專利名稱：方向盤系統的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及車輛，并且更具體地涉及與車輛一起使用的方向盤系統。
背景技術：
現代車輛包括過多的電氣系統和部件，駕駛員在操作車輛時被它們召喚以操作并相互作用。例如，一些現代車輛包括以下系統的部分或全部立體聲系統、光盤播放器、視頻光盤播放器、導航系統、免提蜂窩通信系統、衛星無線電系統、加熱、通風和空調系統、風擋雨刷器系統、前燈系統、轉彎信號系統、電動座椅和電動后視鏡、巡航控制系統等等。這些系統/部件中的每一個通常都經由開關或某些其他類型的手動操作致動器來操作。操作車輛的需求(包括對其保持警覺的需要)和了解交通和道路狀況使得對駕駛員而言不期望將他們的視線離開道路和/或他們的手離開方向盤。但是，當駕駛員希望操作操作或致動上述引用電子系統中的一個或多個同時操作車輛時，他們可能需要暫時將他們的視線離開道路并且他們的手離開方向盤。一個現有的解決方案是將用于各種電子系統和部件的冗余的控制器/致動器安裝在方向盤的中心轂上。其他現有解決方案需要安裝按鈕和開關到方向盤自身的輪緣上。 雖然這些解決方案已經充足，但是還有改進的空間。例如，需要將控制器/致動器定位在方向盤的中心轂上的解決方案沒有消除駕駛員將手離開方向盤的輪緣或他們的視線暫時離開道路的需要。需要將按鈕和開關定位在方向盤的輪緣上的解決方案沒有消除駕駛員將他們的手移開方向盤的輪緣的需要。但是，通過將按鈕和開關布置在輪緣上，(多個)受控系統可能在駕駛員轉動方向盤以使車輛轉向時被無意地致動。

發明內容
此處公開了與車輛一起使用的方向盤系統的各種實施例。在非限制性實施例中，方向盤系統包括但不限于方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱。所述方向盤具有輪緣。方向盤系統還包括與輪緣相關聯的觸摸感應部件。所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號。方向盤系統還包括處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件。處理器配置為操作地連接到第一子系統和第二子系統。 觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器。處理器還配置為在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。在另一個非限制性實施例中，方向盤系統包括但不限于方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱。所述方向盤具有輪緣。方向盤系統還包括與輪緣相關聯的觸摸感應部件。所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號。方向盤系統還包括與方向盤相關聯的方向盤傳感器。方向盤傳感器配置為檢測方向盤的旋轉，并且還配置為產生與方向盤的旋轉相對應的第三電子信號。方向盤系統還包括處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件和方向盤傳感器。處理器配置為操作地連接到第一子系統和第二子系統。觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器。方向盤傳感器配置為發送第三電子信號到處理器。處理器配置為當在輪緣上相對于車輛駕駛員的預定位置附近檢測到第一手勢時在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統。處理器還配置為當在所述預定位置附近檢測到第二手勢時在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。在另一個非限制性實施例中，方向盤系統括但不限于方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱。所述方向盤具有輪緣。方向盤系統還包括與輪緣相關聯的觸摸感應部件。所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號。方向盤系統還包括與方向盤相關聯的子系統選擇器開關。方向盤系統還包括處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件和子系統選擇器開關。處理器配置為操作地連接到第一子系統、第二子系統、第三子系統和第四子系統。觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器。子系統選擇器開關配置為在第一操作模式和第二操作模式之間交替變化。當子系統選擇器開關處于第一操作模式中時處理器配置為控制第一子系統和第二子系統。當子系統選擇器開關處于第二操作模式中時處理器配置為控制第三子系統和第四子系統。處理器還置為當子系統選擇器開關處于第一操作模式時在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和當子系統選擇器開關處于第一操作模式時在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。處理器還配置為當子系統選擇器開關處于第二操作模式時在接收到第一電子信號后發送第三指令到第三子系統，和當子系統選擇器開關處于第二操作模式時在接收到第二電子信號后發送第四指令到第四子系統。本發明涉及下述技術方案。1. 一種與車輛一起使用的方向盤系統,所述方向盤系統包括
方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱，所述方向盤具有輪緣；
與輪緣相關聯的觸摸感應部件，所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號；和
處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件，處理器配置為操作地連接到第一子系統和第二子系統；
其中觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器，并且其中處理器還配置為在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。2.根據技術方案I所述的方向盤系統，其中所述觸摸感應部件覆蓋所述輪緣的一部分。3.根據技術方案2所述的方向盤系統，其中所述輪緣被觸摸感應部件覆蓋的該部分面對車輛的駕駛員。4.根據技術方案2所述的方向盤系統，其中所述輪緣被觸摸感應部件覆蓋的該部分背離車輛的駕駛員。
5.根據技術方案2所述的方向盤系統，其中所述觸摸感應部件基本覆蓋所述輪緣的整個表面。6.根據技術方案I所述的方向盤系統，還包括布置在觸摸感應部件和輪緣上的
覆蓋部件。7.根據技術方案I所述的方向盤系統，其中第一手勢包括將手指沿弧形掃過觸摸感應部件的表面上。8.根據技術方案I所述的方向盤系統，其中第二手勢包括將手指至少部分繞握在輪緣上并且使手指沿順時針方向和逆時針方向之一轉動。9.根據技術方案I所述的方向盤系統，其中所述第一手勢和第二手勢之一需要兩個手指基本一體地在觸摸感應部件的表面上運動。10. 一種與車輛一起使用的方向盤系統,所述方向盤系統包括
方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱，所述方向盤具有輪緣；
與輪緣相關聯的觸摸感應部件，所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號；
與方向盤相關聯的方向盤傳感器，方向盤傳感器配置為檢測方向盤的旋轉，并且還配置為產生與方向盤的旋轉相對應的第三電子信號；和
處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件和方向盤傳感器，處理器配置為操作地連接到第一子系統和第二子系統；
其中觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器，其中方向盤傳感器配置為發送第三電子信號到處理器，并且其中處理器配置為當在輪緣上相對于車輛駕駛員的預定位置附近檢測到第一手勢時在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和當在所述預定位置附近檢測到第二手勢時在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。11.根據技術方案10所述的方向盤系統,其中第三電子信號對應于方向盤從中立位置的偏移。12.根據技術方案10所述的方向盤系統，其中處理器配置為分別使用第一電子信號和第二電子信號確定第一手勢和第二手勢在輪緣上的位置，并且其中處理器還配置為通過利用第三電子信號確定第一手勢和第二手勢是否是在所述預定位置處做出。13.根據技術方案10所述的方向盤系統，其中所述預定位置包括相對于駕駛員的輪緣的左側和相對于駕駛員的輪緣的右側之一。14.根據技術方案10所述的方向盤系統，其中所述觸摸感應部件覆蓋所述輪緣的一部分。15.根據技術方案14所述的方向盤系統，其中所述輪緣被觸摸感應部件覆蓋的該部分面對車輛的駕駛員。16.根據技術方案14所述的方向盤系統，其中所述輪緣被觸摸感應部件覆蓋的該部分背離車輛的駕駛員。17.根據技術方案14所述的方向盤系統，其中所述觸摸感應部件基本覆蓋所述輪緣的整個表面。
18. 一種與車輛一起使用的方向盤系統，所述方向盤系統包括
方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱，所述方向盤具有輪緣；
與輪緣相關聯的觸摸感應部件，所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號；
與方向盤相關聯的子系統選擇器開關；和
處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件和子系統選擇器開關，處理器配置為操作地連接到第一子系統、第二子系統、第三子系統和第四子系統；
其中觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器，其中子系統選擇器開關配置為在第一操作模式和第二操作模式之間交替變化，當子系統選擇器開關處于第一操作模式中時處理器配置為控制第一子系統和第二子系統，當子系統選擇器開關處于第二操作模式中時處理器配置為控制第三子系統和第四子系統，其中處理器還置為當子系統選擇器開關處于第一操作模式時在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和當子系統選擇器開關處于第一操作模式時在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統，并且其中處理器還配置為當子系統選擇器開關處于第二操作模式時在接收到第一電子信號后發送第三指令到第三子系統，和當子系統選擇器開關處于第二操作模式時在接收到第二電子信號后發送第四指令到第四子系統。19.根據技術方案18所述的方向盤系統，其中子系統選擇器開關被安裝到方向盤的轂。20.根據技術方案18所述的方向盤系統，其中子系統選擇器開關包括觸摸感應
顯示屏。


此處將結合附圖描述一個或多個實施例，其中相似標號表示相似部件，并且
圖I是圖示根據此處公開教導制造的與車輛一起使用的方向盤系統的實施例的示意
圖2是圖示了方向盤和在組裝到方向盤之前的觸摸感應部件；
圖3圖示了包括圖2的方向盤和觸摸感應部件的方向盤組件，和在組裝到觸摸感應部件上之前的覆蓋部件；
圖4圖示了圖3的方向盤、觸摸感應部件和覆蓋部件的組件；
圖5圖示了圖4的方向盤組件的橫截面視圖，并且還圖示了駕駛員位于圖4的方向盤組件之前的典型布置；
圖6是圖4的方向盤組件的局部視圖，其中駕駛員手的兩個手指在做出第一手勢之前位于方向盤組件上；
圖7是圖6的方向盤組件的局部視圖，圖示駕駛員手的兩個手指在做出第一手勢之后的位置；
圖8是圖4的方向盤組件的局部視圖，圖示使用駕駛員拇指做出的手勢；
圖9是圖4的方向盤組件的一部分的橫截面視圖，其中駕駛員的手在做出第二手勢之前繞握于方向盤組件上；圖10是圖9的方向盤組件的橫截面視圖，其中駕駛員的手在做出第二手勢之后繞握于方向盤組件上；
圖11是視圖，圖示圖4的方向盤組件，并且還圖示輪緣上的兩個預定位置，在此處方向盤系統配置為接受駕駛員的手勢；
圖12是視圖，圖示在轉彎期間圖10的方向盤組件，并且還圖示輪緣上的兩個預定位置相對于駕駛員保持不變；和
圖13-14是圖示方向盤組件的替代實施例的示意圖，其配置為在多個操作模式中操作并且使用基本相同的手勢來控制多個子系統。
具體實施例方式以下說明本質上僅為示范性的且絕不旨在限制其應用或使用。此外，也無意通過前面技術領域、背景技術、簡要說明或后面詳細說明中存在的任何明示或暗示的理論來約束。此處公開了與車輛一起使用的改進方向盤系統。觸摸感應部件纏繞在方向盤的輪緣(或其一部分)上，由此將輪緣轉變成凸面觸摸感應致動器。觸摸感應部件可以是薄膜材料，例如當前在傳統觸摸屏顯示系統上使用來檢測顯示屏上人的觸摸的材料。觸摸感應部件配置為產生與駕駛員在方向盤上所做的不同手勢相對應的電子信號。在此處使用時，術語“手勢”是指人的(多個)手指或其他身體部位或(多個)附屬物以預定模式或方式沿著觸摸感應部件的表面的有意移動。例如，手指以弧形掃過觸摸感應部件的表面將使得觸摸感應部件產生第一電子信號。手指握住方向盤并且圍繞輪緣的截面順時針或逆時針轉動/扭動將使得觸摸感應部件產生第二電子信號。額外的手勢也可以由觸摸感應部件檢測，并且將導致觸摸感應部件產生額外的電子信號。觸摸感應部件操作地連接到處理器，并且配置為當檢測到每個手勢時發送(多個)電子信號到處理器。處理器操作地連接到車輛上的多個子系統。例如，處理器可以操作地連接到車輛的風擋雨刷器系統和車輛轉彎信號系統。處理器配置為發送控制指令到多個子系統。例如， 處理器可以發送第一指令到風擋雨刷器系統以打開或關閉風擋雨刷器，并且可以發送第二指令到轉彎信號系統以打開或關閉閃光警戒燈。處理器發送到各個子系統的指令取決于處理器從觸摸感應部件接收到哪個電子信號。因此，處理器配置為從觸摸感應部件接收電子信號，辨別已經發送哪個電子信號，并且發送指令到與該電子信號相對應的車輛上子系統。 在某些實施例中，駕駛員的手或其一部分沿著觸摸感應部件表面的不符合預定描述的隨機運動(其因此不是手勢)不會導致產生電子信號。在其他實施例中，在觸摸感應部件的表面上檢測到的任何運動將導致產生電子信號，該電子信號繼而將發送到處理器。在這樣的實施例中，將手勢從手或手指沿著方向盤的表面的隨機運動辨別開的責任將指派給處理器。上述方向盤系統允許駕駛員簡單地通過在方向盤的表面上做特定手勢來操作各種子系統。方向盤用作允許車輛駕駛員使用單個致動器(即方向盤)來操作多個子系統的人機界面。此系統的使用允許駕駛員在駕駛的同時與車輛上的多個子系統相互作用，而無需駕駛員的視線離開道路或手離開方向盤。此外，此方向盤系統的使用通過設計手勢使得它們模擬或模仿運動的類型而變為本能，該運動是通常用于致動與受控子系統相關的傳統開關的運動。例如，按鈕的旋轉可以通過圍繞方向盤的輪緣扭轉手指來模擬。
上述方向盤系統的進一步理解可以通過瀏覽此申請的附圖并閱讀以下詳細說明來獲得。圖I是圖示根據此處公開的教導制造的與車輛(車輛未示出)一起使用的方向盤系統20的實施例。方向盤系統20包括方向盤22，方向盤22具有輪緣24和中心轂26。方向盤系統20配置為附裝到車輛的轉向柱，并且可以以任何傳統方式附裝。方向盤系統20還包括觸摸感應部件28，和處理器30。在方向盤系統20的某些實施例中，例如圖I所示的實施例，方向盤系統20還包括方向盤傳感器32和/子系統選擇器開關34。在其他實施例中，方向盤系統20可以包括未在上面列出的部件，而不會背離此處的教導。觸摸感應部件28配置為檢測由人在觸摸感應部件28的表面上做出的手勢。在某些實施例中，觸摸感應部件28配置為將檢測到的每個手勢轉換為電子信號。例如，單個手指在觸摸感應部件28的表面上以弧形模式的滑動可以使得觸摸感應部件28產生第一電子信號。單個手指圍繞一段輪緣24的轉動可以使得觸摸感應部件28產生第二電子信號。兩個手指一體地在觸摸感應部件28的表面上以弧形模式的滑動可以使得觸摸感應部件28產生第三電子信號。兩個手指一體地圍繞一段輪緣24的轉動可以使得觸摸感應部件28產生第四電子信號，等等。大量手勢的變形和改變都是可能的。在某些實施例中，在輪緣24上的任何位置由觸摸感應部件28檢測到的單個手勢將導致產生相同的電子信號。在其他實施例中，當單個手勢在輪緣24上的不同位置進行時，該單個手勢可能導致產生多個不同電子信號。觸摸感應部件28可以是任何適當的柔性觸摸感應構件，其配置為檢測人的手指 (或其他附屬物)在觸摸感應部件28的表面上和/或沿著觸摸感應部件28的表面的運動。 存在多種技術用于檢測人的觸摸，包括美國專利號4521870、4821031、5038142、5956021、 6259491,6297811和6492979中公開的那些技術，由此這些專利的內容通過引用被整體結合到此處。觸摸感應部件28可以包括任何合適的材料，例如橡膠、塑料、箔和/或任何其他相對薄的柔性材料,能夠包容觸摸感應技術。觸摸感應部件28可以形成輪廓并配置為包裹在輪緣24周圍，使得觸摸感應部件28覆蓋輪緣24的至少一部分。在某些實施例中，觸摸感應部件28可以被定位為僅覆蓋輪緣24的一部分。例如，觸摸感應部件28可以定位為僅覆蓋輪緣24面對車輛駕駛員的一部分。在其他實施例中，觸摸感應部件28可以定位為僅覆蓋輪緣24背離車輛駕駛員并朝向車輛的儀表板的一部分。在其他實施例中，觸摸感應部件28可以形成輪廓并配置為覆蓋基本上輪緣24的整個表面。在其他實施例中，多個單獨的觸摸感應部件28可以用于覆蓋輪緣24的多個離散區域，并由此產生沿著輪緣24的表面的多個駕駛員輸入區域。處理器30可以是任何類型的計算機、計算機系統、微處理器、邏輯器件的集合、狀態機或任何其他模擬或數字電路，其配置為計算、和/或執行算法、和/或執行軟件應用程序、和/或執行子例程、和/或被加載并執行任何類型的計算機程序。處理器30可以包括單個處理器或協調工作的多個處理器。在某些實施例中，處理器30可以單獨地專用于方向盤系統20,而在其他實施例中處理器30可以與車輛上的其他系統共享。在其他實施例中， 處理器30可以不是單獨的部件，相反可以集成到方向盤系統20的任何其他部件中。例如， 在某些實施例中，處理器30可以是觸摸感應部件28、方向盤傳感器32和/或子系統選擇器開關34的部件。
在圖示實施例中，處理器30操作地連接到觸摸感應部件28、方向盤傳感器32和子系統選擇器開關34。這樣的操作連接可以通過使用任何適當的傳輸裝置完成，包括有線和無線連接。例如，每個部件可以經由同軸電纜或經由有效傳遞電子信號的任何其他類型的導線連接物理地連接到處理器30。在其他實施例中，每個部件可以通過總線或其他類似的通信通道連接到處理器30。適當無線連接的例子包括但不限于以藍牙商標、Wi-Fi連接和紅外連接等為代表的無線通信協議。觸摸感應部件28配置為向處理器30發送電子信號，該電子信號作為觸摸感應部件28檢測到的手勢的結果由觸摸感應部件28產生。例如，當第一手勢36由觸摸感應部件 28在輪緣24的表面上檢測到時，觸摸感應部件28將產生第一電子信號38并將第一電子信號38發送到處理器30。當第二手勢40由觸摸感應部件28在輪緣24的表面上檢測到時， 觸摸感應部件28將產生第二電子信號42并將第二電子信號42發送到處理器30。在圖示的示例中，處理器30操作連接到第一子系統44和第二子系統46。第一子系統44和第二子系統46可以是與車輛相關的任何系統。例如，第一子系統44可以是車輛立體聲系統，而第二子系統46可以是車輛前燈系統。處理器30還配置為發送指令到第一子系統44和第二子系統46，這些指令致動(例如打開、關閉和/或調節)第一子系統44和第二子系統46。處理器30配置為當處理器30從觸摸感應部件28接收到第一電子信號38 時發送第一指令48到第一子系統44。處理器30還配置為當處理器30從觸摸感應部件28 接收到第二電子信號42時發送第二指令50到第二子系統46。因此，處理器30配置為將不同的電子信號彼此辨別開，并且基于處理器30接收的特定電子信號發送特定和不同的致動指令到不同的子系統。這樣，通過在輪緣24的表面上做出預定手勢，駕駛員可以致動車輛上的數個子系統中的一個。圖2圖示了方向盤22和在組裝到方向盤22之前的觸摸感應部件28。在圖示實施例中，觸摸感應部件28是薄膜材料，其具有帶多個缺口 52的細長矩形的形狀。缺口 52在當觸摸感應部件28圍繞輪緣24包裹時將與支撐構件54對應的位置處沿著觸摸感應部件28 的長度縱向定位。缺口 52的位置和尺寸即將隨方向盤22的尺寸、形狀和配置而改變。支撐構件54配置為將輪緣24支撐在中心轂26上。支撐構件54的存在阻礙了觸摸感應部件 28的某些部分圍繞輪緣24完全包裹。缺口 52因此被提供以適應支撐構件54的存在。在其他實施例中，可以存在更少或更多數量的支撐構件54，并且將需要相應數量(和配置)的缺口 52。繼續參考圖1-2，觸摸感應部件28包括主體部分56，主體部分56容納檢測手指 (或其他附屬物)的觸摸并將每個檢測到的觸摸轉換成相應電子信號所需的電子器件。電子信號經由導線56由觸摸感應部件28發送到處理器30，導線56配置為傳遞電子信號。在某些實施例中，電子信號可以無線地發送。在這樣的實施例中，導線56可以不存在。圖3圖示了方向盤22和觸摸感應部件28的組件58以及在將覆蓋構件60組裝到觸摸感應部件28上之前的覆蓋構件60。觸摸感應部件28可以經由粘合劑或機械緊固件固定到方向盤22。在某些實施例中，例如圖3所示的實施例，外部覆蓋件(覆蓋構件60)可以組裝在方向盤22和觸摸感應部件28的組件上。例如，可能希望利用塑料或乙烯外部涂層保護觸摸感應部件28。在某些示例中，覆蓋構件60可以包括皮或革以提供更奢華的定制。 如圖所示，覆蓋構件60包括缺口 62以適應支撐構件54，并且允許覆蓋構件60圍繞方向盤22基本完全包裹。通過提供覆蓋構件60，觸摸感應部件28在駕駛員中表現為與其他方向盤在外觀上不會很不相同的方向盤。圖4圖示了包括方向盤22、觸摸感應部件28和覆蓋構件60的方向盤組件64。一旦方向盤組件64已經被組裝，它可以連接到車輛的轉向柱。在某些實施例中，導線56可以通過轉向柱被引導以連接到處理器。圖5圖示了方向盤組件64的橫截面視圖，并且還圖示了位于方向盤組件64之前的車輛的駕駛員66。方向盤組件64包括由剛或其他適當材料制成的中心芯部68。圍繞中心芯部68的是一層填料70，其可以包括泡沫或任何其他適當緩沖材料。在某些實施例中， 該層填料70可以省略。圍繞填料70的是觸摸感應部件28。如圖所示，觸摸感應部件28圍繞填料70的整個外圍，向駕駛員66提供圍繞方向盤組件64的整個外圍輸入手勢的機會。 覆蓋構件60基本上環繞并保護觸摸感應部件28。圖6是方向盤組件64的局部視圖。繼續參考圖1-6，圖6圖示了在做出第一手勢 36前駕駛員的手的兩個手指方向盤組件64上。圖7是類似于圖6的方向盤組件64的局部視圖，圖示了在做出第一手勢36后駕駛員的手的兩個手指的位置。在此圖示實施例中，第一手勢36包括沿著輪緣24向右以柔和的弧形滑動兩個手指。在某些實施例中，第一手勢 36可以在輪緣24上的任何位置由駕駛員66做出，并且將被處理器30識別為第一手勢36。 這將允許駕駛員66在輪緣24上的任何期望位置通過做出第一手勢36致動第一子系統44。 在其他實施例中，方向盤系統20可以配置為僅在輪緣24上面朝駕駛員66或者背離駕駛員 66的部分上檢測第一手勢36。在其他實施例中，方向盤系統20可以配置為僅當在輪緣24 的預定位置處檢測到第一手勢36時將第一手勢36解釋為致動第一子系統44的指令，并且當在輪緣24上的不同位置處檢測到第一手勢36時將第一手勢36解釋為致動不同子系統的指令。這樣的配置將簡單地通過在方向盤22的不同部分中做出手勢來允許使用相同的手勢致動多個子系統。圖8是方向盤組件64的局部視圖。繼續參考圖1-8，圖8圖示了駕駛員可以通過輕微地在輪緣24的表面上滑動他們的拇指來使用他們的拇指輸入第一手勢36。這允許駕駛員提供輸入到方向盤系統20中，而無需將他們的手移動離開方向盤組件64上的其當前位置。在某些實施例中，這樣的手勢可以在輪緣24的任何表面上進行，包括面對駕駛員和背離駕駛員的那些表面。圖9是方向盤組件64的一部分的橫截面視圖，其中在做出第二手勢40之前駕駛員66的手繞握在方向盤組件64上。圖10是圖9的方向盤組件64的該部分的橫截面視圖， 其中在做出第二手勢之間駕駛員的手繞握在方向盤組件上。繼續參考圖1-10，為了做出第二手勢，駕駛員沿圖9中箭頭所示的逆時針方向圍繞輪緣扭轉其手。此扭轉手勢將致動第二子系統46。雖然圖1-10描述了可以由駕駛員66在方向盤組件64上做出并且由方向盤系統 20檢測的兩種不同類型的手勢，但是應當理解到，許多其他類型的手勢也可以由方向盤系統20檢測，并且可以由方向盤系統20解釋為致動一個或多個車輛子系統的意圖。繼續參考圖1，方向盤傳感器32配置為檢測方向盤22的旋轉角度，并且產生與該旋轉對應的第三電子信號72。在某些實施例中，第三電子信號72可以對應于方向盤22從其中立位置(例如，與方向盤定向為直線駕駛相對應的位置)的偏移。方向盤傳感器32還配置為發送第三電子信號72到處理器30。在某些實施例中，處理器30可以配置為利用第三電子信號72確定方向盤22的當前旋轉角度。在這樣的實施例中，處理器30可以進一步配置為僅當在相對于駕駛員的預定位置處檢測到手勢時才響應于在方向盤22上做出的那些手勢。例如，方向盤系統20可以配置為僅當方向盤22的位于駕駛員的左側或右側的部分上做出手勢時才響應那些手勢，而無論方向盤22的旋轉角度如何。這樣，駕駛員不需要將特定手勢與方向盤的具體部分相關聯，而是僅需要記住該手勢需要在方向盤的左側或右側上輸入。此布置對于習慣于致動在固定位置安裝到車輛儀表板并且無論方向盤角度如何保持在那些固定位置的開關的駕駛員而言可能是特別本能的。圖11是視圖，示出方向盤組件64，并且還示出在輪緣上的示例性預定位置，在該預定位置方向盤系統配置為檢測并接受駕駛員做出的手勢。由駕駛員在方向盤上這些預定位置之外輸入的手勢將被方向盤系統20拒絕，并且將不會導致任何車輛子系統的致動。在圖示實施例中，第一預定位置74位于方向盤組件64的左側，并且第二預定位置76位于方向盤組件64的右側。當駕駛員轉動方向盤組件64時第一和第二預定位置74和76將保持在相對于駕駛員66的這些相對位置處。圖12是視圖，圖示當駕駛員轉動方向盤以轉動車輛時的方向盤組件64，并且還圖示預定位置74和76相對于駕駛員保持基本不變。保持第一和第二預定位置74和76相對于駕駛員基本不變有助于駕駛員66在執行車輛操縱同時致動車輛上子系統的能力。使用圖10和11中圖示的策略，駕駛員66僅需要記住手勢需要相對于自己在何處做出，并且不需要記住或定位方向盤組件64的特定部分以實現輸入所需手勢的目的。繼續參考圖1，子系統選擇器開關34配置為在多個操作模式之間切換方向盤組件 20。例如，子系統選擇器開關34可以配置為在第一操作模式和第二操作模式之間切換方向盤系統20。當在這些不同操作模式中時，處理器30將解釋相同手勢為駕駛員致動不同子系統的意圖。例如，當子系統選擇器開關34將方向盤系統20置于第一操作模式中時，處理器 30將分別解釋第一手勢36和第二手勢40為駕駛員致動第一子系統44和第二子系統46的意圖。但是，當子系統選擇器開關34將方向盤系統20置于第二操作模式中時，處理器30 將分別解釋第一手勢36和第二手勢40為駕駛員致動第三子系統78和第四子系統80的意圖。子系統選擇器開關34的使用消除了需要駕駛員記住大量不同手勢，而是允許駕駛員使用相同手勢致動不同車輛子系統。在某些實施例中，子系統選擇器開關34可以是簡單的開關、撥盤、旋鈕、按鈕或者任何其他適當機械致動器。在其他實施例中，子系統選擇器開關34可以包括觸摸屏顯示器，其向駕駛員提供文本或圖像讀數，其指示致動哪個操作模式。圖13-14是示意圖，圖示了使用子系統選擇器開關34 (參見圖I)來在不同操作模式之間交替，以使用相同的手勢致動不同的車輛子系統。在圖12中，方向盤組件64與第一子系統44 (立體聲系統)、第二子系統46 (前燈系統)、第三子系統78 (風擋雨刷器系統)和第四子系統80 (轉彎信號系統)一起圖示。子系統選擇器開關34安裝到中心轂26，并且已經被致動使得方向盤系統20處于第一操作模式。如圖13進一步示出，駕駛員的左手82做出第一手勢36同時駕駛員的右手做出第二手勢40。因為方向盤系統20處于第一操作模式,第一和第二手勢使得第一子系統44和第二子系統46致動。繼續參考圖1-14，在圖14中，子系統選擇器開關34已經以將方向盤組件20置于第二操作模式的方式被致動。如圖所示，駕駛員的左手82和駕駛員的右手84再次分別輸入第一和第二手勢。但是，因為方向盤系統20處于第二操作模式，這些手勢不再致動第一子系統44和第二子系統46。相反，第一和第二手勢現在分別使得處理器30產生第三指令 86和第四指令88，它們繼而致動第三子系統78和第四子系統80。在其他實施例中，任何數量的操作模式都是可以的，因此允許僅僅最小數量的手勢來控制大量的車輛子系統。盡管已經在前面的詳細描述中示出了至少一個示例性實施例，但是應當理解，存在大量的變型。還應當清楚，所述一個或多個示例性實施例僅僅是例子，而不是以任何方式限制本發明的范圍、應用或結構。相反，前面的詳細描述會給本領域的技術人員提供實現所述示例性實施例或多個示例性實施例的方便路徑圖。應當理解，在不脫離由所附權利要求及其合法等效物所限定的本發明范圍的情況下，可對元件的功能和布置進行各種改變。
1權利要求
1.一種與車輛一起使用的方向盤系統，所述方向盤系統包括方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱，所述方向盤具有輪緣；與輪緣相關聯的觸摸感應部件，所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號；和處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件，處理器配置為操作地連接到第一子系統和第二子系統；其中觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器，并且其中處理器還配置為在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。
2.根據權利要求I所述的方向盤系統，其中所述觸摸感應部件覆蓋所述輪緣的一部分。
3.根據權利要求2所述的方向盤系統，其中所述輪緣被觸摸感應部件覆蓋的該部分面對車輛的駕駛員。
4.根據權利要求2所述的方向盤系統，其中所述輪緣被觸摸感應部件覆蓋的該部分背離車輛的駕駛員。
5.根據權利要求2所述的方向盤系統，其中所述觸摸感應部件基本覆蓋所述輪緣的整個表面。
6.根據權利要求I所述的方向盤系統，還包括布置在觸摸感應部件和輪緣上的覆蓋部件。
7.根據權利要求I所述的方向盤系統，其中第一手勢包括將手指沿弧形掃過觸摸感應部件的表面上。
8.根據權利要求I所述的方向盤系統，其中第二手勢包括將手指至少部分繞握在輪緣上并且使手指沿順時針方向和逆時針方向之一轉動。
9.一種與車輛一起使用的方向盤系統,所述方向盤系統包括方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱，所述方向盤具有輪緣；與輪緣相關聯的觸摸感應部件，所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號；與方向盤相關聯的方向盤傳感器，方向盤傳感器配置為檢測方向盤的旋轉，并且還配置為產生與方向盤的旋轉相對應的第三電子信號；和處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件和方向盤傳感器，處理器配置為操作地連接到第一子系統和第二子系統；其中觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器，其中方向盤傳感器配置為發送第三電子信號到處理器，并且其中處理器配置為當在輪緣上相對于車輛駕駛員的預定位置附近檢測到第一手勢時在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和當在所述預定位置附近檢測到第二手勢時在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。
10.一種與車輛一起使用的方向盤系統,所述方向盤系統包括方向盤，配置為附裝到車輛的轉向柱，所述方向盤具有輪緣；與輪緣相關聯的觸摸感應部件，所述觸摸感應部件配置為檢測輪緣上的第一手勢和輪緣上的第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號；與方向盤相關聯的子系統選擇器開關；和處理器，處理器通信地連接到觸摸感應部件和子系統選擇器開關，處理器配置為操作地連接到第一子系統、第二子系統、第三子系統和第四子系統；其中觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器，其中子系統選擇器開關配置為在第一操作模式和第二操作模式之間交替變化，當子系統選擇器開關處于第一操作模式中時處理器配置為控制第一子系統和第二子系統，當子系統選擇器開關處于第二操作模式中時處理器配置為控制第三子系統和第四子系統，其中處理器還置為當子系統選擇器開關處于第一操作模式時在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和當子系統選擇器開關處于第一操作模式時在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統，并且其中處理器還配置為當子系統選擇器開關處于第二操作模式時在接收到第一電子信號后發送第三指令到第三子系統，和當子系統選擇器開關處于第二操作模式時在接收到第二電子信號后發送第四指令到第四子系統。
全文摘要
一種與車輛一起使用的方向盤系統包括但不限于具有輪緣的方向盤。觸摸感應部件覆蓋輪緣。所述觸摸感應部件檢測輪緣上的第一手勢和第二手勢，并且在檢測到第一手勢時產生第一電子信號和在檢測到第二手勢時產生第二電子信號。處理器通信地連接到觸摸感應部件，并且配置為操作地連接到第一子系統和第二子系統。觸摸感應部件還配置為發送第一電子信號和第二電子信號到處理器，并且其中處理器還配置為在接收到第一電子信號后發送第一指令到第一子系統，和在接收到第二電子信號后發送第二指令到第二子系統。
文檔編號B62D1/04GK102582673SQ20121000840
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月12日 優先權日2011年1月12日
發明者C.V.戈德曼-申哈 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司