CN104854553A - 在方向盘和仪表板上的光基触摸控制件 - Google Patents

Abstract

一种用在交通工具中的系统，包括：与交通工具中的驾驶员座椅相对地设置的转向元件，所述转向元件包括包封在转向元件的周边中的多个接近传感器，所述传感器可操作以检测沿着转向元件的外周边的手势；容纳在交通工具中的交互式平台，用于在交通工具中提供无线电广播、视频播放、音频娱乐、视频娱乐和导航辅助的至少一种；以及容纳在交通工具中的处理器，其与接近传感器及所述平台结合，并且可操作以便识别由所述接近传感器检测的手势，并且响应于如此识别的手势控制所述平台。

Description

在方向盘和仪表板上的光基触摸控制件

相关申请的交叉参考

本申请是美国临时申请No.61/730,139的非临时申请，该临时申请的名称为“LIGHT-BASED TOUCH CONTROLS ON A STEERING WHEEL ANDDASHBOARD”(在方向盘和仪表板上的光基触摸控制件)，申请日为2012年11月27日，发明人为Gunnar MartinThomas Eriksson、JohnKarlsson、Maria Hedin和Richard Berglind，其内容整体结合在本文中。

技术领域

本发明的领域是用于交通工具的光基用户接口。

背景技术

参照图1，它是现有技术的方向盘的简化视图。图1所示的现有技术的方向盘400包括圆形握持元件401、将握持元件401连接至操纵柱407的一个或多个连接件402-404、以及位于连接件402和403上的用于控制交通工具上的各种装置的按钮405和406。将握持元件401连接至操纵柱407的连接件402-404也称为辐条。在图1中，使用按钮405来应答交通工具的扬声器上进来的电话，并且使用按钮406来挂下电话。BLUETOOTH是由美国华盛顿州柯克兰的Bluetooth SIG公司拥有的商标。安装在方向盘上的控制件能被舒适且安全地操作，因为驾驶员能够无需将手从方向盘上离开或者眼睛离开道路就能控制和操作这些控制件。

原来，添加到方向盘上的第一按钮是触发汽车电动喇叭的开关。当巡航控制系统被引进时，一些汽车厂商也为方向盘上的该特征定位操作开关。如今，通常在方向盘上设置附加的按钮控制件，用于音响系统、电话和声音控制系统、导航系统、立体声系统以及车载计算机功能。

名称为“Pressure Sensitive Steering Wheel Controls(压力敏感式方向盘控制件)”的美国专利公开号No.2012/0232751A1教导了将压力敏感式控制件添加到方向盘的圆形握持元件上。压力传感器沿着握持元件的周边位于不同位置上，并且不同的位置与不同的控制件相对应。响应于传感器位置处压力的施加而致动控制件，例如通过用户加紧他的握持。

许多如今的交通工具仪表盘控制台远远超出仅仅将信息显示给驾驶员看。在很多情况下需要驾驶员操纵一系列触摸屏菜单和图标以便操作仪表盘控制台。

发明内容

本发明涉及安装在转向元件和关联的仪表盘用户接口中的按钮和控制件。更宽泛地，本发明涉及用于车载系统和关联的用户接口的远程控制件。本文中的术语“转向元件”包括用来操纵交通工具的任何物理元件，诸如方向盘、飞机操纵杆、侧杆和中心杆、轮船的驾驶盘、自行车或摩托车的手杆。

本发明的实施例提供了一种传感器系统，它分别地或者组合地检测位置、接近和压力，以便允许在转向元件上或者其周围输入复杂的手势。在一些实施例中，与平视显示器(HUD)或者带有内置图片显示的可戴护目镜相结合，使用本发明的传感器系统。在这个情况下，HUD或者护目镜使得在用户的视野中具有图标或者栅格。用户伸出他的手以便与提供的图像元件相互作用。传感器检测在三维空间中的用户手势，并且这些坐标然后被映射到提供的图像上以解释用户的输入。

本发明的实施例也提供了与传感器系统结合的仪表板，所述传感器系统利用仪表板显示器以用于相关的信息，而无需在仪表板上杂乱地布满按钮。传感器系统检测位置、接近以及方向，用于在仪表板上输入复杂的手势。在一些实施例中，通过HUD或者具有内置图片显示的可戴护目镜将仪表板呈现给驾驶员。在这个情况下，通过检测驾驶员手势以及将它们映射到投射的HUD或者护目镜图像上，传感器系统允许驾驶员与由HUD或者护目镜提供的图像相互作用。通过消除来自显示器的不相关的信息，本发明的实施例促进了交通工具仪表板系统的操作。而且，根据本发明的用户接口提供与背景关联的选择，即，与交通工具的状态和环境相关的选项。例如，当用户停车时，用户接口呈现停车选项，以及当关掉发动机时，呈现打开各种门的选项，诸如打开后备箱和油箱。

本发明涉及机动车辆，其包括位于机动车辆的驾驶员座位的相对侧的方向盘，方向盘包括：多个包封在方向盘的周界中的接近传感器，用于检测沿着方向盘的外周边的手滑动手势；容纳在车辆的仪表盘中的娱乐和导航系统；以及处理器，其容纳在车辆中并且连接至传感器及连接至娱乐和导航系统，用于响应于所检测的手滑动手势而控制娱乐和导航系统。

在一些实施例中，响应于所检测到的向上滑动手势，处理器增加用于娱乐和导航系统的可调节设置，并且响应于所检测到的向下滑动手势，处理器减少可调节设置。

在一些实施例中，娱乐和导航系统包括多个可调节特征，其中响应于手滑动手势调节用于所选择特征的设置，并且响应于位于方向盘的外周边上的至少一个轻敲，处理器改变所选择的特征。当处理器改变所选择的特征时，在与娱乐和导航系统连接的显示器上(诸如安装在仪表板上的显示器或者HUD)提供表示最新选择的特征的图形。在一些实施例中，该显示器位于由驾驶员戴着的护目镜的里面。可调节设置的例子包括升高或降低音量、选择收音机频道以及选择乐库中的轨道、低音部、高音部、GPS系统中的图像-例如，二维图、三维图、卫星图以及图像的缩放。

在一些实施例中，包封在面对驾驶员的方向盘中的第二多个接近传感器检测方向盘与驾驶员之间的手摆动手势，其中处理器响应于所述手摆动手势改变娱乐和导航系统的模式。所述第二多个接近传感器也操作以便检测进入机动车辆的驾驶员。

在一些实施例中，方向盘进一步包括空腔(即，气隙)、连接至穿过所述空腔投射光束的处理器的光发射器阵列、以及连接至检测所投射光束的处理器的光检测器阵列。这允许检测到中断光束的空腔内部的摆动手势，从而允许使用者通过这些所检测到的空腔内的手势控制所述娱乐和导航系统。这些摆动手势通过一个或多个手指或者通过手的手掌而执行。

在具有方向盘空腔的一些实施例中，具有多个光发射器阵列以及多个光检测器阵列，所述光发射器连接至穿过空腔以不同几何平面投射光束的处理器，所述光检测器连接至检测所述所投射光束的处理器，用于检测穿过所述空腔内的多个几何平面并中断光束的摆动手势。这允许对于一个宽范围的摆动手势检测穿过空腔深度的摆动手势。例如，这些传感器检测手指或手穿透空腔的角度。它们还通过测量手指或手越过每个几何平面的不同时间而检测接近的速度。在空腔的一些实施例中，光束均被穿过所述空腔竖直地投射。在其它实施例中，穿过所述腔室投射光束的双向栅格。

为了防止在驾驶期间无意地调节娱乐系统控制件，在特定实施例中，只有在方向盘基本上不转动时(也就是说，在它处于“12点”位置时或者从“12点”位置没有偏离超过阙值时)，手滑动手势才控制娱乐和导航系统。

在一些实施例中，娱乐和导航系统包括显示器，并且处理器响应于检测到由两个或多个手指在空腔中执行的展开手势而放大显示器上的图像，并且响应于由一个或多个手指在空腔中执行的平移手势而平移所述图像。在本发明的一些实施例中，通过在空腔内部展开或分离一只手的所有手指的指尖而执行手指展开手势。在本发明的其它实施例中，通过在空腔内部伸出一只手的所有手指而执行手指展开手势。尤其是，所述图像是与导航系统相关的地图、后视相机图像、或者是与娱乐系统相关的图片、

在一些实施例中，所述交通工具包括无线电话接口，尤其是接口，它通过在方向盘外周边上应用轻敲手势或者手滑动手势而被控制。例如，单次轻敲应答电话，而双次轻敲挂掉或者拒绝电话。

在一些实施例中，沿着方向盘的外周边的突然且快速的手滑动手势使娱乐和导航系统无声。

在一些实施例中，当处理器改变所选择的特征时，处理器在安装在交通工具中的显示器上提供方向盘的图像，所述图像表示哪个指令与每个方向盘输入区域相关联。

本发明还涉及机动车辆，该车辆具有由接近传感器的框架包围的仪表板显示器，接近传感器用于检测框架上方的摆动手势。在显示器的拐角呈现表示一组相关功能的图形。响应于开始于该角部上方的框架上方的对角摆动手势，所述图形穿过显示器平移，从而揭示用于相关功能的图标。在一些实施例中，在相应显示器的拐角呈现表示不同功能组的不同图形，并且通过穿过显示器对角地平移相应的图形，开始于拐角的对角摆动手势打开那个拐角的功能组。

因此根据本发明的实施例提供了用于交通工具中的一个系统，包括位于交通工具中驾驶员座椅相对侧的转向元件，所述转向元件包括包封在转向元件的周边中的多个接近传感器，所述接近传感器可操作以检测沿着转向元件的外周边的手势；容纳在交通工具中的交互式平台，用于在交通工具中提供无线电广播、视频播放、音频娱乐、视频娱乐和导航辅助的至少一种；以及容纳在交通工具中的处理器，其与接近传感器及所述平台结合，并且可操作以便识别由接近传感器检测的手势，并且响应于如此识别的手势控制所述平台。

根据本发明的实施例附加地提供了用于交通工具的仪表板，包括显示器、包括用于检测框架上方手势的接近传感器的框架、以及与所述显示器及所述框架结合的处理器，所述处理器可操作以便在显示器的拐角呈现表示一组相关功能的图形并且识别由所述接近传感器检测的手势，并且其中，响应于位于框架上方并且开始于显示器的拐角上方的对角摆动手势，所述处理器穿过显示器平移所述图形，从而揭示用于相关功能的图标。

附图说明

通过下面的详细描述并且结合附图，将更加充分地理解和领会本发明，其中：

图1是现有技术的方向盘的简化视图；

图2是根据本发明实施例的具有多个检测区域的方向盘的第一实施例的简化视图；

图3是根据本发明实施例的具有多个检测区域的方向盘的第二实施例的简化视图；

图4是根据本发明实施例的用于检测插入图3的方向盘的空心部中的物体的双向光栅(即，水平和竖直光束)的简化视图；

图5是根据本发明实施例的图3的方向盘的简化侧视图和轮廓图；

图6是根据本发明实施例的用于调节汽车立体声控制的一连串用户接口事件的流程图；

图7是流程图，描述了根据本发明实施例的用于输入文本的一连串用户接口事件；

图8是流程图，描述了根据本发明实施例的用于操纵在汽车仪表板上显示的图像的一连串用户接口事件；

图9-11是根据本发明实施例的方向盘中的PCB组件(PCBA)的简化视图；

图12-16是根据本发明实施例的方向盘上的接近传感器的简化图；

图17-20是根据本发明实施例的嵌入方向盘中的滑动控制件的简化图示；

图21-30是根据本发明实施例的嵌入方向盘中的传感器的简化视图，所述传感器检测方向盘的敞开腔室中的手势；

图31-35是根据本发明实施例的嵌入方向盘的外缘中的接近传感器的简化视图；

图36-38是根据本发明实施例的穿过方向盘的外缘嵌入的接触传感器的简化视图；

图39是根据本发明实施例的具有多个接触传感器和嵌入的触摸屏显示器的方向盘的简化视图；

图40是根据本发明实施例的具有平视显示器的图39的方向盘的简化视图；

图41和42是根据本发明实施例的接近传感器的简化视图，所述接近传感器顺着图39的方向盘的操纵柱排列；

图43是根据本发明实施例的在图39的方向盘的操纵柱上执行的用户接口手势的简化视图；

图44-46是根据本发明实施例的用户接口以及能在车辆仪表板上实施的关联的挥动手势的简化视图。

在说明书和附图中，使用了以下标号的图表。流程图中的步骤被编号为1-99，光发射器以100系列编号，光接收器以200系列编号，光导和透镜以300系列编号，杂项以400系列编号，检测区域和传感器以500系列编号，并且光束以600系列编号。相似编号的元件是类似的但是不是必须相同的。

下面的表格将编号的元件编成目录并且列举了附图，每个编号的元件出现在所述附图中。

具体实施方式

本发明的各个方面涉及光基触摸控制件，其允许驾驶员在操作交通工具中的外围电子设备的同时将他的手保持在转向元件上。

参照图2，它是根据本发明实施例的具有多个检测区域的方向盘的第一实施例的简化视图。在图2中显示的是方向盘，其具有多个用于用户输入的检测区域，所述检测区域由附图中的数字表示。下面列举用于每个区域的检测特性。

区域501是由握持元件401以及操纵柱407的顶部包围的空腔的一部分。本发明允许检测该空腔中的用户手势。一个示例的手势是横向穿过空腔挥动手或手指。

区域502涉及握持元件401的外缘的一部分。该区域被构造成接收滑动手势，在这里驾驶员沿着所述外缘的该部分滑动手指或手。用于该手势的一个示例应用是控制交通工具的音频系统的音量，其中顺时针的滑动或挥动手势提高音量，逆时针的滑动或挥动手势降低音量，而沿着区域502的快速的滑动或者挥动手势使音响无声。如果音响无声，则沿着区域502的快速手滑动或挥动手势取消了无声。另一个应用是使用滑动或挥动手势来应答或拒绝进来的电话。在这种情况下，沿第一方向(例如顺时针)的手滑动或挥动手势应答电话，而沿相反方向的手滑动或挥动手势拒绝电话。

区域503和504是构造为检测手在检测区域中的运动的接近传感器区域，所述检测区域是在方向盘的任一侧上向外数英寸的空域。一个示例的应用是利用区域503来控制风档雨雪刷，以及利用区域504来控制方向信号，即，安装在交通工具的左和右前后角部附近的闪光灯，由位于交通工具一侧的驾驶员在引起注意打算朝着那一侧转向或者改变路径时触发。在这个例子中，当在区域503中检测到向上手势时，触发风档雨雪刷或者增加它们的速度，当在区域503中检测到向下的手势时，减慢或者关掉风档雨雪刷。类似地。当在区域504中检测到向上的手势时触发右向信号，并且当在区域504中检测到向下手势时触发左向信号。

用于区域503和504的另一个示例性应用在一级方程式赛车中被模拟，其中齿轮拨叉适于以两个叶板的形式装配在方向盘上；压下右叶板转换到更高档，而压下左叶板档位转换到更低档。在当前的实施例中，在区域503中检测到与压下右叶板对应的手势，并且在区域504中检测到与压下左叶板对应的手势。

区域505和506是位于右连接件402上的两个触摸和滑动控制件。显示了位于左连接件403上的另外两个触摸和滑动控制件(未标号)。这些区域接收触摸手势和滑移手势。滑移手势包括用户触摸该传感器以及沿着所述传感器滑动他的手指的步骤。滑动控制件适合于在一个范围内选择数值，例如，以调节仪表板亮度或者音响音量。沿着一个方向的滑移手势逐渐地增加了所述数值，并且沿着相反方向的滑移手势逐渐地减小了该数值。

这些控制件确定了沿着滑动器的接触的位置，并且因此也适于接触手势。例如，可以使用延长的接触或者轻敲，以便在一个范围内选择数值，诸如调节仪表板的亮度或者声音的音量。在滑动器一端的轻敲或者接触增加了所述数值，并且在相对端的轻敲或者接触减小了所述数值。

区域507和508是盘旋和接近传感器，其被构造成检测相对的但是没有接触方向盘的物体。一个示例性应用检测驾驶员何时进入交通工具。这能够唤醒系统并且将欢迎信息展示给驾驶员。在本发明的一些实施例中，这些传感器尤其检测驾驶员与方向盘之间的距离，以便根据该距离调节驾驶员的气囊；也就是说，较大的距离需要更大程度的充气。

在左连接件403上显示了另外两个盘旋和接近传感器(未标号)。在本发明的一些实施例中，这些区域也被构造成检测接触手势。用于区域507和508的另一个应用是选择用户输入模式。例如，区域502具有两个关联的应用：乐库和电台选择器。根据有效模式，沿着区域502的手滑动或者挥动手势浏览乐库或者扫描收音机频道。通过触摸区域507和508的其中一个来切换或者选择所述有效模式。例如，区域508上的轻敲触发乐库模式，区域507上的轻敲触发收音机模式。替换地，区域507和508上方的右到左摆动手势触发乐库模式，而区域507和508上方的左到右摆动手势触发收音机模式。

通常，协调不同的区域，以便为多个应用提供流畅且灵活的导航。用户通过与区域507和508的交互作用而选择应用，并且其它区域501-506的每一个被分配所述有效应用的一个方面。每次选择一个应用时，就在仪表板上显示方向盘的图像，指示哪个指令与输入区域的每一个相关联。

参照图3，它是根据本发明实施例的具有多个检测区域的方向盘的第二实施例的简化视图。用于用户输入的所述多个检测区域由附图中的数字表示。下面列举用于每个区域的检测特性。

区域510-512是方向盘中的气隙。二维光束栅格被投射到每个气隙中，以便检测插入其中的任何物体。

参照图4，它是双向光栅(也就是说，水平和竖直光束)的简化视图，用于检测插入根据本发明实施例的图3方向盘的中空部分中的物体。图4中显示的是区域511中的光束栅格600。

在一些实施例中，多于一层的光束被投射到每个气隙中，以便在沿着气隙厚度的不同点处提供一系列检测。

参照图5，它是根据本发明实施例的图3方向盘的简化侧视图和轮廓图。图5以轮廓图显示了图3和图4的方向盘，并且从方向盘右上角上方成一个角度。两个视图指示了握持元件401的厚度410，沿着所述握持元件401的厚度堆叠多个光栅。这允许检测物体插入到气隙中的角度。名称为“光基手指手势用户接口”的美国专利No.8,416,217中提供了对于多个检测层以及它们用于z轴坐标检测的充分解释，该专利的内容以参考的方式被结合在这里。

返回图3，检测区域517是包围方向盘的外围的盘旋空间。通过嵌入方向盘的握持元件中的传感器而检测进入区域517中的物体。

区域513-515检测接触或者紧密接近这些区域的一个或多个物体的位置。邻近检测的范围在图5中由名义范围408表示。在一些实施例中，区域513-515还适于检测通过接触物体所施加的压力的量。

区域516检测接触或者紧密接近它的一个或多个物体的位置。邻近检测的范围在图5中由名义范围409表示。在一些实施例中，区域516也适于检测通过接触物体所施加的压力的量。

为了避免在操纵交通工具时无意输入到所述检测区域，仅仅在特定条件下触发触敏式输入系统。例如，为了使系统登记触摸输入，用户首先在一个或多个检测区域上执行特定的触摸手势。作为另一个例子，用户必须在检测区域登记用户输入之前触发远离方向盘定位的拨动开关。另一个例子是方向盘的位置允许登记触摸输入。例如，仅仅当方向盘位于“12点钟”或者中间位置时，系统才登记来自检测区域的输入，而一旦方向盘从中间位置旋转给定的角度，则系统有效地监控所述检测区域，但是不会产生到其它设备的输入。

少数使用情况将展示本发明的用户接口。第一使用情况是调节汽车立体声的音量。

参照图6，它是流程图，描述了根据本发明实施例的用于调节汽车立体声控制件的一连串用户接口事件。在步骤10中，方向盘处于中立位置以便允许触摸输入。在步骤11中，驾驶员按压区域513中的一个位置，其触发用于娱乐系统的控制件。由控制件调节的第一参数是音量。在步骤12中，在诸如仪表板显示器或者HUD等显示装置上提供音量计。驾驶员通过沿着方向盘的右侧外缘(即。区域517的右区段)进行手滑动或挥动手势而调节音量水平。步骤13-16显示了沿着检测区域517的右手侧的逆时针手势提高了音量，而沿着该区域的顺时针手势降低了音量。该逆时针手势能够通过沿着方向盘抬高驾驶员的右手而执行。在步骤17中，在方向盘外侧(区域517)上的一个或多个轻敲将输入系统投入不同的模式，例如调节低音或高音。然后系统返回至步骤12，在这里它显示与有效模式相关的仪表，例如低音或高音，而不是音量。虽然右手执行触发系统功能的手势，但是左手能够在检测区域中执行附加的手势，该手势不与右手手势发生干涉。在一些情况下，这些左手手势不产生任何命令。

第二使用例子是将地址的文本输入到交通工具导航系统。

参照图7，它是流程图，描述了根据本发明实施例的用于输入文本的一连串用户接口事件。在步骤20，驾驶员按压区域514上的一个由文本输入符号标记的位置，以触发文本输入模式。在步骤21和22，区域510内的手势被解释为字符或者符号。替换地，通过在区域516的表面上的手指或触针滑动手势而输入字符。在步骤23，输入的文本被显示在仪表板或HUD上。步骤21-23以环形继续，直到所显示的文本形成名字或者文字(或者它们的一部分)。为了确定所述输入，驾驶员在方向盘的外缘(区域517)上轻敲一次，由步骤24表示。为了删除或者拒绝所述输入，驾驶员在方向盘的外缘(区域517)上进行双次轻敲，由步骤25表示。所述系统的操作独立于用右手/左手的习惯。

第三种使用例子是图像观测器。

参照图8，它是流程图，描述了根据本发明实施例的用于操纵汽车仪表板上显示的图像的一连串用户接口事件。在步骤30中，在仪表板上显示图像。替换地，该图像被显示在HUD上。该图像可以是地图、后视相机取景器图像或者任何其它图像。在步骤31，驾驶员触发图像操纵模式，例如通过轻敲区域515上的由图像符号标记的位置。在步骤32-34，检测区域511中的手的运动被解释为图像操纵指令。这些指令包括平移(panning)、缩放和旋转所述图像。所支持的手的运动包括一个手指和多个手指的平移手势，以及两个手指的捏挤、两个手指的展开以及两个手指的旋转手势。所支持的进一步的手的运动包括整个手展开，藉此使用者在气隙内展开一个手的所有手指。其它支持的手势包括整个手的捏挤手势，它在一只手的所有指尖彼此不触碰时开始，并且用户将他的指尖收拢在一起。当多层光束引导件提供z轴检测时，也支持倾斜手势。倾斜手势应用角度作为其中一个手势属性，手指以所述角度插入气隙511中。在名称为“光基手指手势用户接口”的上述美国专利No.8,416,217中，包括了对所支持的手势和指令的完整讨论。驾驶员在方向盘的外缘(区域517)上轻敲一次以接受输入，如步骤35所指示的，并且在方向盘的外缘(区域517)上轻敲两次以取消输入，由步骤36表示。该系统的操作独立于用右手/左手的习惯。

讨论现在转到实施用于各个检测区域的每一个的传感器。一般而言，光基接触或接近传感器包括光发射器和光接收器，并且基于以下原理：诸如放置在传感器上或靠近传感器的手指等物体改变发射器和接收器之间的光的耦合。因此，在发射器和接收器之间传导信号的通道指示在通道内是否有接触。有两种类型的通道，即：

A、对于该通道，手指触发发射器和接收器之间的信号；以及

B、对于该通道，手指阻挡发射器和接收器之间的信号。

对于A类通道，接近0的低信号表示没有接触，而高信号表示有接触。对于B类通道，高信号表示没有接触，接近0的低信号表示有接触。

参照图9-11，它们是根据本发明实施例的方向盘中的PCB组件(PCBA)的简化视图。图9-11显示了印刷电路板组件(PCBA)411，在板上组装有用于根据本发明实施例的方向盘400的各种接触和接近传感器部件。图9显示了从上方看的PCBA，图10显示了旋转的PCBA，图11显示了截面图，以显示光导的三维特征。图9-11所示实施例包括五种不同的传感器系统。

第一传感器系统提供了图2中的检测区域507和508。该第一系统中的每个传感器包括一对光导330和331，如图9-11所示。光导330结合至发射器(未示出)，而光导331结合至接收器(也未示出)。当驾驶员在这些传感器的其中一个上方盘旋他的手时，在他的手将来自光导330的光线反射回到光导331中时他产生高信号。这是A类通道。在一些实施例中，使用将方向盘400的握持元件401连接至操纵柱407的沿着辐条402-404布置的类似传感器来提供图3中的检测区域513-515。在本发明的特定实施例中，放置在方向盘400的操纵柱407内部的类似传感器也提供图3中的检测区域516。

第二传感器系统提供图2中的检测区域505和506。该第二系统中的每个传感器包括结合至光导320的一排交替的发射器103和接收器203,如图9-11所示。当驾驶员接触光导320的上边缘时，他产生高信号，因为他的接触将光线从一个或多个发射器103反射到相应的一个或多个相邻的接收器203上。这也是A类通道。在一些实施例中，使用沿着辐条402-404放置的类似传感器，以提供图3中的检测区域513-515，所述辐条402-404将方向盘400的握持元件401连接至操纵柱407。在本发明的特定实施例中，放置在方向盘400的操纵柱407内的类似传感器也提供图3中的检测区域516。

第三传感器系统提供图2中的检测区域501。该系统包括一排发射器104，它在校准光导340的辅助下将校准的光束投射穿过开口412。位于开口412的相对端的一排接收器(未示出)在嵌入方向盘400的握持元件401中的第二校准光导341的辅助下接收校准的光束。当驾驶员将手或手指插入开口412中的有效检测区域501中时，他产生低信号，因为他的手或手指阻挡一部分校准的光束。这是B类通道。

所示第三传感器系统特征为竖直校准光束并且仅仅沿着一条轴线检测物体。在一些实施例中，添加嵌入握持元件401的左部和右部中的附加的类似传感器系统，以便穿过开口412投射水平校准光束。在这个情况下，两组正交的校准光束提供了所插入物体的二维(2D)检测。在一些实施例中，在图3的开口511和512中使用类似的正交光束组，以提供由图4的光栅600所显示的二维检测。

第四传感器系统包括沿着方向盘400的每一侧的两个传感器。这些传感器提供图2中的检测区域503和504。该第四系统中的每个传感器包括一对光导310和311，如图9-11所示。光导310结合至发射器(未示出)，并且光导311结合至接收器(也未示出)。当驾驶员将他的手与这些传感器的其中一个相对地盘旋时，他产生高信号，因为他的接触将来自光导310的光反射回到光导311中。这是A类通道。在一些实施例中，类似的传感器围绕整个方向盘放置，以提供图3中的检测区域517。

第五传感器系统包括沿着方向盘400的上部外缘的一系列传感器。这些传感器在图2中提供检测区域502。第五系统中的每个传感器包括发射器100、接收器200以及光导300。接触与这些传感器的其中一个相对的方向盘外缘的驾驶员产生高信号，因为他的接触将来自发射器100的光反射回到接收器200上。因此，这是A类通道。也能使用围绕整个方向盘放置的类似传感器以提供图3中的检测区域22。

在本发明的一些实施例中，除了用于传感器的近红外光之外，可见光元件也嵌入在方向盘中，以便点亮各个检测区域。使用所述可见光元件，尤其为了照亮手内区域510-512，或者跟随区域510-512中或沿着区域502-506的手的运动，以便为与传感器交互作用的驾驶员提供可见的反馈。

以上描述的A类通道传感器系统检测来自发射器的光，所述光反射离开驾驶员的手指或手到达附近的接收器上。这种A类传感器能检测的最大距离被定义为传感器的“名义范围”。在一些实施例中，不同的传感器系统具有不同的名义范围。例如，当第二和第五传感器系统被设计成用作接触开关或滑动控制件时，它们被调节成非常短的名义范围。类似地，当第一和第四传感器系统被设计成检测到在传感器上方或者相对侧的空中的盘旋手势时，它们被调节成数英寸的名义范围。当第一系统设计成检测进入汽车的驾驶员时，它被调节成非常大的名义范围。

具有调节名义范围的几种方式，尤其基于发射器的强度、用于决定物体是否存在于通道中的检测阙值、以及光导。具体地，当光导吸收检测通道中的一部分光线时，传感器具有较短的名义范围。

没有详细陈述用于检测区域507和508的第一传感器系统。

参照图12-16，它们是根据本发明实施例的方向盘上的接近传感器的简化图。图12-15显示了形成传感器520和521的各层部件。图12显示了如驾驶员看到的接近传感器520和521。图13显示了接近传感器520和521，其中移除了上部方向盘壳体层。如图13所示，这些接近传感器的特征是支撑柱332，支撑柱332在柱的顶部具有发射器光导上表面333以及接收器光导上表面334。在图14中，移除了柱332，从而暴露了直接位于光导330下面的朝上发射器101、直接位于光导331下面的朝上接收器201、以及位于发射器101与接收器201之间以防止来自发射器101的散射光到达接收器201的光垒335。图15是位于接近传感器520和521中的元件的另一个视图：发射器101和102，接收器201和202，光导330、331、336和337，以及光垒335和338。光导330、331、336和337适于使用全部内反射(TIR)以最大化在该检测通道中的光的量。

传感器520和521的操作在图16中显示，其示出了发射器101，发射器101在传感器上方通过光导330将直光束601和TIR光束602发射出去。在传感器上方盘旋的手指413将发射器光束的一部分反射回到邻近的光导331中以及接收器201上，如双侧箭头603所示。光导331和接收器201在图16中没有被显示。

现在详细陈述第二传感器系统，它被调节到非常短的名义范围并且用于区域502、505和506。

参照图17-20，它们是嵌入在根据本发明实施例的方向盘中的滑动控制件的简化视图。图17-20显示了形成滑动控制件522和523的各层部件。在图示实施例中，这些滑动控制件的每一个位于略微倾斜的下凹腔室中以方便沿着所述控制件滑移手指，而无需眼睛离开道路。通过倾斜表面417形成第一下凹腔室，它在三个侧面上由壁414-416围绕。滑动控制件523沿着将表面417连接至壁415的边界定位。

图18显示了滑动控制件522和523的暴露表面是竖直光导320和321的长且细的顶表面。光导320和321通过被插入中间层418中的窄的开口狭槽419而被支撑在它们的竖直位置。

图19显示了在已经移除了中间层418之后滑动控制件522的内部部件。滑动控制件522包括一排交替的发射器103和接收器203，以及一个竖直光导320。滑动控制件522是线性系列的检测通道，其中每个通道在其一个端部具有发射器，并且在发射器和接收器的交替排中其相邻的接收器位于通道的另一端。

参照图20，其显示了穿过该通道的光束路径。光束604离开发射器103并且被向上引导通过光导320。接触光导320的顶部的手指413将光束的一部分向下反射到光导320中。该反射光的一部分被引导通过光导320，到邻近的接收器203(如图19所示)上，从而完成检测通道。当驾驶员的手指沿着光导320的暴露表面滑移时，触发不同的检测通道，从而指示沿着该滑动控制件的手指的位置。光导320和321适于应用TIR来最大化检测通道中的光的量。

现在讲详细讨论用于区域501的B类传感器系统。

参照图21-30，它们是嵌入在根据本发明实施例的方向盘中的传感器的简化图，所述传感器检测方向盘中的敞开腔室内的手势。图21中显示了检测区域501。图22显示了将光束投射到区域501中的光导341的暴露上边缘342。图23显示了光导341以及在操纵柱中位于光导341下面的发射器104阵列的旋转截面图。光导341包括：校准光导内部的光线的准直内反射元件(未示出)、内反射面344以及弯曲窗户345。为了使该光导遵循它所安装在其内的圆形操纵柱的轮廓，需要所述弯曲窗户345。窗户345的外表面是暴露的图22的上边缘342。在本发明的一些实施例中，窗户345形成有均匀厚度，以便最小化该窗户对于传感器光束的透镜效果。在一些实施例中，窗户345也被形成得尽可能地薄，以便最小化当光束穿过窗户时光束横向移动的距离。

参照图24，其显示了从下面观察的光导341。在该视图中，内反射准直表面343是可见的。每个表面343将由发射器发出的宽的光束校准到光导中。另外，表面343也将校准光线重新引导到内反射面344上，如图25中的光束605所显示的。

图26显示了来自相应发射器106-108的三个光束606-608，穿过透镜345。图26显示了相对于光束的宽度，窗户345的均匀厚度和大曲率半径如何最小化对于三个光束606-608的透镜效应。例如，当光束606离开弯曲窗户345时，它偏移到发射器106的左边，但是没有由于穿过窗户而被重新引导。在图中由距离420表示光束606的偏移。当窗户345是薄的时候，偏移可以忽视。在一些实施例中，其中该偏移不能忽略并且发射器和接收器在PCB411上均匀间隔开，光束偏移在软件中被处理，尤其通过根据当光束穿过屏幕时的光束位置(该位置从发射器和接收器的位置偏离)而计算相应阻挡光束的位置。在其它实施例中，其中偏移不是可以忽略的，则发射器和接收器在PCB411上不是均匀地间隔开，以便所述偏移造成横穿检测区域501的光束均匀地间隔开。光束的虚线部分610表示穿过光导340和341(在该图中未显示)的光束。

现在讨论用于区域501的光传感器的第二个半部。图27显示了光导的暴露的下边缘346，所述光导接收所投射的光束并且将所述光束引导到嵌在方向盘的圆形握持元件内的接收器上。图28和29是两个截面视图，其显示了三个交错排的接收器元件204，以及它们位于方向盘400的圆形握持元件内的相应的光导。横穿检测区域501的校准光穿过弯曲窗353进入握持元件。为了维持光束的校准，窗户353具有均匀的宽度并且在其内表面和外表面处具有大致类似的弧度，类似于以上描述的窗户345。

图29显示了与图28具有不同角度的光导340。光导的校准部分是圆形段347。该校准部分使用两个空气到塑料接口以便将校准的宽光束引导到相应的接收器204上。这些准直透镜的操作在美国专利申请No.13/424,543中更充分地解释，该申请名称是“具有交替反射透镜面的光学元件”，它的内容通过参考的方式被结合在本文中。尤其是，参照美国专利申请No.13/424,543中的图50-52以及关联段落[00267]-[00271]。在图29所示实施例中，光导由单个塑料件348形成。接收器204被显示为在形成于塑料件348中的空腔421中悬挂。图中没有显示这些接收器安装在其上的PCB：它位于接收器上方并且覆盖空腔421。显示了通过光导340的光束611的路径。

在PCB411的两侧上安装用于两个不同传感器的光发射器和光接收器。图30显示了从方向盘PCB411的两侧的分解视图。用于检测区域501的光接收器204位于PCB的一侧，并且用于检测区域502的发射器-接收器对100-200被安装在该PCB的相反侧。所述分解视图还显示了用于检测区域502的光导300，以及形成光导340的塑料元件348，两者均安装在PCB411上。

下面将详细描述用于上述检测区域503和504的A类传感器。

参照图31-35，它们是根据本发明实施例的嵌在方向盘的外缘中的接近传感器的简化视图。图31显示了在方向盘400的任一侧上的四个检测区域524-527。图32显示了所述传感器的两个，通过远离方向盘投射光束以及检测由盘旋手指或手反射回的光束的一部分，所述传感器在方向盘的一侧上提供这些检测区域。如驾驶员所看到的，每个传感器包括光发射面354或356，以及相邻的光接收面355或357。图33显示了塑料缘422，其嵌入在方向盘的外缘中，并且具有用于这些传感器的允许NIR光穿过的近红外(NIR)透射部354-357。图34显示了NIR透射部实际是分离的光导358-361，其中一对光导形成检测通道。每个光导358-361结合至相应的发射器或接收器部件。因此，光导358和360结合至相应的发射器(在图中被光导359和361阻挡看见)，并且光导359和361分别结合至接收器209和210。图35显示了穿过光导358的光束路径612。图35也显示了结合至光导358的发射器109。

参照图36-38，它们是接触传感器的简化视图，所述接触传感器穿过根据本发明实施例的方向盘的外缘嵌入。图36和37显示了用于上述检测区域502的A类传感器中的部件，即，发射器-接收器对100-200以及光导300。光导300由发射器100和接收器200共用，并且光导300具有与每个发射器相对以及与每个接收器相对的准直透镜部362。图38显示了光导300如何用作光束(诸如由发射器100发出的光束613)的潜望镜。如上所述，沿着方向盘的外缘配有一系列这些传感器的方向盘被允许检测沿着方向盘外缘的轻敲手势以及手滑动手势。

在本发明的一些实施例中，沿着方向盘外缘或者辐条连接至接触传感器的处理器检测了接触方向盘的每只手的手指数目。这通过启发式地确定由握持方向盘的手覆盖的区段的尺寸，或者通过检测沿着传感器阵列彼此相邻的多达四个物体的系列而执行。当驾驶员握持方向盘时用仅仅一个手指轻敲方向盘(例如通过用一个手指在方向盘上轻敲，同时用其它手指继续握持方向盘)时，所述处理器根据被握持的方向盘区段中轻敲的位置而确定哪个手指在执行轻敲。这激活了用户接口，藉此不同的手指与不同的功能关联。例如，通过食指的轻敲控制立体声，并且通过中指的轻敲控制电话。确定哪个手指正在轻敲方向盘是基于手指在被握持的方向盘区段中的相对位置，如由接触传感器所检测到的。这样，该用户接口不取决于方向盘的哪个区段正在被接触。因此基于相对的手指位置它被应用在方向盘上的任何地方。在一些情况下，该处理器根据方向盘的右半部和左半部而区分右手和左手。

在本发明的一些实施例中，围绕方向盘把手的管状或柱状表面布置多个传感器，以便检测何时驾驶员以摩托车驾驶员通过转动手杆把手而加速旋转摩托车发动机的方式围绕把手转动他的手。用户接口被构造成通过这个手势控制特定特征。在本发明的相对摩托车手杆的应用中，这些传感器提供了旋转手杆把手以控制摩托车发动机速度的替代。

在本发明的一些实施例中，接近检测器或者接近检测器也被安装在方向盘把手或辐条的后部上，以便检测由包裹方向盘的手指执行的在辐条的后部上或者方向盘把手的后部上的轻敲手势。例如，应用这些手势来转换齿轮，或者切换驾驶模式。驾驶模式特别包括生态模式、运动模式、两轮驱动和四轮驱动。

在本发明的一些实施例中，交通工具加载构造用户接口的用户轮廓，包括将各种手势分配给相应的控制设置。通过允许每个使用者将他的设置下载到交通工具上，交通工具支持多个用户。因此，用于多个用户的设置被上载到网络服务器上。当驾驶员进入汽车时，驾驶员从网络服务器上将他的设置下载到交通工具上，因此使得交通工具适配于他的定制设置。例如，可以通过驾驶员映射不同的手势以控制不同特征。对于该系统的一个应用是租车。当驾驶员租车时，他将他的用户轮廓下载到租到的车上，以使得用户接口是熟悉的。另一个应用时车辆经销，藉此汽车的用户接口为购买者定制，同时购买者试验一个测试模式或者就坐在虚设座舱中。经销商在样品车中构造用户轮廓并且将它上载到网络服务器上。当车辆在下载购买者轮廓之后到达时，经销商不需要定制所购买的车辆。

本发明的各个方面还涉及背景用户接口。当驾驶员进入车辆时，车辆的用户接口应用显示屏询问驾驶员他想做什么，并且指导他如此做。因此UI基于背景呈现选项。如果发动机是关掉的，则UI询问驾驶员是否想启动汽车。如果驾驶员关掉发动机，则UI呈现下面的初始选项：打开门、打开油箱、打开后备箱以及打开车盖。在一些实施例中，显示器呈现了不同手滑动和轻敲手势的地图，驾驶员可以在转向元件上执行上述手势以实施这些选项。如果驾驶员停下了车，则UI询问驾驶员是否想停放汽车。如果驾驶员回应他确实希望停放汽车，则UI呈现停车选项，例如：停在街道上或者附近停车场中。在能够无需驾驶员就行驶的自动化汽车中，UI提供另外的选项以添加汽油、电池或者太阳电池板(取决于如何给汽车提供动力)，同时驾驶员出去购物或者工作。在离开车辆之前，UI询问驾驶员何时返回停车场。

在一些实施例中，生物测定传感器也被添加到本发明的转向元件上。为了接近UI，生物测定传感器必须首先登记驾驶员。如果生物测定传感器检测到驾驶员不适合驾驶车辆，例如，传感器检测到高的心率或者高的酒精含量，则UI发出相应的响应并且不允许驾驶员驾驶。

根据本发明的方向盘的另一个实施例被显示在图39-42中。在该实施例中，方向盘包括两个嵌入的接触敏感式显示屏。该显示屏信息在平视显示器上显示给驾驶员，以使得驾驶员不需要将他的眼睛从道路上移开而向下看显示器。

参照图39，它是根据本发明实施例的具有多个接触传感器和嵌入式触摸屏显示器的方向盘的简化视图。图39显示了具有两个嵌入式触摸屏450和滑动控制件530的方向盘400。滑动控制件530被实施为与以上参照图17-20描述的滑动控制件522和523类似的光发射器和接收器系列。触摸屏450能够由沿着屏幕边缘的发射器和接收器系列接触，所述发射器和接收器系列形成覆盖每个屏幕450的接触检测光栅。方向盘400也显示为具有两个接近传感器带531和532，用于检测在这两个带之间放置在操纵柱上的驾驶员的手。

参照图40，它是根据本发明实施例的具有平视显示器的图39的方向盘的简化视图。图40显示了成一个角度观察的方向盘400。设置两个平视显示器451，用于使得来自屏幕450的一个位置的图形容易被驾驶员看到。驾驶员能够通过观察平视显示器451以及在屏幕450上执行触摸手势而与屏幕450上的用户接口交互作用。

参照图41和42，它们是接近传感器的简化视图，所述接近传感器排列在根据本发明实施例的图39的方向盘的操纵柱上。图41显示了由于两个接近传感器带，操纵柱407的前部和顶部是接触敏感的。显示了第一接近传感器带531。所述带通过穿过柱407的外表面发出光束的交替系列的发射器和检测器而形成。所述带沿着操纵柱407的轮廓弯曲。当驾驶员将他的手放置在操纵柱407上时，所述手将所投射的光束反射回到接近传感器中，在这里邻近检测器感觉到反射光的增加。在本申请人的共同未决的美国专利申请No.13/775,269中(特别是图4-10)描述了这种类型的接近传感器的操作，该美国申请的名称是“具有嵌入式接近传感器的可移除保护罩”。第二接近传感器带532与带531相对并且在图41的观察角度下不可见。

图42显示了接近传感器带531的光束。发射器光束614显示为追随操纵柱407的轮廓。一个反射光束显示为虚线光束615。当驾驶员将手放置在操纵柱407上时，他的手将一个或多个光束作为光束615反射。

参照图43，它是用户接口手势的简化视图，该手势在根据本发明实施例的图39的方向盘的操纵柱上执行。图43显示了通过排列在操纵柱407上的两个接近传感器检测到的手的手势。在该手势中，驾驶员沿着由操纵柱407形成的圆形拐角倾斜手掌452。在一些应用中，该手势被用来调节侧视镜的角度。因此，向下倾斜手掌并且触摸柱407的较高部分使得所述镜向上倾斜；倾斜手掌以便更加竖直使得所述镜向下倾斜。

排列在操纵柱407的相对边缘上的两个接近传感器形成独特的二维检测器。检测所述反射光束的沿着所述接近传感器的一个位置是沿着一个维度的位置。反射物体越靠近带531或532，则检测信号越大。将接近带531的检测信号与接近带532的检测信号比较，提供了手指在所述两个带之间位于何处的粗略估计。因此，如果两个带检测到反射光的相似量，则手指粗略地位于所述两个带之间的中间。而如果一个接近传感器带检测到比另一个传感器带更多的光，则手指更靠近所述高检测的带。

本发明的实施例还涉及交通工具仪表板、驾驶员显示系统以及相关的用户接口。

参照图44-46，它们是根据本发明实施例的用户接口和关联的挥动手势的简化视图，所述挥动手势能在交通工具的仪表板上实施。图44显示了具有沿着其边缘的接近传感器的仪表板显示器423。在本发明的一些实施例中，显示器本身不提供触摸检测，即，它不是触摸屏。框架528显示为包围所述显示器。所述框架指示一个检测区域，用于检测接近和盘旋手势。所述显示器显示了位于上部右角部和左角部的两个图标424和425，每个表示相关功能组。当驾驶员用他的手在显示器一部分的上面执行挥动手势时，他扩大了相应的图标以揭示一个完整的相关功能组。

图45显示了在该背景中手势的影响。在图45的标为A的上部中显示了仪表板显示器423。通过箭头426表示穿过显示器的上左角部并且对角地继续穿过显示器的挥动手势。当手势继续穿过屏幕对角线时，图标425越过屏幕扩大。扩大的图标在标为B的图45的下部中显示为图标427。在一些实施例中，该扩大的区域布置有与由图标425表示的功能相关的图标。在其它实施例中，扩大的图标提供用于扩大的类似手势的其它选项，从而提供多层扩大屏幕。

因此本发明的实施例提供了利用在显示器的关联角部或一侧中的简单手势而对广泛的功能阵列的易于接近。这就允许用户接口在初始显示器上提供有限数目的图标，而无需把显示器弄得杂乱，并且响应于上述挥动手势将所选择的图标扩大以便揭示相关功能的完整列表。

图46显示了仪表板显示器423，它在显示器的四个拐角具有四个图标428、429、431和432，并且在显示器的右边缘具有文本框430。显示了表示八个不同挥动手势的八个箭头433-440。每个挥动手势根据与那个手势关联的图标或文本而改变显示器。在图46中，手势433、435、437和439均与相应的图标关联，并且手势436与文本430关联。在一些实施例中，诸如沿着显示器的边缘滑移的附加手势也提供了功能性。

检测上述仪表板挥动手势的盘旋和接近传感器是与相对于方向盘描述的传感器大致相同的。这些传感器围绕仪表板显示器分布在离散位置处。

在前面的说明书中，已经参照特定的示例性实施例描述了本发明。然而，显然可以对特定的示例实施例进行各种改型和改变，而不会脱离本发明的宽泛的精神和范围。因此，说明书和附图旨在被认为是示例性的，而不是限制性的。

Claims (21)

1.一种用于交通工具中的系统，包括：

与交通工具中的驾驶员座椅相对地设置的转向元件，所述转向元件包括包封在所述转向元件的周边中的多个接近传感器，所述接近传感器可操作以检测沿着所述转向元件的外周边的手势；

容纳在所述交通工具中的交互式平台，用于在交通工具中提供无线电广播、视频播放、音频娱乐、视频娱乐和导航辅助中的至少一种；以及

容纳在所述交通工具中的处理器，其与所述接近传感器和所述平台结合，并且可操作以便识别由所述接近传感器检测的手势，以及响应于如此识别的手势控制所述平台。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于识别向上的手滑动手势，所述处理器增加用于所述平台的可调节设置，并且响应于识别向下的手滑动手势，所述处理器减少所述可调节设置。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述平台根据具有可调节设置的多个特征操作，其中所述处理器可操作以便响应于识别手滑动手势而调节所述特征的当前选定的一个特征的设置，并且所述处理器可操作以便响应于识别所述转向元件的外周边上的至少一个轻敲手势而改变所述当前选定的特征。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述平台包括显示器，并且当所述处理器改变所述选定的特征时，所述处理器还在所述显示器上提供表示所述最新选择的特征的图形。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述可调节设置是由音量、无线电频道、乐库中的轨道、网页、地图和图片构成的组中的元素。

6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括包封在所述转向元件中并且面对所述驾驶员座椅的第二多个接近传感器，用于检测在所述转向元件和驾驶员之间的手摆动手势，并且所述处理器可操作以便识别由所述第二接近传感器检测的手摆动手势，并且响应于如此识别的手摆动手势而改变所述平台的模式。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述交通工具包括具有可调节充气设置的气囊，其中基于来自所述第二接近传感器的输出，所述处理器确定所述驾驶员与所述转向元件之间的距离，其中所述处理器基于如此确定的距离调节用于气囊的充气设置。

8.根据权利要求1的系统，其中在一只手上的相应手指触摸所述转向元件的同时，所述处理器识别由所述接近传感器检测的一系列物体，其中当所述接近传感器检测到从所述转向元件提升其中一个所述物体时，基于被提升物体在所述一系列物体中的相对位置，所述处理器确定哪一个手指被提升，并且响应于识别通过如此确定的不同的其中一个手指执行的手势，所述处理器执行不同的功能。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述转向元件进一步包括：

空腔；

不可见光发射器阵列，其连接至所述处理器并且可操作以便穿过所述空腔投射不可见光光束；以及

光检测器阵列，其连接至所述处理器并且可操作以便检测由所述不可见光发射器投射的不可见光光束，并且检测所述空腔内部的手势，所述手势中断由所述不可见光发射器投射的不可见光光束，并且其中所述处理器可操作以便识别由所述光检测器检测的所述空腔内部的手势，以及响应于所述空腔内部的如此识别的手势而控制所述平台。

10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括：

多个不可见光发射器阵列，其连接至所述处理器并且可操作以便穿过所述空腔内部的不同几何平面而投射不可见光光束；以及

多个光检测器阵列，其连接至所述处理器并且可操作以便检测由所述不可见光发射器投射的不可见光光束，以及检测穿过所述空腔内部的多个几何平面的摆动手势，所述摆动手势中断由所述不可见光发射器投射的不可见光光束，以及所述处理器可操作以便识别由所述光检测器阵列检测的所述空腔内部的摆动手势，以及响应于如此识别的摆动手势而控制所述平台。

11.根据权利要求9所述的系统，进一步包括容纳在所述转向元件中并且连接至所述处理器的可见光发射器，其中所述处理器可操作以便响应于所述光检测器检测到由所述不可见光发射器所投射的不可见光光束被中断而触发所述可见光发射器的至少一个。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述平台包括显示器，并且所述处理器可操作以便响应于识别所述空腔内部的多个手指扩展手势而扩大所述显示器上的图像。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述处理器可操作以便响应于识别所述空腔内的单手指平移手势而平移所述显示器上的图像。

14.根据权利要求1所述的系统，其中仅仅当所述转向元件不是大幅度旋转时，所述处理器才响应于所述被识别的手势而控制所述平台。

15.根据权利要求1所述的系统，进一步包括用于接收进来的电话的无线电话接口，所述处理器可操作以便响应于识别所述转向元件的外周边上的单次轻敲手势而拒绝进来的电话，以及响应于识别所述转向元件的外周边上的双次轻敲手势而接受进来的电话。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器可操作以便响应于识别沿着所述转向元件的外周边的突然且快速的手滑动手势而使所述平台无声。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述转向元件的周边被分离成虚拟的输入区域，其中所述处理器可操作以便响应于识别在不同输入区域中的手势而在所述平台上执行不同的控制指令，以及响应于识别在所述转向元件的外周边上的至少一个轻敲手势而在安装在所述交通工具中的显示器上提供所述转向元件的图像，所述图像指示哪个控制指令与每个输入区域关联。

18.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步可操作以便响应于识别相应的手势而打开交通工具中的油箱，打开交通工具中的后备箱，锁上交通工具的门，以及关上交通工具中的窗户。

19.根据权利要求1所述的系统，其中所述转向元件包括嵌入在其中的至少一个交互式显示器，其中所述交通工具包括交通工具显示器，所述交通工具显示器包括下视显示器或者平视显示器，并且在所述至少一个交互式显示器上显示的信息在所述交通工具显示器上被复制。

20.一种用于交通工具的仪表板，包括：

显示器；

框架，其包括用于检测所述框架上面的手势的接近传感器；以及

处理器，其与所述显示器及所述框架连接，并且可操作以便在所述显示器的拐角呈现代表一组相关功能的图形，以及识别由所述接近传感器检测的手势，其中响应于识别位于所述框架上方并且在所述显示器的拐角上方开始的对角摆动手势，所述处理器穿过所述显示器平移所述图形，从而展现用于相关功能的图标。

21.根据权利要求20所述的仪表板，其中，所述处理器可操作以便在所述显示器的相应拐角中呈现多个图形。