專利名稱：帶有使用者控制的方向盤組件的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及車輛方向盤，并且更具體地，涉及用于在方向盤上提供控制功能的系統和方法。
背景技術：
方向盤向車輛操作者提供了當前控制的便利定位。例如，方向盤可以包括多個控制元件，每一個用于有效地控制一個或多個車輛功能或特征。遺憾的是，方向盤上可用的空間限制了可以置于方向盤上的控 制元件的尺寸和/或數量。除了關于空間可用性的限制，由于需要通過方向盤的結構、將從每一個控制元件分派的信號傳送至位于遠離方向盤旋轉部分的控制裝置，可能具有其它限制。在很多方向盤應用中，來自于每一個方向盤上安裝的控制元件的電信號通過滑動接觸裝置從旋轉部分傳送至非旋轉部分，滑動接觸裝置是例如集電環(多個彈簧臂，當方向盤旋轉時，其接觸且跟隨相應的軌跡)或硬接線連接，例如時鐘彈簧、線圈或線束帶(它們中的每一個都包括圍繞著方向盤軸線卷繞的多根線束，線束隨著方向盤旋轉而卷繞或松散)。在這些情形中的每一個中，電連接(也就是導線)的數量受到需要將信號從方向盤的旋轉部分向非旋轉部分傳送以便由控制裝置(例如車身控制器)處理的需求的限制。在傳統的系統中，每一個控制元件(例如，按鈕、撥動開關、滑塊、撥號盤等等)分派將由控制裝置處理的信號，以實現對單獨、獨特的車輛功能或特征的控制。在來自于多于一個控制元件的信號通過單個連接被傳送至控制裝置的情況下，區分優先次序的系統(例如，只要多于一個控制元件被同時接入，僅有最高優先級的功能被執行)必須被預編程或硬接線連接入電路內。例如，可設置傳統的電阻開關階梯使得最高優先級的開關元件的起動將導致相應于最高優先級開關元件的輸出電壓。在這樣一個傳統系統中，不管有多少具有較低優先級的其它開關被起動，輸出電壓都不會改變，而是保持在相應于最高優先級開關的水平。可以意識到，為了適應多個控制元件同時避免上述的不考慮較低優先級控制元件，需要用于被控制的每一個特征或功能的獨立控制元件。因此，雖然空間和傳送能力的實際考慮會限制傳統系統可以容納的控制元件的數量，但是增長的功能性、控制能力和使用者便利性的需求將要求方向盤上控制元件的數量增長。因此，需要具有一種用于通過方向盤上安裝的控制元件對增加數量的獨特的車輛功能和特征提供控制的系統和方法，而不增加方向盤上安裝的控制元件的數量
發明內容
在一個示例性實施方式中，方向盤組件包括位于方向盤組件的使用者可接近表面上的多個控制元件。多個控制元件中的每一個具有多個使用者可選擇的操作狀態，且電聯接至相應的電路分支。該電路限定了輸出節點，且用于在輸出節點處產生單一輸出信號。多個控制元件中的每一個構造成基于多個控制元件中的相應一個的多個使用者可選擇的操作狀態中當前有效的一個來影響該單一輸出信號。單一輸出信號指示了多個控制元件中的每一個的多個使用者可選擇的操作狀態中的當前有效的狀態。從下面結合附圖的描述中，這些和其它優點和特征將變得更為清楚。


本發明的主題特別地在說明書的結尾處的權利要求中指出和清楚地要求保護。本發明前述和其它特征和優點從下面結合附圖的詳細描述中變得清楚，其中:附圖1是示出了具有兩個控制的示例性方向盤的視圖；附圖2是示出了用于為附圖1所示的兩個控制提供增強的功能性的示例性電路的示意圖；以及附圖3是示出了用于提供增強的功能性的示例性電路的簡化示意圖。
具體實施例方式現在參考附 圖，其中將參考特定實施方式描述本發明，但不限于這些特定實施方式，附圖1示出了示例性的方向盤組件100，其具有第一控制元件102和第二控制元件104，每一個都位于方向盤組件100的使用者可接近表面上。在一個示例性實施方式中，第一控制元件102和第二控制元件104 二者都構造為按鈕，每一個被構造為電開關，具有相應的電路支線。更具體地，在一個示例性實施方式中，第一控制元件102和第二控制元件104被構造為通過按下外表面而起動，以便當按下時，包括控制元件102、104的相應的電開關部分的相應電路分支被閉合，并且開關元件上的相應電阻降低至顯著較低的值，例如近似為零。當沒有按下時，包括控制元件102、104的開關部分的相應電路分支被打開，并且開關元件上的相應電阻增加到顯著較高的值，例如無限大的電阻。因此，第一控制元件102和第二控制元件104的每一個被構造為在當前有效狀態(相應于被按下且閉合相應電路分支)和對應于相應電路分支打開的當前無效狀態下操作。可以意識到，在給定時刻，對于每一個控制元件，在多個使用者可選擇的操作狀態中僅可以有一個當前有效狀態。如附圖2所示，在一個示例性實施方式中，第一控制元件102和第二控制元件104被電聯接至電路106相應的分支。電路106用于產生單一輸出信號108,其基于第一控制兀件102和第二控制元件104 二者的狀態。在操作中，考慮到第一控制元件102和第二控制元件104，車輛操作者可以選擇:(a)不起動任何控制元件102、104，將第一控制元件102和第二控制元件104 二者留在當前無效狀態；(b)僅起動第一控制元件102，將第一控制元件102置于當前有效狀態且將第二控制元件104留在當前無效狀態；(c)僅起動第二控制元件104，將第一控制元件102留在當前無效狀態且將第二控制元件104置于當前有效狀態；或者(d)起動第一控制元件102和第二控制元件104 二者，將第一控制元件102和第二控制元件104 二者置于當前有效狀態。因此，控制元件102、104的每個構造為基于相應控制元件102、104的多個使用者可選擇操作狀態中的當前有效的一個而影響單一輸出信號108。
因此，通過兩個控制元件的每一個的兩種可能狀態，從兩個控制元件的同時操作，電路106提供四種可能的輸出信號。以這一方式，通過僅使用兩個控制元件而便于控制車輛的四個功能或特征，電路106可以提供增強的功能性。示例性的車輛功能和特征可以包括車輛娛樂系統特征、氣候控制系統特征、車輛燈光特征或車輛的其它功能。在一個示例性實施方式中，除了第一和第二控制元件，方向盤100還包括第三控制元件110、第四控制元件112、第五控制元件114、第六控制元件116、第七控制元件118和第八控制元件120。可以意識到，電路106可以構造為對相應于這些元件的每一個的獨立車輛功能提供控制，和/或提供相應于這些額外控制元件的各種組合的同時起動的獨立輸出信號。因此，可以產生功能性的顯著增加，而沒有顯著增加控制元件數量或不需要導體以將來自方向盤100的旋轉部分的信號傳送到固定結構，像車身控制器這樣的微處理器可以位于固定結構中。該體系結構可以給數量顯著增加的獨立功能提供控制。附圖2是示出了基于從第一控制元件102和第二控制元件104 二者處接收的信號來提供增強的功能性的示例性電路106的示意圖。如附圖2所示，從第一控制元件102和第二控制元件104輸出的電信號由邏輯控制器122接收。第一控制元件102和第二控制元件104都與邏輯控制器122通信，且被構造為傳遞各自的第一輸出信號和第二輸出信號至邏輯控制器122。在一個示例性實施方式中，邏輯控制器122構造為基于其從第一控制元件102和第二控制元件104接收的輸入(也就是，第一輸出信號和第二輸出信號)的組合而起動第一輸出開關124、 第二輸出開關126或第三輸出開關128。電阻開關階梯106包括多個電阻元件(也就是，第一電阻元件130、第二電阻元件132、第三電阻元件134、第四電阻元件136、第五電阻元件138、第六電阻元件140、第七電阻元件142、和第八電阻元件144)，在電源146和末端節點148之間串聯聯接。第三控制元件110構造為電聯接在第一中間節點150和輸出節點152之間的開關。第一中間節點150位于第一電阻元件130和第二電阻元件132之間的導電路徑上。第一輸出開關124電聯接在第二中間節點154和輸出節點152之間。第二中間節點154聯接在第二電阻元件132和第三電阻元件134之間。第二輸出開關126電聯接在第三中間節點156和輸出節點152之間。第三中間節點156聯接在第三電阻元件134和第四電阻元件136之間。第四控制元件112電聯接在第四中間節點158和輸出節點152之間。第四中間節點158聯接在第四電阻元件136和第五電阻元件138之間。第五控制元件114電聯接在第五中間節點160和輸出節點152之間。第五中間節點160聯接在第五電阻元件138和第六電阻元件140之間。第六控制元件116電聯接在第六中間節點162和輸出節點152之間。第六中間節點162聯接在第六電阻元件140和第七電阻元件142之間。第七控制元件118電聯接在第七中間節點164和輸出節點152之間。第七中間節點164聯接在第七電阻元件142和第八電阻元件144之間。最后，第三輸出開關128電聯接在末端節點148和輸出節點152之間。輸出節點通過接地電阻168而聯接至接地節點166。輸出節點152提供了從電路106至模數轉換器170的單個輸出108。在一個示例性實施方式中，當車輛操作者僅起動第一控制元件102時，第一輸出開關124被起動。在一個示例性實施方式中，當車輛操作者僅起動第二控制元件104時，第二輸出開關126被起動。在一個示例性實施方式中，當車輛操作者起動第一控制元件102和第二控制元件104時，第三輸出開關128被起動。
附圖3是示出了用于提供增強的功能性的示例性電路的簡化示意圖。如附圖3所示，在一個示例性實施方式中，控制元件的同時致動(也就是，起動)(例如，同時按下按鈕)可以通過扳動數模轉換器電路而實現。在一個示例性實施方式中，第一控制元件102、第二控制元件104、第三控制元件110和第四控制元件布置為并聯輸入至數模轉換器172內。數模轉換器172構造為產生輸出信號174，其指示了來自于第一控制元件102、第二控制元件104、第三控制元件110和第四控制元件的輸入的組合。因此，數模轉換器172構造為使得由數模轉換器172產生的輸出信號174具有用于每一個起動開關和起動開關的每一個組合的特定值。輸出信號174作為模擬輸入(也就是，模擬信號)被傳遞至微控制器176。微控制器176聯接至存儲器178，用于執行存儲于其上的軟件指令180。因此，功能的改變和/或增加可以僅通過改變由微控制器176執行的軟件指令180而實現，而不需要額外的控制元件。因此，所述的系統使用第二數量的控制元件提供對第一數量的功能的控制，其中第一數量超過第二數量。因此，方向盤組件可以包括多個控制元件，每一個控制元件被構造為，當被致動時，方便相應的車輛功能。此外，至少兩個控制元件可以被構造為，當組合致動時，方便額外的車輛功能。由于通過同時按下兩個或多個按鈕使額外的功能能夠實現，因此可以方便額外的控制，無需占據方向盤上過度的空間。例如，兩個控制元件的同時致動可以用于例如通過釋放轉向柱調整鎖而方便轉向柱組件的調整。雖然僅結合有限數量的 實施方式詳細描述了本發明，但可以容易理解的是，本發明并不被限制于這些公開的實施方式。相反，本發明可以被修改以結合任何數量的前面未描述的改變、變更、替代物或等價布置，但是它們與本發明的精神和范圍相當。此外，雖然已經描述了本發明的多個實施方式，可以理解的是，本發明的多個方面可以僅包括一些描述過的實施方式。因此，本發明不被看作被前面的描述所限制。
權利要求
1.一種方向盤組件，包括: 位于方向盤組件的使用者可接近表面上的多個控制元件； 多個控制元件中的每一個具有多個使用者可選擇的操作狀態； 多個控制元件中的每一個 電聯接至相應的電路分支； 該電路限定了輸出節點，且構造成在輸出節點處產生單一輸出信號； 多個控制元件中的每一個構造成基于多個控制元件中的相應一個的多個使用者可選擇的操作狀態中的當前有效的一個而影響單一輸出信號； 單一輸出信號指示了多個控制元件中的每一個的多個使用者可選擇的操作狀態中的當前有效的狀態。
2.如權利要求1所述的方向盤組件，其中，多個控制元件包括第一控制元件和第二控制元件，第一控制元件和第二元件二者都包括構造為電開關的按鈕。
3.如權利要求2所述的方向盤組件， 其中，第一控制元件與邏輯控制器通信，且構造成將來自第一控制元件的第一輸出信號傳遞至邏輯控制器； 其中，第二控制元件與邏輯控制器通信，且構造成將來自第二控制元件的第二輸出信號傳遞至邏輯控制器；以及 其中，邏輯控制器構造成基于第一輸出信號和第二輸出信號而起動第一輸出開關、第二輸出開關或第三輸出開關。
4.如權利要求3所述的方向盤組件， 其中，電路包括電阻階梯，該電阻階梯包括串聯聯接在電源和末端節點之間并限定多個中間節點的多個電阻元件，多個中間節點中的每一個位于多個電阻元件中的兩個電阻元件之間； 其中，第一輸出開關電聯接在第一中間節點和輸出節點之間，第一中間節點位于多個電阻元件中的第一電阻元件和多個電阻元件中的第二電阻元件之間； 其中，第二輸出開關電聯接在第二中間節點和輸出節點之間，第二中間節點位于多個電阻元件中的第二電阻元件和多個電阻元件中的第三電阻元件之間； 其中，第三輸出開關電聯接在末端節點和輸出節點之間； 其中，輸出節點通過接地電阻聯接至接地節點；以及 其中，輸出節點聯接至模數轉換器，用于將單一輸出信號傳送至模數轉換器。
5.如權利要求1所述的方向盤組件， 其中，多個控制元件并聯布置； 其中，多個控制元件中的每一個聯接至數模轉換器；以及 其中，多個控制元件中的每一個構造為將輸入信號提供至數模轉換器，指示其相應的使用者可選擇操作狀態。
6.如權利要求5所述的方向盤組件，其中，數模轉換器構造為產生單一輸出信號，該單一輸出信號指示多個控制元件中的每一個的相應的使用者可選擇操作狀態。
7.如權利要求6所述的方向盤組件，其中，所述單一輸出信號是模擬信號。
8.如權利要求5所述的方向盤組件，其中，所述輸出節點聯接至微控制器。
9.如權利要求8所述的方向盤組件，其中，所述微控制器包括聯接至存儲器的微處理器；以及 其中，所述微處理器構造為執行存儲于所述存儲器內的軟件指令。
10.如權利要求9所述的方向盤組件，其中，所述軟件指令構造為使得:多個控制元件中的預先限定的兩個的 同時起動導致微處理器便于調整轉向柱組件。
全文摘要
本發明提供一種方向盤組件，其包括位于方向盤組件的使用者可接近表面上的多個控制元件。多個控制元件中的每一個具有多個使用者可選擇的操作狀態，且電聯接至相應的電路分支。該電路限定了輸出節點，且構造成在輸出節點處產生單一輸出信號。多個控制元件中的每一個構造成基于多個控制元件中的相應一個的多個使用者可選擇的操作狀態中當前有效的一個而影響單一輸出信號。單一輸出信號指示了多個控制元件中的每一個的多個使用者可選擇的操作狀態中的當前有效的狀態。
文檔編號B60R16/02GK103223969SQ20131008211
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月27日 優先權日2012年1月27日
發明者G·M·麥克肯, A·D·莫蘭, F·J·伯格, R·P·納什 申請人:操縱技術Ip控股公司