成到车辆移位器组件中的图形显示器子组件，包括表面显示器，表面显示器可以结合有晶体管LCD或有机LED内部部件中的任何一者，诸如其可以呈现为分段式或OLED/TFT像素化图像显示器变型。在任一实例中，关联线束或带状线缆的连接器端从图形显示器延伸，并且被配置成当与集成到移位器组件中的远程PCB连接时，提供不限于移位器位置并包括可变辅助图形和其他设计的可变显示选项。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年9月24日提交的USSN 62/735,498和2019年9月18日提交的USSN16/574,324的优先权。

技术领域

一种图形显示器组件，诸如结合到任何转动或线性门移位器(shifter：换挡机构、切换机构)组件——其包括控制杆、按钮、柱式移位功能——中的图形显示器组件，并且其代替被结合到传统移位器组件中的照明特征。图形显示器组件和关联应用提供分段式或TFT、OLED(薄膜晶体管或有机发光)显示器变型中的任一者，显示器变型用于适应与移位器显示器的任何配置相关联的表面刻度盘照明，以提供任何非限制性描绘，以准确有效地指示移位器位置。

背景技术

现有技术记录了用于车辆移位器组件的照明显示器的实施例。这些的常见实施例利用位于被集成到已知移位器组件中的PCB电路板上的发光元件，PCB经由用于将单独光路径挖通至专用着色或蚀刻表面显示器的多个光导管(light pipe：光纤)得以通信，专用着色或蚀刻表面显示器结合到转动移位器旋钮显示器面或刻度盘中的任一者之中，或者被配置成跨骑线性可调节移位器控制杆显示器表面/刻度盘。

参照图5，现有技术实施例(诸如上文提及的)被描绘成具有现有移位器组件，并包括在2处以虚影部分地被展现的壳体，壳体用于结合与移位器组件(未示出)的工作相关联的各种结构部件。描绘了用于附接在壳体2的敞开顶部缘边之上的盖4，盖包括环形向上凸起部6，其又限定敞开上部缘边8。印刷电路板组件10(PCBA)设置和支撑于柱形凸起部6的完全地内部的底部。PCBA(印刷电路板组件)10集成LED型元件的配置，上述LED型元件的实施例以12、14、16等等示出。在其他变型中，PCBA可以再定位至主支撑壳体2的底部内部。

描绘了形状与PCBA 10类似的垫18，并可以以堆叠形式支撑在PCBA上。光导管框架20堆叠在垫18之上(其经由具有任何透明或半透明性质的切口是可透光的)，框架20包括被单独配置成支撑位置22、24、26、28，转而用于接收相应光导管30、32、34和36，诸如与PRND(停车、倒挡、空档和前进)档位移位(gear shift：换挡、调档、变速)位置相关联的光导管。

透镜38以安装方式设置在框架20上方(诸如齐平座接于柱形凸起部6的缘边8上)，框架又与用于将埋设的PCBA的LED照明传达至由透镜表示的表面显示器的光导管22-28座接。透镜38的内部环形缘边40还被配置成与用于限定另一移位器设计的运动按钮42(诸如结合与定位有LED或类似照明元件的适合的PCBA连通的附加光导管)座接。

目前设计的缺点包括要求将期望的移位器位置设计着色/重新着色或激光蚀刻到透镜其他显示器覆盖中。其他不足之处包括附随成本和附加零件含量(content：容量、所容纳、所包含)，诸如特别是光导管和支撑光导管框架的零件——用于将来自安装有LED的PCBA的照明传达至被蚀刻表面位置(即，PRND)。

来自现有技术的其他实施例包括Paulo，US 6,568,345，其教导了一种设置在PCB上的集群式显示器背光源，以及其包括用于控制光并将显示信息发送给每个集群的微控制器。集群安装在单个支撑件或框架上。由驾驶员控制的转动机构使选择的集群移动到观察表面的视线中，其是背光的并且通过越过集群的反射器均匀地散布。光源设置在PCB上，PCB结合有用于控制光并将显示信息发送给每个集群的微控制器。

Specks，US 2004/0207607教导了一种可编程的集成式显示器。Niazi，US 2018/0143754还教导了一种平坦触敏式电子屏，平坦触敏式电子屏置入转向轮中，并包括用于控制车辆操作的图形用户界面。

发明内容

本发明公开了一种改进的图形显示器，用于结合到用于提供移位器位置的识别的移位器组件中。改进的显示器可以结合有薄膜显示器(TFT)、晶体管LCD或有机LED(OLED)显示器变型中的任一者，并且其允许不限于颜色、图案或强度的任何表示在显示器表面几何结构(再次诸如但不限于转动移位器中的圆形显示器或与线性门移位器相关联的矩形显示器中的任一种)内得以创建。本发明还允许使用清晰显示器表面(没有与已知移位器位置指示PNRD相关联的任何着色或蚀刻)，并且其仅受从关联电路板和微控制器传达的操作软件限制。

在每种变型中，显示器壳体远离PCBA定位，并且可以结合多个LED或适合的照明部件。从表面显示器壳体延伸的线束(harness：电气配线、导线)和端部连接器与PCBA连接，其中，在一种变型中的表面显示器一般没有设置任何特定蚀刻或着色表示，并且其可以基于从PCBA接受的输入修改颜色和强度二者，以实现期望的照明方案。

替代性变型提供分段式显示器，在分段式显示器中，线束被从PCBA延伸至(LED或LCD实现的)显示器表面的带所代替，通过带，带照明件内的单独的线与显示器表面所选择的分段连通。以这种方式，基于从位于PCBA上的主微控制器传达的单独输入的集合，实现期望的照明方案。

附加的特征包括程控的表面显示器(诸如与OLED/TFT变形相关联)，描绘了在图形显示器的中心以放大描绘示出的当前所选择的档位。PCBA板还可以包括使用不限于LIN、SPI和12C中的任一者的串行通信协议的主微控制器。其他特征包括PCBA板展现出使用不限于在主微控制器与图形显示器之间建立的任何并行接口的串行通信协议的主微控制器。

附图说明

现在将参照附图，当结合下文的详细描述阅读时，其中，贯穿若干视图，相同的附图标记指相同的零件，附图中：

图1是根据本发明的一种非限制性变型的转动移位器组件壳体的立体图；

图2是图1的移位器组件的分解图；

图3是图2描绘的显示器子组件的立体图，其可以包括分段式或TFT/OLED显示器中任一者的任何变型，其能够经由源自远程定位的印刷电路板组件(PCBA)的信号经由关联连接器得以照亮；

图4是图3的分解立体图，较好地描绘了显示器子组件的替代型式中的任一者，显示器子组件利用用于TFT/OLED显示器的背光/LED线束(wire harness：电子线束、配线、束线)，或者替代性地，从分段式显示器延伸的线缆带，其中，显示器的所选择的区域通过由PCBA经由连接器发出的指令被选择性地照亮；

图4A是分段式显示器变型的分解图，具有下述：具有到LCD段的带状电路的基部LCD层；具有偏振器的实施例的中间丝网偏振器层，以用红色丝网覆盖白色LCD槽；以及顶部玻璃层；

图4B是具有LCD段和带状线缆电路的LCD层的平面图；

图4C是施加在LCD层上方的丝网偏振器层的平面图；

图5是移位器组件的现有技术图示，通过其，移位器档位指示和档位位置中的每一者由各种部件管控，上述各种部件包括直接安装至PCBA的颜色和亮度变化LED元件，还有在PCBA与移位器显示器的蚀刻或着色表面之间延伸以照亮期望的移位器位置的光导管；

图6是诸如结合来自图4的分段式线缆带并再次集成到转动移位器壳体中的图形显示器的图示；

图7是与图1所示类似的转动移位器组件的图示，描绘了集成式显示器的替代配置的表面变型；

图8A例示了分段式显示器变型的一系列相关图示，其可以包括设置用于显示器子组件的具体模板表面，结合经由PCBA照亮显示器的各个分段的能力，以实现许多替代性照明图案；

图8B与图8A类似，例示了使用一般模板表面的各种TFT/OLED表面显示器选项，这与远程PCBA和关联线束/连接器结合而允许不受约束的颜色和显示图案；

图9是利用图形显示器子组件的线性门式移位器组件的图示；

图10是结合与在图1至图9中描述的那些一致的分段式或TFT/OLED式显示器中的任一者的矩形显示器表面的截面图示；以及

图11A至图11D例示了能够应用于任何移位器表面显示器的颜色和图案方案的各种实施例。

具体实施方式

参照所附图示，本发明公开了一种新颖的图形显示器系统，其代替现有的现有技术移位器组件设计，诸如前文参照图5的设计。更具体地，本发明代替使用被集成到PCBA中的并要求光导管或滑动彩屏的传统发光二极管，其将LED的照明传达至远程表面定位的屏幕显示器(其还被蚀刻或着色，以提供特定移位器位置设计PNRD，具有较便宜、生产较容易和可调节的显示器子组件，显示器子组件可以由薄膜晶体管、印刷LCD和/或有机LED部件(统称为“像素化图像”)中的任一者构造)，或者替代性地传达至，分段式显示器，分段式显示器被包括在图形显示器组件中，图形显示器组件经由连接器与PCB连接，以提供更多变化选项，用于创建不同的不限于由现有组件描绘的那些的照亮显示器表面。

通过已知技术的一般解释，薄膜晶体管(TFT)，诸如可以结合到图3至图4的显示器中的薄膜晶体管，是通过将有源半导体层以及介电层的薄膜和金属触点沉积在支撑(但不导电的)基底上制作的特殊类型的MOSFET(金属氧化半导体场效应晶体管)。普通基底是玻璃，因为TFT的主要应用是在液晶显示器(FCD)中。这不同于常规的大块MOSFET晶体管，其中，半导体材料通常是基底，诸如硅晶圆。

有机发光二极管(OFED或有机FED)，也称为有机EL(有机电致发光)二极管，是在其中发射性电致发光层是响应于电流而发射光的有机化合物膜的发光二极管(LED)。该有机层位于两个电极之间；通常，这些电极中的至少一个是透明的。OLED用于在设备诸如电视屏幕、计算机监视器，便携式系统诸如智能电话、手持式游戏控制台和PDA中创建数字显示。研究的主要领域是开发用于在固态照明应用中使用的白色OLED设备。

OLED有两个主要家族：基于小分子的那些和采用聚合物的那些。将移动离子添加至OLED创建了具有略微不同的操作模式的发光电化电池(LEC)。OLED显示器可以使用无源矩阵(PMOLED)或有源矩阵(AMOLED)控制方案得以驱动。在PMOLED方案中，一个接一个地依序控制显示器中的每列(和每行)，而AMOLED控制使用薄膜晶体管背板直接访问并切换每个单独像素的开或关，以允许较高的分辨率和较大的显示器大小。

OLED显示器在没有背光的情况下运行，因为其发射可见光。因此，其可以显示深黑色水平，并可以比液晶显示器(LCD)薄和轻。在低环境光情况(诸如暗室)下，OLED屏可以达到比LCD高的对比率，无论LCD是使用冷阴极荧光灯还是LED背光。

线性地，如众所周知的，分段式显示器，也称为LCD显示器、静态显示器或仅玻璃显示器，由具有加入在其之间的扭曲向列流体的两片ITO(铟锡氧化物)玻璃构建。静态显示器是具有用于每一个分段的一个管脚(pin：插头、电子管管脚、插针、引脚)的分段式显示器。LCD段式显示器的实施例的进一步引用将参照图4A至图4C进一步描述。

液晶显示器(LCD)是使用液晶的光调制性质的平板式显示器或其他电子调制光学设备。液晶不直接发射光，而是使用背光或放射器产生彩色或单色图像。LCD可用于显示可以被显示或隐藏的任意图像(如在通用计算器显示器中)或具有低信息含量的固定图像，诸如预设字、数字和七分段显示器，如在数字时钟中。它们使用相同的基础技术，除了任意图像由大量小像素组成，而其他显示器具有较大元件。取决于偏振器布置，LCD可以常开(正)或常关(负)。例如，具有背光的字符正LCD在背景上将具有背光的颜色的黑色印字，字符负LCD将具有带有与背光相同颜色的文字的黑色背景。光学过滤器可以添加至白在蓝之上的LCD，以给予它们特性外观。

考虑到上文对本发明中使用的TFT、OLED(统称为创建的像素化图像)和LCD印刷分段式显示器的已知型式的一般解释，这种显示器子组件大体上在图3中得以展示(也在图4中的分解图中得以展示)，其又被结合到图1中的立体图中大体上以50描绘的以及在图2中以分解形式描绘的重新配置的移位器组件中。整体组件的部件包括主壳体(移位器芯)，主壳体具有大致矩形的本体52，本体具有罩54和底部盖部56，以构造用于支撑组件的封装部件的内部52。在这些当中，包括内部安装的印刷电路板组件58(PCBA)，该印刷电路板组件通常定位在底部盖部56附近，并且该印刷电路板组件可以包括内置主微控制器59或其他适合的处理器部件。

设置移位器把手子组件60，其经由环形接收结构62被紧固至罩54。一般以64表示的以及形成本发明的一部分的显示器子组件，包括显示器表面66，显示器表面在子组框架或壳体67内被支撑，子组框架或壳体又安装在把手子组件60的配合内支撑表面68内，把手子组件形成主移位器本体的一部分。没有限制，壳体67可以被设置为金属材料，其中，显示器表面66为任何类型的图像玻璃，期望的分段式或TFT/OLED显示器被集成在其之内。如将进一步描述的，显示器子组件的变型可以包括线束(参见以70集体表示的线对)和/或分段式带72、被配置在线束70的端部处的端部连接器74，以用于保证PCBA 58的输出位置与PCBA58的主微控制器部件的连通。

收尾显示器74被设置，并将环绕有框架壳体67的显示器子组件显示器表面66围住。透镜76还被设置，并以透明地显露并保护显示器表面66的方式覆盖显示器74。

如图1所描绘的，显示器子组件64设置成与主PCBA58分开，并可能经由诸如串行通信协议(LIN、SPI、12C等)与主PCBA上的主微控制器通信。替代性地，在主微控制器/PCB和图形显示器66之间设想了并行接口，以代替以上所列的串行通信选项。在这种应用中，主微控制器/PCB至图形显示器的接口将初始地是并行的，其中，带式线缆72从图形显示器延伸并使用适合的配合连接器74连接到用于PCB的输入位置中。如进一步理解的，带状线缆将具有用于由主微控制器控制的每个单独LED/LCD段的线，使得显示器表面66的子组区域基于从PCBA58提供的输出的集合被照亮。

与现有技术的已知移位器组件(再次参照图5)的变型相比，本组件的显示器子组件既减少零件含量，又实现提供较高质量图形的能力。这还可以包括在屏幕的中心指示当前E移位位置的大字符的显示器(参见图1中以78指示的用于P或停车位置)，其中，非当前字符在放大的当前指示的位置上方的它们的相对位置中以较小的字体被指示(进一步参见在80、82、84、86和88处的P、R、N、D和M位置中的每一者)。

重述上文描述，TFT/OLED(薄膜晶体管或有机发光二极管)显示器子组件允许设置选自以上提到的选项的显示器表面66，其不需要用各种文字设计预蚀刻或着色，从而允许在显示器位置78处对选自在环周上定位在80至88处的选项进行变化表示。以这种方式，图像集及颜色通过主PCBA58被控制，TFT/OLED显示器可以可变地被改变成PCBA存储器内包含的任何图像集。

进一步参照图4A至图4C，在图4A中在65、67、69、71等处示出的分段式LCD显示器中的电路，上述电路将FPC带状线缆通道连接至用于启用的适合的分段。LCD段还对应于再次在80、82、84、86、88等处涉及的移位器位置印字，其特别地以与显示器表面(对比参见图3中66处)的变型66’相关联的期望表示被印刷。

丝网75被层压在偏振层73上，以在用于期望的分段的LCD启用时提供期望的颜色，使得期望的表示被特别地加工(tool：压印)并包含在显示器子组件内，还使得针对各种分段的任何颜色的改变将需要该期望颜色的丝网定位在LCD段上方的偏振层上。图1的分解图中还描绘了顶部玻璃层77，诸如其可以对应地集成到图3的变型64中，该变型可以包括任何适合的TFT/OLED显示器。没有限制，每个车辆平台或在要显示的图像中的期望的差异所选择的将是分开加工的显示器，但可以封装在完全相同的成移位器中，仅需要调节软件，以控制新加工的显示器。

再次参照图3，图2的整体移位器组件中描绘的显示器子组件64的立体图再次可以包括分段式显示器(经由带72)或TFT/OLED显示器(经由线束70)中任一者的任何变型，分段式显示器或TFT/OLED显示器能够经由通过关联连接器源自远程定位的印刷电路板组件(PCBA58)的信号被照亮，关联连接器在线束70的端部处以74表示(其中，带式线缆72通常以各种形式与PCBA58连接，与其微控制器和输出通信)。而本发明设想了在其中可以结合不同类型的显示器的方面的变型，这些变型通常设置为替代选项。

图4再次提供图3的分解立体图，更好地描绘了用于对与分段式显示器相关联的LED进行操作的线束70。线缆带72还在分段式显示器上使用，以控制/启用期望的分段，用于允许LED光90-06通过。在TFT/OLED显示器的替代变型中，LED控制被置入带状线缆通信中。

显示器内的内部LCD板具有被包含用于期望的确切图像的印刷电路和印刷LCD段。除了减少零件含量，诸如与图5描绘的现有技术的移位器组件型式相关联的，显示器子组件64提供在显示器中建立更好颜色一致性的另外的质量控制益处，还避免显示器表面中着色和蚀刻磨损、光扩散等的问题。这样，显示器屏幕66在表面没有任何预蚀刻或着色的情况下运行，以提供期望的移位器位置设计或附加的辅助设计标记。

还在90、92、94和96处大体表示的是照明元件(诸如包括但不限于LED式元件)的集合，要注意，其被结合到显示器子组件壳体67中而不是被定位在远程PCBA58处，远程PCBA将另外需要使用附加光导管和支撑结构。LED(或替代的LCD)照明元件的配置使得它们被集成到显示器子组件中并与TFT/OLED或其他显示器构成件的位置通信，以响应PCBA58发出的信号，以便变化视觉表示。以这种方式，显示器玻璃或其他表面66可以呈现任何期望的像素化图像(TFT)或LCD段式图像(分段式显示器)。

图6是大体以98表示的图形显示器子组件的修改的型式的图示，诸如结合分段式线缆带100的变型(类似于来自图4的具有端部定位连接器位置102)。显示器子组件被示出为被集成到图7中大致以104表示的转动移位器壳体的另一变型中，再次描绘集成式显示器的替代配置的表面变型，其中，图形显示器表面106可以包括从用于PRNDM移位器位置中的每一者的环周的设计110-118中选择的放大设计108(如参见D1)。

再次，放大的所选择的或环周的项目单(menu：选择单、项目单、功能选择单)位置显示被理解为由来自PCBA的软件输入和关联的微控制器生成，使得TFT/OLED变型显示器表面106是另外地清晰的(非蚀刻或着色的)，并使得任何可能的图形描绘或风格都是可能的，包括简单地通过改变软件输入来改变在给定显示器表面上呈现的将来的描绘。这可以包括用于车辆操作员的选项，以改变指示移位器位置的颜色、强度、字迹和/或大小中的任一者，以及改变与车辆类型或型号相关联的任何辅助图形或商业表示的能力。

再次，替代参照分段式显示器表面，关联的控制允许启用/停用在内部分段式显示器电路上的预印刷分段。还通过与LED通信的移位器PCBA控制亮度。通过随设计被预确定的丝网来控制颜色，图像基于设计被预确定。如果期望随平台或随顾客的新图像，则将需要不同的分段式显示器电路和丝网集，将升级用于控制和通信的移位器PCBA软件，但移位器的其余部分可以是公共的(对于光导管/传统风格的移位器显示器不是这样)。

继续到图8A，在分段式显示器变型(诸如与带状线缆72变型使用)的120、122、124、126、128和130中的每一者处示出了一系列相关图示，其可以包括设置用于显示器子组件的具体模板表面，结合经由PCBA照明显示器的各个分段的能力，以实现许多替代性照明图案。除了可以在图形显示器的任何位置处被指示的移位器位置设计PRNDM，附加和改变的图形(诸如在用于显示器变型120的子组视图中大致以132表示的)可以适于不同形状和风格，诸如对应于任何品牌车辆制造商(如，

图8B类似于图8A，例示了各种TFT/OLED表面显示器选项，诸如使用与一般模板表面66结合的线束型式70，这与远程PCBA58和关联的线束/连接器74结合而允许呈现不受约束的颜色和显示器图案。这些在134、136、138、140、142和144处单独地表示，其还可以设想指示方法或策略，其不限于标准PRND描绘的任何档位(移位器位置)以及提供不受约束的灵活性，以改变颜色和图像表示(诸如再次仅由来自PCBA的软件输入所限制)。该功能再次允许一个显示器用于任何数量的图像，从而对其进行渲染，不特定加工，这是许多现有技术预蚀刻或着色的显示器表面另外地需要的。还设想了图8A的分段式图像还可以在任何TFT式表示上复制。

图9提供线性门式移位器组件的图示，大致以146表示，使用本发明的图形显示器子组件的另一变型，用于其的关联显示器屏幕还以148标示，同样地在图10中以截面图示描绘。没有限制，显示屏148不限于圆形显示器，诸如与转动式移位器相关联的，以及可以替代性地被设置为矩形显示器表面(如所示的)，或将与图1至图9描述的那些一致的分段式或TFT/OLED式显示器中任一者结合的任何方形、八边形或其他形状。还设想了显示器技术可以应用于其他移位器类型，不限于控制杆移位器、按钮移位器、柱式移位配置等中的任一种，还能够应用于车辆内的任何其他技术应用。

最后，图11A至图11D以150、152、154和156例示了能够应用于任何移位器表面显示器(除了以148描绘的以外)的颜色和图案方案的各种实施例。除了字迹和辅助图形的变型，单独的方案还可以涵盖不同颜色图案或通过显示器子组件壳体内配置的所选择的照明(LED或LCD)部件实现的组合，照明部件直接与显示器表面接合。通过比较，LED/LCD屏幕使用背光照亮它们的像素，而OLED的像素实际上产生它们自己的光。以这种方式，OLED像素通常被称为“发射性的”，而LCD是“传输性的”。

以这种方式，用于照明和指示的传统功能包含在图形显示器组件内，并经由延伸的连接器与分开的PCB(未示出)连接。本设计的其他优点包括零件含量减少(例如，移除诸如具有LED的现有技术PC板需要的光导管的能力)，以及向显示器提供较高质量的图形的能力，以及与现有技术滑动彩屏相对，给予本设计在不依附于其物理位置的情况下指示移位器位置的能力。

在本文例示和公开的变型以外，参照TFT/OLED显示器的另一可能方法将在屏幕的中心指示当前E移位位置的大字符，其中，非当前字符以较小字体被布置在大的当前指示的位置上方的它们的相对位置中。还设想了本发明可以预料在示出的那些以外的其他图形描绘，

已经描述了我们的发明，在不偏离所附权利要求的范围的情况下，其他和附加的优选实施方式对于本领域技术人员将变得明显。