CN102582673B

CN102582673B - 方向盘系统

Info

Publication number: CN102582673B
Application number: CN201210008406.5A
Authority: CN
Inventors: C.V.戈德曼-申哈
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: US20120179328A1; DE102011090040A1; CN102582673A; US8738224B2

Abstract

一种与车辆一起使用的方向盘系统包括但不限于具有轮缘的方向盘。触摸感应部件覆盖轮缘。所述触摸感应部件检测轮缘上的第一手势和第二手势，并且在检测到第一手势时产生第一电子信号和在检测到第二手势时产生第二电子信号。处理器通信地连接到触摸感应部件，并且配置为操作地连接到第一子系统和第二子系统。触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器，并且其中处理器还配置为在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统。

Description

方向盘系统

技术领域

本发明通常涉及车辆，并且更具体地涉及与车辆一起使用的方向盘系统。

背景技术

现代车辆包括过多的电气系统和部件，驾驶员在操作车辆时被它们召唤以操作并相互作用。例如，一些现代车辆包括以下系统的部分或全部：立体声系统、光盘播放器、视频光盘播放器、导航系统、免提蜂窝通信系统、卫星无线电系统、加热、通风和空调系统、风挡雨刷器系统、前灯系统、转弯信号系统、电动座椅和电动后视镜、巡航控制系统等等。这些系统/部件中的每一个通常都经由开关或某些其他类型的手动操作致动器来操作。

操作车辆的需求（包括对其保持警觉的需要）和了解交通和道路状况使得对驾驶员而言不期望将他们的视线离开道路和/或他们的手离开方向盘。但是，当驾驶员希望操作操作或致动上述引用电子系统中的一个或多个同时操作车辆时，他们可能需要暂时将他们的视线离开道路并且他们的手离开方向盘。

一个现有的解决方案是将用于各种电子系统和部件的冗余的控制器/致动器安装在方向盘的中心毂上。其他现有解决方案需要安装按钮和开关到方向盘自身的轮缘上。虽然这些解决方案已经充足，但是还有改进的空间。例如，需要将控制器/致动器定位在方向盘的中心毂上的解决方案没有消除驾驶员将手离开方向盘的轮缘或他们的视线暂时离开道路的需要。需要将按钮和开关定位在方向盘的轮缘上的解决方案没有消除驾驶员将他们的手移开方向盘的轮缘的需要。但是，通过将按钮和开关布置在轮缘上，（多个）受控系统可能在驾驶员转动方向盘以使车辆转向时被无意地致动。

发明内容

此处公开了与车辆一起使用的方向盘系统的各种实施例。

在非限制性实施例中，方向盘系统包括但不限于方向盘，配置为附装到车辆的转向柱。所述方向盘具有轮缘。方向盘系统还包括与轮缘相关联的触摸感应部件。所述触摸感应部件配置为检测轮缘上的第一手势和轮缘上的第二手势，并且在检测到第一手势时产生第一电子信号和在检测到第二手势时产生第二电子信号。方向盘系统还包括处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件。处理器配置为操作地连接到第一子系统和第二子系统。触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器。处理器还配置为在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统。

在另一个非限制性实施例中，方向盘系统包括但不限于方向盘，配置为附装到车辆的转向柱。所述方向盘具有轮缘。方向盘系统还包括与轮缘相关联的触摸感应部件。所述触摸感应部件配置为检测轮缘上的第一手势和轮缘上的第二手势，并且在检测到第一手势时产生第一电子信号和在检测到第二手势时产生第二电子信号。方向盘系统还包括与方向盘相关联的方向盘传感器。方向盘传感器配置为检测方向盘的旋转，并且还配置为产生与方向盘的旋转相对应的第三电子信号。方向盘系统还包括处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件和方向盘传感器。处理器配置为操作地连接到第一子系统和第二子系统。触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器。方向盘传感器配置为发送第三电子信号到处理器。处理器配置为当在轮缘上相对于车辆驾驶员的预定位置附近检测到第一手势时在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统。处理器还配置为当在所述预定位置附近检测到第二手势时在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统。

在另一个非限制性实施例中，方向盘系统括但不限于方向盘，配置为附装到车辆的转向柱。所述方向盘具有轮缘。方向盘系统还包括与轮缘相关联的触摸感应部件。所述触摸感应部件配置为检测轮缘上的第一手势和轮缘上的第二手势，并且在检测到第一手势时产生第一电子信号和在检测到第二手势时产生第二电子信号。方向盘系统还包括与方向盘相关联的子系统选择器开关。方向盘系统还包括处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件和子系统选择器开关。处理器配置为操作地连接到第一子系统、第二子系统、第三子系统和第四子系统。触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器。子系统选择器开关配置为在第一操作模式和第二操作模式之间交替变化。当子系统选择器开关处于第一操作模式中时处理器配置为控制第一子系统和第二子系统。当子系统选择器开关处于第二操作模式中时处理器配置为控制第三子系统和第四子系统。处理器还置为当子系统选择器开关处于第一操作模式时在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和当子系统选择器开关处于第一操作模式时在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统。处理器还配置为当子系统选择器开关处于第二操作模式时在接收到第一电子信号后发送第三指令到第三子系统，和当子系统选择器开关处于第二操作模式时在接收到第二电子信号后发送第四指令到第四子系统。

本发明涉及下述技术方案。

1. 一种与车辆一起使用的方向盘系统，所述方向盘系统包括：

方向盘，配置为附装到车辆的转向柱，所述方向盘具有轮缘；

与轮缘相关联的触摸感应部件，所述触摸感应部件配置为检测轮缘上的第一手势和轮缘上的第二手势，并且在检测到第一手势时产生第一电子信号和在检测到第二手势时产生第二电子信号；和

处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件，处理器配置为操作地连接到第一子系统和第二子系统；

其中触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器，并且其中处理器还配置为在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统。

2. 根据技术方案1所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件覆盖所述轮缘的一部分。

3. 根据技术方案2所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分面对车辆的驾驶员。

4. 根据技术方案2所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分背离车辆的驾驶员。

5. 根据技术方案2所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件基本覆盖所述轮缘的整个表面。

6. 根据技术方案1所述的方向盘系统，还包括布置在触摸感应部件和轮缘上的覆盖部件。

7. 根据技术方案1所述的方向盘系统，其中第一手势包括将手指沿弧形扫过触摸感应部件的表面上。

8. 根据技术方案1所述的方向盘系统，其中第二手势包括将手指至少部分绕握在轮缘上并且使手指沿顺时针方向和逆时针方向之一转动。

9. 根据技术方案1所述的方向盘系统，其中所述第一手势和第二手势之一需要两个手指基本一体地在触摸感应部件的表面上运动。

10. 一种与车辆一起使用的方向盘系统，所述方向盘系统包括：

与轮缘相关联的触摸感应部件，所述触摸感应部件配置为检测轮缘上的第一手势和轮缘上的第二手势，并且在检测到第一手势时产生第一电子信号和在检测到第二手势时产生第二电子信号；

与方向盘相关联的方向盘传感器，方向盘传感器配置为检测方向盘的旋转，并且还配置为产生与方向盘的旋转相对应的第三电子信号；和

处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件和方向盘传感器，处理器配置为操作地连接到第一子系统和第二子系统；

其中触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器，其中方向盘传感器配置为发送第三电子信号到处理器，并且其中处理器配置为当在轮缘上相对于车辆驾驶员的预定位置附近检测到第一手势时在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和当在所述预定位置附近检测到第二手势时在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统。

11. 根据技术方案10所述的方向盘系统，其中第三电子信号对应于方向盘从中立位置的偏移。

12. 根据技术方案10所述的方向盘系统，其中处理器配置为分别使用第一电子信号和第二电子信号确定第一手势和第二手势在轮缘上的位置，并且其中处理器还配置为通过利用第三电子信号确定第一手势和第二手势是否是在所述预定位置处做出。

13. 根据技术方案10所述的方向盘系统，其中所述预定位置包括相对于驾驶员的轮缘的左侧和相对于驾驶员的轮缘的右侧之一。

14. 根据技术方案10所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件覆盖所述轮缘的一部分。

15. 根据技术方案14所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分面对车辆的驾驶员。

16. 根据技术方案14所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分背离车辆的驾驶员。

17. 根据技术方案14所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件基本覆盖所述轮缘的整个表面。

18. 一种与车辆一起使用的方向盘系统，所述方向盘系统包括：

与方向盘相关联的子系统选择器开关；和

处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件和子系统选择器开关，处理器配置为操作地连接到第一子系统、第二子系统、第三子系统和第四子系统；

其中触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器，其中子系统选择器开关配置为在第一操作模式和第二操作模式之间交替变化，当子系统选择器开关处于第一操作模式中时处理器配置为控制第一子系统和第二子系统，当子系统选择器开关处于第二操作模式中时处理器配置为控制第三子系统和第四子系统，其中处理器还置为当子系统选择器开关处于第一操作模式时在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和当子系统选择器开关处于第一操作模式时在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统，并且其中处理器还配置为当子系统选择器开关处于第二操作模式时在接收到第一电子信号后发送第三指令到第三子系统，和当子系统选择器开关处于第二操作模式时在接收到第二电子信号后发送第四指令到第四子系统。

19. 根据技术方案18所述的方向盘系统，其中子系统选择器开关被安装到方向盘的毂。

20. 根据技术方案18所述的方向盘系统，其中子系统选择器开关包括触摸感应显示屏。

附图说明

此处将结合附图描述一个或多个实施例，其中相似标号表示相似部件，并且：

图1是图示根据此处公开教导制造的与车辆一起使用的方向盘系统的实施例的示意图；

图2是图示了方向盘和在组装到方向盘之前的触摸感应部件；

图3图示了包括图2的方向盘和触摸感应部件的方向盘组件，和在组装到触摸感应部件上之前的覆盖部件；

图4图示了图3的方向盘、触摸感应部件和覆盖部件的组件；

图5图示了图4的方向盘组件的横截面视图，并且还图示了驾驶员位于图4的方向盘组件之前的典型布置；

图6是图4的方向盘组件的局部视图，其中驾驶员手的两个手指在做出第一手势之前位于方向盘组件上；

图7是图6的方向盘组件的局部视图，图示驾驶员手的两个手指在做出第一手势之后的位置；

图8是图4的方向盘组件的局部视图，图示使用驾驶员拇指做出的手势；

图9是图4的方向盘组件的一部分的横截面视图，其中驾驶员的手在做出第二手势之前绕握于方向盘组件上；

图10是图9的方向盘组件的横截面视图，其中驾驶员的手在做出第二手势之后绕握于方向盘组件上；

图11是视图，图示图4的方向盘组件，并且还图示轮缘上的两个预定位置，在此处方向盘系统配置为接受驾驶员的手势；

图12是视图，图示在转弯期间图10的方向盘组件，并且还图示轮缘上的两个预定位置相对于驾驶员保持不变；和

图13-14是图示方向盘组件的替代实施例的示意图，其配置为在多个操作模式中操作并且使用基本相同的手势来控制多个子系统。

具体实施方式

以下说明本质上仅为示范性的且绝不旨在限制其应用或使用。此外，也无意通过前面技术领域、背景技术、简要说明或后面详细说明中存在的任何明示或暗示的理论来约束。

此处公开了与车辆一起使用的改进方向盘系统。触摸感应部件缠绕在方向盘的轮缘（或其一部分）上，由此将轮缘转变成凸面触摸感应致动器。触摸感应部件可以是薄膜材料，例如当前在传统触摸屏显示系统上使用来检测显示屏上人的触摸的材料。触摸感应部件配置为产生与驾驶员在方向盘上所做的不同手势相对应的电子信号。在此处使用时，术语“手势”是指人的（多个）手指或其他身体部位或（多个）附属物以预定模式或方式沿着触摸感应部件的表面的有意移动。例如，手指以弧形扫过触摸感应部件的表面将使得触摸感应部件产生第一电子信号。手指握住方向盘并且围绕轮缘的截面顺时针或逆时针转动/扭动将使得触摸感应部件产生第二电子信号。额外的手势也可以由触摸感应部件检测，并且将导致触摸感应部件产生额外的电子信号。触摸感应部件操作地连接到处理器，并且配置为当检测到每个手势时发送（多个）电子信号到处理器。

处理器操作地连接到车辆上的多个子系统。例如，处理器可以操作地连接到车辆的风挡雨刷器系统和车辆转弯信号系统。处理器配置为发送控制指令到多个子系统。例如，处理器可以发送第一指令到风挡雨刷器系统以打开或关闭风挡雨刷器，并且可以发送第二指令到转弯信号系统以打开或关闭闪光警戒灯。处理器发送到各个子系统的指令取决于处理器从触摸感应部件接收到哪个电子信号。因此，处理器配置为从触摸感应部件接收电子信号，辨别已经发送哪个电子信号，并且发送指令到与该电子信号相对应的车辆上子系统。在某些实施例中，驾驶员的手或其一部分沿着触摸感应部件表面的不符合预定描述的随机运动（其因此不是手势）不会导致产生电子信号。在其他实施例中，在触摸感应部件的表面上检测到的任何运动将导致产生电子信号，该电子信号继而将发送到处理器。在这样的实施例中，将手势从手或手指沿着方向盘的表面的随机运动辨别开的责任将指派给处理器。

上述方向盘系统允许驾驶员简单地通过在方向盘的表面上做特定手势来操作各种子系统。方向盘用作允许车辆驾驶员使用单个致动器（即方向盘）来操作多个子系统的人机界面。此系统的使用允许驾驶员在驾驶的同时与车辆上的多个子系统相互作用，而无需驾驶员的视线离开道路或手离开方向盘。此外，此方向盘系统的使用通过设计手势使得它们模拟或模仿运动的类型而变为本能，该运动是通常用于致动与受控子系统相关的传统开关的运动。例如，按钮的旋转可以通过围绕方向盘的轮缘扭转手指来模拟。

上述方向盘系统的进一步理解可以通过浏览此申请的附图并阅读以下详细说明来获得。

图1是图示根据此处公开的教导制造的与车辆（车辆未示出）一起使用的方向盘系统20的实施例。方向盘系统20包括方向盘22，方向盘22具有轮缘24和中心毂26。方向盘系统20配置为附装到车辆的转向柱，并且可以以任何传统方式附装。方向盘系统20还包括触摸感应部件28,和处理器30。在方向盘系统20的某些实施例中，例如图1所示的实施例，方向盘系统20还包括方向盘传感器32和/子系统选择器开关34。在其他实施例中，方向盘系统20可以包括未在上面列出的部件，而不会背离此处的教导。

触摸感应部件28配置为检测由人在触摸感应部件28的表面上做出的手势。在某些实施例中，触摸感应部件28配置为将检测到的每个手势转换为电子信号。例如，单个手指在触摸感应部件28的表面上以弧形模式的滑动可以使得触摸感应部件28产生第一电子信号。单个手指围绕一段轮缘24的转动可以使得触摸感应部件28产生第二电子信号。两个手指一体地在触摸感应部件28的表面上以弧形模式的滑动可以使得触摸感应部件28产生第三电子信号。两个手指一体地围绕一段轮缘24的转动可以使得触摸感应部件28产生第四电子信号，等等。大量手势的变形和改变都是可能的。在某些实施例中，在轮缘24上的任何位置由触摸感应部件28检测到的单个手势将导致产生相同的电子信号。在其他实施例中，当单个手势在轮缘24上的不同位置进行时，该单个手势可能导致产生多个不同电子信号。

触摸感应部件28可以是任何适当的柔性触摸感应构件，其配置为检测人的手指（或其他附属物）在触摸感应部件28的表面上和/或沿着触摸感应部件28的表面的运动。存在多种技术用于检测人的触摸，包括美国专利号4521870、4821031、5038142、5956021、6259491、6297811和6492979中公开的那些技术，由此这些专利的内容通过引用被整体结合到此处。触摸感应部件28可以包括任何合适的材料，例如橡胶、塑料、箔和/或任何其他相对薄的柔性材料，能够包容触摸感应技术。触摸感应部件28可以形成轮廓并配置为包裹在轮缘24周围，使得触摸感应部件28覆盖轮缘24的至少一部分。在某些实施例中，触摸感应部件28可以被定位为仅覆盖轮缘24的一部分。例如，触摸感应部件28可以定位为仅覆盖轮缘24面对车辆驾驶员的一部分。在其他实施例中，触摸感应部件28可以定位为仅覆盖轮缘24背离车辆驾驶员并朝向车辆的仪表板的一部分。在其他实施例中，触摸感应部件28可以形成轮廓并配置为覆盖基本上轮缘24的整个表面。在其他实施例中，多个单独的触摸感应部件28可以用于覆盖轮缘24的多个离散区域，并由此产生沿着轮缘24的表面的多个驾驶员输入区域。

处理器30可以是任何类型的计算机、计算机系统、微处理器、逻辑器件的集合、状态机或任何其他模拟或数字电路，其配置为计算、和/或执行算法、和/或执行软件应用程序、和/或执行子例程、和/或被加载并执行任何类型的计算机程序。处理器30可以包括单个处理器或协调工作的多个处理器。在某些实施例中，处理器30可以单独地专用于方向盘系统20，而在其他实施例中处理器30可以与车辆上的其他系统共享。在其他实施例中，处理器30可以不是单独的部件，相反可以集成到方向盘系统20的任何其他部件中。例如，在某些实施例中，处理器30可以是触摸感应部件28、方向盘传感器32和/或子系统选择器开关34的部件。

在图示实施例中，处理器30操作地连接到触摸感应部件28、方向盘传感器32和子系统选择器开关34。这样的操作连接可以通过使用任何适当的传输装置完成，包括有线和无线连接。例如，每个部件可以经由同轴电缆或经由有效传递电子信号的任何其他类型的导线连接物理地连接到处理器30。在其他实施例中，每个部件可以通过总线或其他类似的通信通道连接到处理器30。适当无线连接的例子包括但不限于以蓝牙商标、Wi-Fi连接和红外连接等为代表的无线通信协议。

触摸感应部件28配置为向处理器30发送电子信号，该电子信号作为触摸感应部件28检测到的手势的结果由触摸感应部件28产生。例如，当第一手势36由触摸感应部件28在轮缘24的表面上检测到时，触摸感应部件28将产生第一电子信号38并将第一电子信号38发送到处理器30。当第二手势40由触摸感应部件28在轮缘24的表面上检测到时，触摸感应部件28将产生第二电子信号42并将第二电子信号42发送到处理器30。

在图示的示例中，处理器30操作连接到第一子系统44和第二子系统46。第一子系统44和第二子系统46可以是与车辆相关的任何系统。例如，第一子系统44可以是车辆立体声系统，而第二子系统46可以是车辆前灯系统。处理器30还配置为发送指令到第一子系统44和第二子系统46，这些指令致动（例如打开、关闭和/或调节）第一子系统44和第二子系统46。处理器30配置为当处理器30从触摸感应部件28接收到第一电子信号38时发送第一指令48到第一子系统44。处理器30还配置为当处理器30从触摸感应部件28接收到第二电子信号42时发送第二指令50到第二子系统46。因此，处理器30配置为将不同的电子信号彼此辨别开，并且基于处理器30接收的特定电子信号发送特定和不同的致动指令到不同的子系统。这样，通过在轮缘24的表面上做出预定手势，驾驶员可以致动车辆上的数个子系统中的一个。

图2图示了方向盘22和在组装到方向盘22之前的触摸感应部件28。在图示实施例中，触摸感应部件28是薄膜材料，其具有带多个缺口52的细长矩形的形状。缺口52在当触摸感应部件28围绕轮缘24包裹时将与支撑构件54对应的位置处沿着触摸感应部件28的长度纵向定位。缺口52的位置和尺寸即将随方向盘22的尺寸、形状和配置而改变。支撑构件54配置为将轮缘24支撑在中心毂26上。支撑构件54的存在阻碍了触摸感应部件28的某些部分围绕轮缘24完全包裹。缺口52因此被提供以适应支撑构件54的存在。在其他实施例中，可以存在更少或更多数量的支撑构件54，并且将需要相应数量（和配置）的缺口52。

继续参考图1-2，触摸感应部件28包括主体部分56，主体部分56容纳检测手指（或其他附属物）的触摸并将每个检测到的触摸转换成相应电子信号所需的电子器件。电子信号经由导线56由触摸感应部件28发送到处理器30，导线56配置为传递电子信号。在某些实施例中，电子信号可以无线地发送。在这样的实施例中，导线56可以不存在。

图3图示了方向盘22和触摸感应部件28的组件58以及在将覆盖构件60组装到触摸感应部件28上之前的覆盖构件60。触摸感应部件28可以经由粘合剂或机械紧固件固定到方向盘22。在某些实施例中，例如图3所示的实施例，外部覆盖件（覆盖构件60）可以组装在方向盘22和触摸感应部件28的组件上。例如，可能希望利用塑料或乙烯外部涂层保护触摸感应部件28。在某些示例中，覆盖构件60可以包括皮或革以提供更奢华的定制。如图所示，覆盖构件60包括缺口62以适应支撑构件54，并且允许覆盖构件60围绕方向盘22基本完全包裹。通过提供覆盖构件60，触摸感应部件28在驾驶员中表现为与其他方向盘在外观上不会很不相同的方向盘。

图4图示了包括方向盘22、触摸感应部件28和覆盖构件60的方向盘组件64。一旦方向盘组件64已经被组装，它可以连接到车辆的转向柱。在某些实施例中，导线56可以通过转向柱被引导以连接到处理器。

图5图示了方向盘组件64的横截面视图，并且还图示了位于方向盘组件64之前的车辆的驾驶员66。方向盘组件64包括由刚或其他适当材料制成的中心芯部68。围绕中心芯部68的是一层填料70，其可以包括泡沫或任何其他适当缓冲材料。在某些实施例中，该层填料70可以省略。围绕填料70的是触摸感应部件28。如图所示，触摸感应部件28围绕填料70的整个外围，向驾驶员66提供围绕方向盘组件64的整个外围输入手势的机会。覆盖构件60基本上环绕并保护触摸感应部件28。

图6是方向盘组件64的局部视图。继续参考图1-6，图6图示了在做出第一手势36前驾驶员的手的两个手指方向盘组件64上。图7是类似于图6的方向盘组件64的局部视图，图示了在做出第一手势36后驾驶员的手的两个手指的位置。在此图示实施例中，第一手势36包括沿着轮缘24向右以柔和的弧形滑动两个手指。在某些实施例中，第一手势36可以在轮缘24上的任何位置由驾驶员66做出，并且将被处理器30识别为第一手势36。这将允许驾驶员66在轮缘24上的任何期望位置通过做出第一手势36致动第一子系统44。在其他实施例中，方向盘系统20可以配置为仅在轮缘24上面朝驾驶员66或者背离驾驶员66的部分上检测第一手势36。在其他实施例中，方向盘系统20可以配置为仅当在轮缘24的预定位置处检测到第一手势36时将第一手势36解释为致动第一子系统44的指令，并且当在轮缘24上的不同位置处检测到第一手势36时将第一手势36解释为致动不同子系统的指令。这样的配置将简单地通过在方向盘22的不同部分中做出手势来允许使用相同的手势致动多个子系统。

图8是方向盘组件64的局部视图。继续参考图1-8，图8图示了驾驶员可以通过轻微地在轮缘24的表面上滑动他们的拇指来使用他们的拇指输入第一手势36。这允许驾驶员提供输入到方向盘系统20中，而无需将他们的手移动离开方向盘组件64上的其当前位置。在某些实施例中，这样的手势可以在轮缘24的任何表面上进行，包括面对驾驶员和背离驾驶员的那些表面。

图9是方向盘组件64的一部分的横截面视图，其中在做出第二手势40之前驾驶员66的手绕握在方向盘组件64上。图10是图9的方向盘组件64的该部分的横截面视图，其中在做出第二手势之间驾驶员的手绕握在方向盘组件上。继续参考图1-10，为了做出第二手势，驾驶员沿图9中箭头所示的逆时针方向围绕轮缘扭转其手。此扭转手势将致动第二子系统46。

虽然图1-10描述了可以由驾驶员66在方向盘组件64上做出并且由方向盘系统20检测的两种不同类型的手势，但是应当理解到，许多其他类型的手势也可以由方向盘系统20检测，并且可以由方向盘系统20解释为致动一个或多个车辆子系统的意图。

继续参考图1，方向盘传感器32配置为检测方向盘22的旋转角度，并且产生与该旋转对应的第三电子信号72。在某些实施例中，第三电子信号72可以对应于方向盘22从其中立位置（例如，与方向盘定向为直线驾驶相对应的位置）的偏移。方向盘传感器32还配置为发送第三电子信号72到处理器30。在某些实施例中，处理器30可以配置为利用第三电子信号72确定方向盘22的当前旋转角度。在这样的实施例中，处理器30可以进一步配置为仅当在相对于驾驶员的预定位置处检测到手势时才响应于在方向盘22上做出的那些手势。例如，方向盘系统20可以配置为仅当方向盘22的位于驾驶员的左侧或右侧的部分上做出手势时才响应那些手势，而无论方向盘22的旋转角度如何。这样，驾驶员不需要将特定手势与方向盘的具体部分相关联，而是仅需要记住该手势需要在方向盘的左侧或右侧上输入。此布置对于习惯于致动在固定位置安装到车辆仪表板并且无论方向盘角度如何保持在那些固定位置的开关的驾驶员而言可能是特别本能的。

图11是视图，示出方向盘组件64，并且还示出在轮缘上的示例性预定位置，在该预定位置方向盘系统配置为检测并接受驾驶员做出的手势。由驾驶员在方向盘上这些预定位置之外输入的手势将被方向盘系统20拒绝，并且将不会导致任何车辆子系统的致动。在图示实施例中，第一预定位置74位于方向盘组件64的左侧，并且第二预定位置76位于方向盘组件64的右侧。当驾驶员转动方向盘组件64时第一和第二预定位置74和76将保持在相对于驾驶员66的这些相对位置处。

图12是视图，图示当驾驶员转动方向盘以转动车辆时的方向盘组件64，并且还图示预定位置74和76相对于驾驶员保持基本不变。保持第一和第二预定位置74和76相对于驾驶员基本不变有助于驾驶员66在执行车辆操纵同时致动车辆上子系统的能力。使用图10和11中图示的策略，驾驶员66仅需要记住手势需要相对于自己在何处做出，并且不需要记住或定位方向盘组件64的特定部分以实现输入所需手势的目的。

继续参考图1，子系统选择器开关34配置为在多个操作模式之间切换方向盘组件20。例如，子系统选择器开关34可以配置为在第一操作模式和第二操作模式之间切换方向盘系统20。当在这些不同操作模式中时，处理器30将解释相同手势为驾驶员致动不同子系统的意图。例如，当子系统选择器开关34将方向盘系统20置于第一操作模式中时，处理器30将分别解释第一手势36和第二手势40为驾驶员致动第一子系统44和第二子系统46的意图。但是，当子系统选择器开关34将方向盘系统20置于第二操作模式中时，处理器30将分别解释第一手势36和第二手势40为驾驶员致动第三子系统78和第四子系统80的意图。

子系统选择器开关34的使用消除了需要驾驶员记住大量不同手势，而是允许驾驶员使用相同手势致动不同车辆子系统。在某些实施例中，子系统选择器开关34可以是简单的开关、拨盘、旋钮、按钮或者任何其他适当机械致动器。在其他实施例中，子系统选择器开关34可以包括触摸屏显示器，其向驾驶员提供文本或图像读数，其指示致动哪个操作模式。

图13-14是示意图，图示了使用子系统选择器开关34（参见图1）来在不同操作模式之间交替，以使用相同的手势致动不同的车辆子系统。在图12中，方向盘组件64与第一子系统44（立体声系统）、第二子系统46（前灯系统）、第三子系统78（风挡雨刷器系统）和第四子系统80（转弯信号系统）一起图示。子系统选择器开关34安装到中心毂26，并且已经被致动使得方向盘系统20处于第一操作模式。

如图13进一步示出，驾驶员的左手82做出第一手势36同时驾驶员的右手做出第二手势40。因为方向盘系统20处于第一操作模式，第一和第二手势使得第一子系统44和第二子系统46致动。

继续参考图1-14，在图14中，子系统选择器开关34已经以将方向盘组件20置于第二操作模式的方式被致动。如图所示，驾驶员的左手82和驾驶员的右手84再次分别输入第一和第二手势。但是，因为方向盘系统20处于第二操作模式，这些手势不再致动第一子系统44和第二子系统46。相反，第一和第二手势现在分别使得处理器30产生第三指令86和第四指令88，它们继而致动第三子系统78和第四子系统80。在其他实施例中，任何数量的操作模式都是可以的，因此允许仅仅最小数量的手势来控制大量的车辆子系统。

尽管已经在前面的详细描述中示出了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当清楚，所述一个或多个示例性实施例仅仅是例子，而不是以任何方式限制本发明的范围、应用或结构。相反，前面的详细描述会给本领域的技术人员提供实现所述示例性实施例或多个示例性实施例的方便路径图。应当理解，在不脱离由所附权利要求及其合法等效物所限定的本发明范围的情况下，可对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims

1.一种与车辆一起使用的方向盘系统，所述方向盘系统包括：

处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件，处理器配置为操作地连接到第一子系统和第二子系统，并且处理器配置为分别使用第一电子信号和第二电子信号确定第一手势和第二手势在轮缘上的位置，并且处理器还配置为通过利用第三电子信号确定第一手势和第二手势是否是在预定位置处做出；

2.根据权利要求1所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件覆盖所述轮缘的一部分。

3.根据权利要求2所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分面对车辆的驾驶员。

4.根据权利要求2所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分背离车辆的驾驶员。

5.根据权利要求2所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件基本覆盖所述轮缘的整个表面。

6.根据权利要求1所述的方向盘系统，还包括布置在触摸感应部件和轮缘上的覆盖部件。

7.根据权利要求1所述的方向盘系统，其中第一手势包括将手指沿弧形扫过触摸感应部件的表面上。

8.根据权利要求1所述的方向盘系统，其中第二手势包括将手指至少部分绕握在轮缘上并且使手指沿顺时针方向和逆时针方向之一转动。

9.根据权利要求1所述的方向盘系统，其中所述第一手势和第二手势之一需要两个手指基本一体地在触摸感应部件的表面上运动。

10.一种与车辆一起使用的方向盘系统，所述方向盘系统包括：

处理器，处理器通信地连接到触摸感应部件和方向盘传感器，处理器配置为操作地连接到第一子系统和第二子系统，并且处理器配置为分别使用第一电子信号和第二电子信号确定第一手势和第二手势在轮缘上的位置；

其中触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器，其中方向盘传感器配置为发送第三电子信号到处理器，并且其中处理器配置为当在轮缘上相对于车辆驾驶员的预定位置附近检测到第一手势时在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和当在所述预定位置附近检测到第二手势时在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统；

其中处理器还配置为通过利用第三电子信号确定第一手势和第二手势是否是在所述预定位置处做出。

11.根据权利要求10所述的方向盘系统，其中第三电子信号对应于方向盘从中立位置的偏移。

12.根据权利要求10所述的方向盘系统，其中所述预定位置包括相对于驾驶员的轮缘的左侧和相对于驾驶员的轮缘的右侧之一。

13.根据权利要求10所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件覆盖所述轮缘的一部分。

14.根据权利要求13所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分面对车辆的驾驶员。

15.根据权利要求13所述的方向盘系统，其中所述轮缘被触摸感应部件覆盖的该部分背离车辆的驾驶员。

16.根据权利要求13所述的方向盘系统，其中所述触摸感应部件基本覆盖所述轮缘的整个表面。

17.一种与车辆一起使用的方向盘系统，所述方向盘系统包括：

与方向盘相关联的子系统选择器开关；和

其中触摸感应部件还配置为发送第一电子信号和第二电子信号到处理器，其中子系统选择器开关配置为在第一操作模式和第二操作模式之间交替变化，当子系统选择器开关处于第一操作模式中时处理器配置为控制第一子系统和第二子系统，当子系统选择器开关处于第二操作模式中时处理器配置为控制第三子系统和第四子系统，其中处理器还置为当子系统选择器开关处于第一操作模式时在接收到第一电子信号后发送第一指令到第一子系统，和当子系统选择器开关处于第一操作模式时在接收到第二电子信号后发送第二指令到第二子系统，并且其中处理器还配置为当子系统选择器开关处于第二操作模式时在接收到第一电子信号后发送第三指令到第三子系统，和当子系统选择器开关处于第二操作模式时在接收到第二电子信号后发送第四指令到第四子系统；

其中处理器配置为分别使用第一电子信号和第二电子信号确定第一手势和第二手势在轮缘上的位置，并且其中处理器还配置为通过利用第三电子信号确定第一手势和第二手势是否是在预定位置处做出。

18.根据权利要求17所述的方向盘系统，其中子系统选择器开关被安装到方向盘的毂。

19.根据权利要求17所述的方向盘系统，其中子系统选择器开关包括触摸感应显示屏。