CN108238004B - 方向盘以及包括方向盘的车辆控制系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种方向盘和包括方向盘的车辆控制系统，所述方向盘包括：方向盘框架；以及覆盖层，覆盖方向盘框架。覆盖层包括基于用户的触摸来产生触摸信息的触摸传感器，并且触摸传感器包括感测与触摸对应的电容变化的多个传感器像素。

Description

方向盘以及包括方向盘的车辆控制系统
本申请要求于2016年12月23日提交的第10-2016-0178007号韩国专利申请的优先权和所有权益，该韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开的示例性实施例涉及一种方向盘以及一种包括该方向盘的车辆控制系统。
背景技术
通常，使用遥控器或安全卡的钥匙进入系统已被用于防止对车辆的未经授权的进入。
在传统的遥控器型车辆控制系统中，用户可以通过操作遥控器来直接控制门的锁定。在传统的安全卡型车辆控制系统中，当有安全卡的用户接近车辆时，门可以解锁，并且当用户进入车辆时，可以通过检查安全卡的身份识别(“ID”)来认证用户。
发明内容
传统的遥控器型车辆控制系统和传统的安全卡型车辆控制系统关于不得不携带遥控器或安全卡会对用户造成不便。此外，当用户丢失遥控器或安全卡时，用户会无法进入车辆。
最近，已经使用了利用包括通过识别用户的指纹来认定用户身份的功能的指纹识别系统的车辆控制系统，以改善方便性并防止对车辆未经授权的进入。
本公开的实施例涉及在用户握持方向盘的同时执行认证以改善安全性能的方向盘以及包括该方向盘的车辆控制系统。
根据本公开的示例性实施例，方向盘包括：方向盘框架；以及覆盖层，覆盖方向盘框架，其中，覆盖层包括基于用户的触摸来产生触摸信息的触摸传感器，并且触摸传感器包括感测与触摸对应的电容变化的多个传感器像素。
在示例性实施例中，触摸信息可以包括关于用户的手指关节线、用户的掌纹和用户的指纹中的至少一个的信息以及关于触摸的位置的信息。
在示例性实施例中，触摸传感器还可以包括：多条传感器扫描线，连接到多个传感器像素；以及多条输出线，连接到多个传感器像素。在这样的实施例中，多个传感器像素中的一个传感器像素连接到多条传感器扫描线中的第i传感器扫描线和多条输出线中的第j输出线，其中，i是2或更大的整数，j是自然数，并且连接到第i传感器扫描线和第j输出线的传感器像素可以包括：传感器电极；第一晶体管，包括连接到传感器电极的栅电极，其中，第一晶体管控制通过第j输出线输出的电流；第二晶体管，连接在参考电压线与第一晶体管之间，其中，第二晶体管的栅电极连接到第i传感器扫描线；以及电容器电极，与传感器电极一起限定第一电容器，并连接到第i传感器扫描线。
在示例性实施例中，传感器像素还可以包括连接在参考电压线与传感器电极之间的第三晶体管，其中，第三晶体管的栅电极连接到多条传感器扫描线中的第i-1扫描线。
在示例性实施例中，当发生用户的触摸时，传感器电极可以与用户的手限定第二电容器，并且触摸传感器可以基于第二电容器的与触摸对应的电容变化来产生触摸信息。
在示例性实施例中，覆盖层还可以包括基于通过用户的触摸引起的压力变化来产生压力信息的压力传感器。
在示例性实施例中，覆盖层还可以包括基于触摸信息和压力信息来显示图像的显示面板。
在示例性实施例中，覆盖层还可以包括基于触摸信息和压力信息来产生触觉效果的触觉模块。
在示例性实施例中，方向盘框架可以包括：方向盘构件；方向盘毂，设置在方向盘构件的中心处；以及方向盘辐条，连接方向盘构件与方向盘毂，其中，覆盖层覆盖方向盘构件、方向盘毂和方向盘辐条中的至少一个的外表面。
在示例性实施例中，方向盘构件可以是具有圆环形状的边圈，覆盖层可以具有柔性。
在另一示例性实施例中，车辆控制系统包括：方向盘，包括方向盘框架和覆盖方向盘框架的覆盖层；认证器，基于触摸信息和压力信息认证车辆的用户；以及控制器，基于触摸信息、压力信息和认证结果来控制车辆。在这样的实施例中，覆盖层包括基于用户的触摸来产生触摸信息的触摸传感器和基于通过用户的触摸引起的压力变化来产生压力信息的压力传感器，其中，触摸传感器包括感测与触摸对应的电容变化的多个传感器像素。
在示例性实施例中，触摸信息可以包括关于用户的手指关节线、用户的掌纹和用户的指纹中的至少一个的信息以及关于触摸的位置的信息。
在示例性实施例中，方向盘框架可以包括：方向盘构件；方向盘毂，设置在方向盘构件的中心处；以及方向盘辐条，连接方向盘构件与方向盘毂，其中，覆盖层覆盖方向盘构件、方向盘毂和方向盘辐条中的至少一个的外表面。
在示例性实施例中，认证器可以包括：认证处理器单元，将触摸信息和压力信息与多条注册信息进行比较，并且当触摸信息和压力信息与多条注册信息中的一条匹配时，向控制器传输触摸信息、压力信息、匹配的注册信息和批准信号，其中，匹配的注册信息是多条注册信息中的与触摸信息和压力信息匹配的一条；用户信息存储单元，存储多条注册信息；以及临时信息存储单元，存储触摸信息和压力信息。
在示例性实施例中，控制器可以响应于批准信号控制车辆启动，并且控制器可以响应于批准信号控制方向盘和变速杆解锁。
在示例性实施例中，控制器可以响应于批准信号基于匹配的注册信息向用户提供预先设定的用户环境，并且用户环境可以包括方向盘的位置、后视镜和侧视镜的方向、驾驶员座椅的位置和角度、音频频道和空调温度中的至少一个。
在示例性实施例中，控制器可以响应于批准信号基于触摸信息和压力信息来控制车辆的行驶。
在示例性实施例中，控制器可以在用户以预定的压力或更大的压力握持方向盘的第一区域时提高车辆的速度，并且控制器可以在用户以预定的压力或更大的压力握持方向盘的与第一区域间隔开的第二区域时降低车辆的速度。
在示例性实施例中，覆盖层还可以包括显示图像的显示面板和根据振动模式振动的触觉模块。
在示例性实施例中，控制器可以包括存储图像和振动模式的存储器，并且控制器可以响应于批准信号基于触摸信息和压力信息来控制显示面板显示图像并且控制触觉模块根据振动模式来振动。
附图说明
通过参照附图对本发明的示例性实施例的进一步详细描述，本发明的以上和其它特征将变得更加明显，在附图中：
图1A和图1B是示出根据本公开的实施例的方向盘的图；
图2A至图2C是示出根据本公开的实施例的方向盘的覆盖层的结构的图；
图3是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的图；
图4是图3中示出的触摸传感器的一部分的局部剖视图；
图5是示出根据本公开的实施例的传感器像素的平面图；
图6是示出根据本公开的实施例的传感器像素的剖视图；
图7是图5中示出的传感器像素的实施例的等效电路图；
图8是示出图7中示出的传感器像素的操作的波形图；
图9是示出根据本公开的实施例的车辆控制系统的图；以及
图10是示出根据本公开的实施例的车辆控制系统的操作方法的流程图。
具体实施方式
现在在下文中将参照示出了各种实施例的附图更充分地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。同样的附图标记始终表示同样的元件。
将理解的是，当元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者可以在其间存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
将理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离这里的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可以被命名为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
这里使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，而不意图限制。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种/者)”和“该/所述”以及“······中的至少一个(种/者)”意图包括复数形式。“或”意味着“和/或”。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和全部组合。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”、“包括”和/或它们的变型时，说明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，在这里可使用诸如“下”或“底部”以及“上”或“顶部”的相对术语来描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了附图中描绘出的方位之外，相对术语意图包括装置的不同方位。例如，如果一幅图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件的“下”侧上的元件将随后被定位为在所述其它元件的“上”侧上。因此，根据附图的具体取向，示例性术语“下”可以包含“下”和“上”两种方位。类似地，如果图中的一幅图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件“下方”或“之下”的元件将随后被定位为“在”所述其它元件“上方”。因此，示例性术语“在······下方”或“在······之下”可以包含“在······上方”和“在······下方”两种方位。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确地如此定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本公开中的意思一致的意思，并且将不以理想化或者过于形式化的含义来解释它们。
这里参照作为理想化实施例的示意图的剖视图来描述示例性实施例。如此，将预计由例如制造技术和/或公差导致的图示的形状的变化。因此，这里描述的实施例不应被解释为局限于如这里示出的区域的具体形状，而是将包括因例如制造导致的形状的偏差。例如，被示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，示出的尖角可以被倒圆。因此，附图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状不意图示出区域的精确形状并且不意图限制本权利要求的范围。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例，使得本领域技术人员可以容易地实施本公开。为了在附图中清楚地描述本公开，将省略与描述无关的部分。
图1A和图1B是示出根据本公开的实施例的方向盘的图。图2A至图2C是示出根据本公开的实施例的方向盘的覆盖层的结构的图。图1A示出了根据本公开的实施例的方向盘10的方向盘框架11，图1B示出了根据本公开的实施例的方向盘10。图2A至图2C示出了图1B中示出的覆盖层100的结构。为了示出的方便，在图1B中，方向盘框架11由虚线表示。
在实施例中，如图1A和图1B中所示，方向盘10可以是用于改变车辆的方向的圆形转向装置。根据实施例，方向盘10可以包括喇叭或气囊。
参照图1A和图1B，在实施例中，方向盘10可以包括方向盘框架11和覆盖层100。方向盘框架11可以包括方向盘构件12、方向盘毂(wheel hub)13和方向盘辐条14。
方向盘构件12可以表示由用户的手握持的边圈(rim)。根据实施例，方向盘构件12可以是具有圆环形状的边圈。
方向盘毂13可以位于方向盘构件12的中心处。方向盘毂13可以连接到车辆的转向轴以与转向轴一起旋转。
方向盘毂13可以通过方向盘辐条14将从方向盘构件12接收的旋转力传输到转向轴，从而改变车轮的行驶方向。
根据实施例，各种便利的装置(例如，喇叭、气囊等)可以设置在方向盘毂13的外表面上。
方向盘辐条14可以将由用户施加到方向盘构件12的旋转力传输到方向盘毂13。
根据实施例，方向盘辐条14可以设置在方向盘构件12与方向盘毂13之间以将方向盘构件12与方向盘毂13彼此连接。
根据实施例，各种便利的装置(例如，喇叭、气囊等)可以设置在方向盘辐条14的外表面上。
在实施例中，如图1A和图1B中所示，方向盘框架11可以包括图1A和图1B中的三个方向盘辐条14，但是本公开不限于此。根据实施例，方向辐条14的数量可以改变。
在这样的实施例中，可以以各种方式修改方向盘框架11的形状。
覆盖层100可以覆盖方向盘构件12、方向盘毂13和方向盘辐条14中的至少一个的外表面。因此，覆盖层100可以与用户的手直接接触。这里，术语“覆盖”是指覆盖一个层。
在实施例中，如图1B中所示，覆盖层100可以完全覆盖图1B中的方向盘框架11，但是本公开不限于此。根据可选择的实施例，覆盖层100可以部分地覆盖方向盘框架11。
覆盖层100可以具有柔性或者可以是柔软的。这里，“柔性”是指弯曲的能力，即，在不破裂的情况下改变形状的特性。
图2A示出了覆盖层100a的实施例。参照图2A，覆盖层100a可以包括触摸传感器110。
触摸传感器110可以感测用户的触摸或用户在其上的触摸。在一个实施例中，例如，触摸可以通过作为用户身体的一部分的手指或手掌等发生，并且触摸传感器110的感测对象可以包括触摸所发生的触摸的位置、用户的手指关节线、掌纹以及指纹中的至少一种。
用户的手指关节线、掌纹和指纹可以包括谷和脊。
触摸传感器110可以基于用户的触摸或用户在其上的触摸来产生触摸信息。在一个实施例中，例如，触摸信息可以包括用户的手指关节线、掌纹、指纹中的至少一个的信息和触摸的位置的信息。
之后将参照图3至图8更详细地描述触摸传感器110。
图2B示出了覆盖层100b的可选择的实施例。
除了压力传感器120之外，图2B中的覆盖层100b与图2A中示出的覆盖层100a基本相同。图2B中所示的相同或同样的元件已经用与上面用来描述图2A中示出的覆盖层100a的实施例的附图标记相同的附图标记来标记，并且在下文中将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图2B，在实施例中，覆盖层100b可以包括触摸传感器110和压力传感器120。
在实施例中，如图2B中所示，触摸传感器110和压力传感器120顺序地堆叠，但是本公开不限于此。在这样的实施例中，可以以各种方式修改堆叠触摸传感器110和压力传感器120的堆叠顺序。
在这样的实施例中，压力传感器120可以感测用户的触摸的压力变化或者由用户的触摸引起的压力变化。在一个实施例中，例如，压力变化可以由作为用户的身体的一部分的手指或手掌等引起，压力传感器120的感测对象可以包括触摸的位置和由触摸引起的压力变化中的至少一种。
压力传感器120可以基于通过用户的触摸引起的压力变化来产生压力信息。
在一个实施例中，例如，压力信息可以包括关于触摸的位置和由用户施加到方向盘10的压力变化的分布的信息。
图2C示出了覆盖层100c的另一可选择的实施例。
除了显示面板130和触觉模块140之外，图2C中所示的覆盖层100c与图2B的覆盖层100b基本相同。图2C中所示的相同或同样的元件已经用与上面用来描述图2B中示出的覆盖层100b的实施例的附图标记相同的附图标记来标记，并且在下文中将省略或简化其任何重复的详细描述。
参照图2C，在实施例中，覆盖层100c可以包括触摸传感器110、压力传感器120、显示面板130和触觉模块140。
在实施例中，如图2C中所示，触摸传感器110、压力传感器120、显示面板130和触觉模块140彼此顺序地堆叠，但是本公开不限于此。根据实施例，可以以各种方式修改触摸传感器110、压力传感器120、显示面板130和触觉模块140的堆叠顺序。
显示面板130可以显示与输入图像数据对应的图像。根据实施例，显示面板130可以是液晶显示面板(“LCD”)、有机发光显示面板(“OLED”)、电泳显示面板、电润湿显示面板等，但是显示面板130的类型不被限制。
显示面板130可以具有柔性。在这样的实施例中，显示面板130可以以使得显示面板130可以被外力弯曲的方式而是柔性的。在这样的实施例中，显示面板130可以是塑料面板或薄金属面板。
根据实施例，显示面板130可以响应于控制器30(参照图9)的控制来显示图像。
根据实施例，显示面板130可以在覆盖层100的与用户接触的部分的边缘处显示图像，并且图像可以与车辆的工作状态对应。
触觉模块140可以产生用户可以感觉到的各种触觉效果。在一个实施例中，例如，触觉模块140可以产生振动作为触觉效果。
触觉模块140可以根据多种振动模式中的至少一种来振动。触觉模块140可以向用户提供与多种振动模式中的至少一种对应的振动。
根据实施例，在触觉模块140中产生的振动的强度和模式可以由控制器30(参照图9)来控制。在一个实施例中，例如，触觉模块140可以合成不同的振动模式以输出合成模式或顺序地输出振动模式。
根据实施例，触觉模块140可以在覆盖层100的与用户接触的部分中提供振动。
除了振动之外，触觉模块140还可以产生各种触觉效果中的至少一种，诸如由刺激产生的效果以及通过使用能够吸收或辐射热量的装置再现变冷和变暖效果的效果，其中，刺激为例如相对于皮肤的接触表面竖直移动的针的布置、空气通过注入口或吸入口的喷力或吸力、皮肤表面上的触摸、电极的接触、静电力等。
触觉模块140可以通过与用户的直接接触向用户提供触觉效果，并使得用户通过用户的手指或手臂的肌肉感觉来感受触觉效果。
图3是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的图，图4是图3中示出的触摸传感器的一部分的局部剖视图。
触摸传感器110的实施例可以感测用户的触摸。
参照图3和图4，在实施例中，触摸传感器110可以包括基底111和多个传感器像素SP。
在实施例中，基底111可以包括诸如玻璃、树脂等的绝缘材料，或者由所述绝缘材料形成。在实施例中，基底111可以包括具有柔性以弯曲或折叠的材料或者由所述材料形成，并且可以具有单层结构或多层结构。
在一个实施例中，例如，基底111可以包括聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三乙酸纤维素和乙酸丙酸纤维素中的至少一种。
然而，基底111的材料可以不限于上面列出的材料。在实施例中，例如，基底111可以包括玻璃纤维增强塑料(“FRP”)。
在实施例中，如图4中所示，传感器像素SP可以基本上以矩阵的形式设置在基底111上。传感器像素SP可以感测与触摸对应的电容变化。在这样的实施例中，传感器像素SP可以连接到传感器扫描线SS0至SSn以及输出线O1至Om。
传感器像素SP可以通过传感器扫描线SS0至SSn接收传感器扫描信号，并且当被供应传感器扫描信号时，传感器像素SP可以将与触摸状态对应的预定电流输出到输出线O1至Om。
传感器扫描线SS0至SSn可以设置在基底111上，并且传感器扫描线SS0至SSn中的每条在第一方向(例如，X轴方向)上延伸，以连接到位于对应的像素行中的传感器像素SP。
输出线O1至Om可以设置在基底111上，并且输出线O1至Om中的每条在第二方向(例如，Y轴方向)上延伸，以连接到位于对应的像素列中的传感器像素SP。
在实施例中，传感器像素SP可以连接到参考电压线P1至Pm，并且通过参考电压线P1至Pm接收参考电压Vcom。
参考电压线P1至Pm中的每条可以在第二方向(例如，Y轴方向)上延伸，并且连接到位于对应的像素列中的传感器像素SP。
在一个实施例中，例如，参考电压线P1至Pm可以与输出线O1至Om平行地布置。
然而，可以以各种方式修改参考电压线P1至Pm的布置方向。在一个可选择的实施例中，例如，参考电压线P1至Pm可以与传感器扫描线SS0至SSn平行地布置。
参考电压线P1至Pm可以彼此电连接以保持彼此相同的电位。
在一个实施例中，例如，参考电压线P1至Pm可以通过基底111的侧部处的附加布线Pa彼此电连接。
在实施例中，触摸传感器110还可以包括用于驱动触摸传感器110的传感器扫描驱动器150、读出电路160和电源供应器170。
传感器扫描驱动器150可以通过传感器扫描线SS0至SSn向传感器像素SP供应传感器扫描信号。
在一个实施例中，例如，传感器扫描驱动器150可以向传感器扫描线SS0至SSn顺序输出传感器扫描信号。
在实施例中，每个传感器像素SP可以包括晶体管，并且传感器扫描信号被施加到所述晶体管。在这样的实施例中，传感器扫描信号可以具有导通晶体管的电压电平。
在实施例中，传感器扫描驱动器150可以直接安装在基底111上，或者通过诸如柔性印刷电路板等的附加组件连接到基底111，以与传感器扫描线SS0至SSn连接。
读出电路160可以通过输出线O1至Om接收从传感器像素SP输出的信号(例如，电流)。
在一个实施例中，例如，当传感器扫描驱动器150顺序地供应传感器扫描信号时，可以在逐行的基础上选择(例如，导通)传感器像素SP，读出电路160可以在逐行的基础上顺序地接收从传感器像素SP输出的电流。
读出电路160可以通过感测从传感器像素SP输出的电流的变化来识别当前的触摸信息。
在一个实施例中，例如，触摸信息可以包括关于用户的手指关节线、掌纹和指纹中的至少一个的信息以及触摸的位置的信息。
在实施例中，读出电路160可以直接安装在基底111上，或者通过诸如柔性电路板等的附加组件连接到基底111，以与输出线O1至Om连接。
电源供应器170可以通过参考电压线P1至Pm将参考电压Vcom供应给传感器像素SP。
在实施例中，电源供应器170可以直接安装在基底111上，或者通过诸如柔性电路板等的附加组件连接到基底111，以与参考电压线P1至Pm连接。
虽然图3中分别示出了传感器扫描驱动器150、读出电路160和电源供应器170，但是可以根据需要集成所述构件中的至少一些。
在实施例中，可以通过诸如玻璃上芯片、塑料上芯片、带载封装、膜上芯片等的各种方法安装传感器扫描驱动器150、读出电路160和电源供应器170。
图5是示出了根据本公开的实施例的传感器像素的平面图。在图5中，为了示出和描述的方便，仅示出了传感器像素SP之中的连接到第i传感器扫描线SSi和第j输出线Oj的一个传感器像素。这里，i为2或更大的整数，j为自然数。
参照图5，在实施例中，传感器像素SP可以包括传感器电极300、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和电容器电极350。
第一晶体管T1可以控制流过第j输出线Oj的电流。第一晶体管T1可以连接在第j输出线Oj与第二晶体管T2之间。
在一个实施例中，例如，第一晶体管T1可以包括连接到第二晶体管T2的第二电极323的第一电极312、连接到第j输出线Oj的第二电极313、连接到传感器电极300的栅电极314以及连接在第一电极312与第二电极313之间的半导体层311。
在这样的实施例中，第一晶体管T1的栅电极314、第一电极312和第二电极313可以分别通过第一接触孔CH1、第二接触孔CH2和第三接触孔CH3连接到其它构件。
因此，第一晶体管T1可以对应于传感器电极300的电位来控制输出到第j输出线Oj的输出电流Io。
第二晶体管T2可以连接在第j参考电压线Pj与第一晶体管T1之间。
在一个实施例中，例如，第二晶体管T2可以包括连接到第j参考电压线Pj的第一电极322、连接到第一晶体管T1的第一电极312的第二电极323、连接到第i传感器扫描线SSi的栅电极324以及连接在第一电极322与第二电极323之间的半导体层321。
在这样的实施例中，第二晶体管T2的第一电极322和第二电极323可以分别通过第四接触孔CH4和第五接触孔CH5连接到其它构件。
因此，当传感器扫描信号被供应给第i传感器扫描线SSi时，第二晶体管T2可以导通。当第二晶体管T2导通时，参考电压Vcom可以施加到第一晶体管T1的第一电极312。
第三晶体管T3可以连接在第j参考电压线Pj与传感器电极300之间。
在一个实施例中，例如，第三晶体管T3可以包括连接到第j参考电压线Pj的第一电极332、连接到传感器电极300的第二电极333、连接到第i-1传感器扫描线SSi-1的栅电极334以及连接在第一电极332与第二电极333之间的半导体层331。
在这样的实施例中，第三晶体管T3的第一电极332和第二电极333可以分别通过第六接触孔CH6和第七接触孔CH7连接到其它构件。
因此，当传感器扫描信号被供应给第i-1传感器扫描线SSi-1时，第三晶体管T3可以导通。当第三晶体管T3导通时，传感器电极300的电压可以被初始化为参考电压Vcom。
电容器电极350可以设置为与传感器电极300叠置，使得电容器电极350与传感器电极300一起限定或者形成电容器。
在实施例中，电容器电极350可以连接到第i传感器扫描线SSi。在一个实施例中，例如，电容器电极350可以通过第二晶体管T2的栅电极324连接到第i传感器扫描线SSi。
电容器电极350和第二晶体管T2的栅电极324可以包括与第i传感器扫描线SSi的材料相同的材料或者由所述相同的材料形成。
传感器电极300可以与电容器电极350、用户的手指等一起限定或形成电容器。
在实施例中，传感器电极300可以包括导电材料。在这样的实施例中，导电材料可以包括金属、金属合金、导电聚合物或透明导电材料等。
在这样的实施例中，金属可以包括例如铜、银、金、铂、钯、镍、锡、铝、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、铅等。
在这样的实施例中，导电聚合物可以包括例如聚噻吩类化合物、聚吡咯类化合物、聚苯胺类化合物、聚乙炔类化合物、聚亚苯基类化合物或它们的混合物。在一个实施例中，例如，聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(“PEDOT:PSS”)化合物可以用作导电聚合物。
在这样的实施例中，透明导电材料可以包括例如银纳米线(“AgNW”)、氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟锌(“IZO”)、氧化锑锌(“AZO”)、氧化铟锡锌(“ITZO”)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、碳纳米管或石墨烯等。
图6是示出根据本公开的实施例的传感器像素的剖视图。具体地，图6示意性地示出了当手指400位于传感器像素SP上时图5的传感器像素SP的剖面。
参照图3至图6，传感器保护层(未示出)可以设置在传感器电极300上，传感器保护层(未示出)可以用作其上发生用户的触摸的表面。
传感器电极300和电容器电极350可以限定或形成第一电容器C1。传感器电极300和电容器电极350可以彼此间隔开，并且绝缘层(未示出)置于传感器电极300与电容器电极350之间。
传感器电极300和用户的手指400可以限定或形成第二电容器C2。第二电容器C2的电容可以根据传感器电极300与手指400之间的距离而变化。
因此，第二电容器C2在由手指400产生触摸的状态下的电容与第二电容器C2在没有产生触摸的状态下的电容可以彼此不同。
在这样的实施例中，第二电容器C2在手指400(例如，手指400的指纹)的脊位于传感器电极300上时的电容与第二电容器C2在手指400的谷位于传感器电极300上时的电容可以彼此不同。
由于第二电容器C2的电容的变化影响传感器像素SP的输出电流Io，所以读出电路160可以通过检测输出电流Io的变化来确定是否产生触摸并识别用户的指纹。即，触摸传感器110可以基于第二电容器C2的与触摸对应的电容变化来产生触摸信息。
在这样的实施例中，读出电路160可以使用上述方式识别用户的手指关节线和掌纹。
图7是图5中示出的传感器像素的实施例的等效电路图，图8是示出图7中所示的传感器像素的操作的波形图。
为了示出的方便，图7中仅示出了传感器像素SP之中的连接到第i传感器扫描线SSi、第i-1传感器扫描线SSi-1和第j输出线Oj的传感器像素SP。此外，在图8中，示出了供应给第i-1传感器扫描线SSi-1的传感器扫描信号和供应给第i传感器扫描线SSi的传感器扫描信号。
参照图7，传感器像素SP可以包括传感器电极300、电容器电极350、第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3。
在这样的实施例中，如上所述，传感器电极300和电容器电极350可以构成第一电容器C1，电容器电极350、第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3可以构成传感器电路200。
在这样的实施例中，第二电容器C2可以是可变电容器，并且如上所述地由传感器电极300和手指400限定。第二电容器C2的电容可以根据传感器电极300与手指400之间的距离、指纹的谷还是脊位于传感器电极300上以及由触摸引起的压力的强度而变化。
第一晶体管T1可以控制流过第j输出线Oj的电流。第一晶体管T1可以连接在第j输出线Oj与第二晶体管T2之间。
在这样的实施例中，第一晶体管T1可以连接在第j输出线Oj与第一节点N1之间，并且第一晶体管T1的栅电极可以连接到第二节点N2。
在一个实施例中，例如，第一晶体管T1可以包括连接到第二晶体管T2的第二电极的第一电极、连接到第j输出线Oj的第二电极和连接到传感器电极300的栅电极。
第二晶体管T2可以连接在第j参考电压线Pj与第一晶体管T1之间。
在这样的实施例中，第二晶体管T2可以连接在第j参考电压线Pj与第一节点N1之间，并且第二晶体管T2的栅电极可以连接到第i传感器扫描线SSi。
在一个实施例中，例如，第二晶体管T2可以包括连接到第j参考电压线Pj的第一电极、连接到第一晶体管T1的第一电极的第二电极和连接到第i传感器扫描线SSi的栅电极。
因此，当传感器扫描信号被供应给第i传感器扫描线SSi时，第二晶体管T2可以导通。当第二晶体管T2导通时，参考电压Vcom可以被施加到第一晶体管T1的第一电极。
第三晶体管T3可以连接在第j参考电压线Pj与传感器电极300之间。
在这样的实施例中，第三晶体管T3可以连接在第二节点N2与第j参考电压线Pj之间，并且第三晶体管T3的栅电极可以连接到第i-1传感器扫描线SSi-1。
在一个实施例中，例如，第三晶体管T3可以包括连接到第j参考电压线Pj的第一电极、连接到传感器电极300的第二电极以及连接到第i-1传感器扫描线SSi-1的栅电极。
因此，当传感器扫描信号被供应给第i-1传感器扫描线SSi-1时，第三晶体管T3可以导通。当第三晶体管T3导通时，传感器电极300的电压可以被初始化为参考电压Vcom。
电容器电极350可以设置为与传感器电极300叠置，使得第一电容器C1可以由电容器电极350与传感器电极300一起限定或形成。
在这样的实施例中，电容器电极350可以连接到第i传感器扫描线SSi。
因此，第一电容器C1可以连接在第二节点N2与第i传感器扫描线SSi之间。
在这样的实施例中，第二电容器C2可以连接到第二节点N2。
第一晶体管T1的第一电极和第二晶体管T2的第二电极可以共同连接到第一节点N1，传感器电极300、第一晶体管T1的栅电极和第三晶体管T3的第二电极可以共同连接到第二节点N2。
第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3中的每个的第一电极可以是源电极和漏电极中的一者，第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3中的每个的第二电极可以是源电极和漏电极中的另一者。在一个实施例中，例如，第一电极可以是源电极，第二电极可以是漏电极。
在实施例中，第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3可以是P型金属氧化物半导体(“PMOS”)晶体管。然而，在可选择的实施例中，第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3可以是N型金属氧化物半导体(“NMOS”)晶体管。
图8是示出图7中示出的传感器像素的操作的波形图。参照图8，可以在第一时间段P1期间向第i-1传感器扫描线SSi-1供应传感器扫描信号。
当传感器扫描信号可以在第一时间段P1中供应给第i-1传感器扫描线SSi-1时，第三晶体管T3可以在第一时间段P1期间保持导通状态，并且第二节点N2可以在第一时间段P1期间初始化为从第j参考电压线Pj施加的参考电压Vcom。
如图8中所示，传感器扫描信号可以在第二时间段P2期间供应给第i传感器扫描线SSi。
当传感器扫描信号在第二时间段P2中供应给第i传感器扫描线SSi时，第二晶体管T2可以在第二时间段P2期间保持导通状态，并且输出电流Io可以在第二时间段P2期间通过第二晶体管T2和第一晶体管T1从第j参考电压线Pj流到第j输出线Oj。
第一晶体管T1可以对应于栅极电压(第二节点N2的电压)控制输出电流Io的量。
在一个实施例中，例如，输出电流Io可以根据第一晶体管T1的栅极电压Vg改变，第一晶体管T1的栅极电压Vg可以满足下面的等式：Vg＝Vcom+{Vc1/(Vc1+Vc2)}×Vs。
在上面的等式中，Vcom表示参考电压，Vc1表示第一电容器C1的电容，Vc2表示第二电容器C2的电容，Vs表示供应给第i传感器扫描线SSi的传感器扫描信号的电压变化。
图9是示出根据本公开的实施例的车辆控制系统的图。参照图9，车辆控制系统1的实施例可以包括方向盘10、认证器20和控制器30。
在这样的实施例中，方向盘10可以包括方向盘框架11和覆盖层100。
覆盖层100可以包括触摸传感器110、压力传感器120、显示面板130和触觉模块140。
触摸传感器110可以感测用户的触摸或用户在其上的触摸，并基于触摸产生触摸信息。触摸传感器110可以向认证器20传输产生的触摸信息。
压力传感器120可以感测由用户的触摸引起的压力变化，并基于压力变化来产生压力信息。在这样的实施例中，压力传感器120可以向认证器20传输产生的压力信息。
显示面板130可以基于从控制器30接收的显示面板控制信号DPS来显示图像。在一个实施例中，例如，显示面板控制信号DPS可以包括用于多个图像中的至少一个的图像数据。
触觉模块140可以基于从控制器30接收的触觉模块控制信号HMS来产生用户可以感觉到的各种触觉效果。在实施例中，触觉模块140可以根据多种振动模式来振动。在一个实施例中，例如，触觉模块控制信号HMS可以包括用于多种振动模式中的至少一种的振动数据。
认证器20可以基于触摸信息和压力信息来认证车辆的用户。
根据实施例，认证器20可以包括认证处理器单元21、用户信息存储单元22和临时信息存储单元23。
认证处理器单元21可以接收触摸信息和压力信息，并将触摸信息和压力信息存储在临时信息存储单元23中。
认证处理器单元21可以将触摸信息和压力信息与存储在用户信息存储单元22中的多条注册信息进行比较。在一个实施例中，例如，认证处理器单元21可以检查触摸信息和压力信息是否与多条注册信息中的任何一条匹配。
当触摸信息和压力信息与多条注册信息中的任何一条匹配时，认证处理器单元21可以向控制器30传输触摸信息、压力信息、匹配的注册信息和批准信号。因此，在这样的实施例中，当用户是注册用户时，认证处理器单元21可以认证用户并向控制器30传输触摸信息、压力信息、匹配的注册信息和批准信号。
每条注册信息可以包括每个用户的触摸信息和/或压力信息。
在实施例中，每条注册信息还可以包括相应用户的用户环境信息。在一个实施例中，例如，用户环境信息可以包括关于预先为用户设定的方向盘的位置、后视镜和侧视镜的方向、驾驶员的座椅的位置和角度、音频频道和空调温度中的至少一种的信息。
用户信息存储单元22可以存储多条注册信息，并且在认证处理器单元21的控制下向认证处理器单元21提供多条注册信息。
临时信息存储单元23可以存储触摸信息和压力信息，并且在认证处理器单元21的控制下向认证处理器单元21提供触摸信息和压力信息。
在实施例中，用户信息存储单元22和临时信息存储单元23可以集成为单个单元，并且可以被包括在认证处理器单元21中。
控制器30可以从认证器20接收触摸信息、压力信息、匹配的注册信息和批准信号。
控制器30可以基于触摸信息、压力信息和认证结果来控制所述车辆，即，控制器30可以基于触摸信息、压力信息、匹配的注册信息和批准信号来控制车辆的整体操作。
在一个实施例中，例如，控制器30可以响应于批准信号来通过向启动单元41传输启动批准信号ESS来启动车辆。在这样的实施例中，控制器30可以响应于批准信号通过向方向盘锁定单元42传输方向盘释放信号HLS来释放方向盘10的锁定状态。在这样的实施例中，控制器30可以响应于批准信号通过向变速杆锁定单元43传输变速杆锁定释放信号GLS来释放变速杆的锁定状态。
因此，控制器30可以基于用户的触摸信息和压力信息来控制方向盘的启动、锁定以及变速杆的锁定，使得方向盘10和包括方向盘10的车辆控制系统1可以具有改善的安全性能。
在一个实施例中，例如，响应于批准信号，控制器30可以基于匹配的注册信息向用户环境控制单元44传输用户环境设定信号UIS，以向用户提供预先设定的用户环境。
在这样的实施例中，控制器30可以基于预先为每个用户设定的用户环境信息来控制预先为每个用户设定的方向盘的位置、后视镜和侧视镜的方向、驾驶员座椅的位置和角度、音频频道和空调温度中的至少一个。
根据实施例，预先为每个用户设定的用户环境信息可以被包括在多条注册信息中的每条中，但是本公开不限于此。预先为每个用户设定的用户环境信息可以存储在控制器30的存储器35中。
因此，在这样的实施例中，控制器30可以基于用户的触摸信息和压力信息向用户提供预先设定的用户环境，使得方向盘10和包括方向盘10的车辆控制系统1可以为每个用户提供最佳的用户环境。
在一个实施例中，例如，响应于批准信号，控制器30可以基于触摸信息和压力信息通过将行驶控制信号DBS传输到行驶控制单元45来控制车辆的行驶。
根据实施例，当用户以预定的压力或更大的压力握持方向盘10的第一区域时，尽管用户未踩踏车辆的加速器，但是可以提高车辆的速度。
根据实施例，当用户以预定的压力或更大的压力握持方向盘10的第二区域时，尽管用户未踩踏车辆的制动器，但是可以降低车辆的速度。
在一个实施例中，例如，第二区域可以与第一区域间隔开。
因此，在这样的实施例中，控制器30可以基于用户的触摸信息和压力信息来控制车辆的行驶，使得根据本公开的实施例的方向盘10以及包括该方向盘10的车辆控制系统1可以允许用户通过使用用户对方向盘10的握持力来控制车辆的行驶。
在一个实施例中，例如，响应于批准信号，控制器30可以基于触摸信息和压力信息向显示面板130传输显示面板控制信号DPS，以控制显示面板130显示多个图像中的至少一个图像。
在一个实施例中，例如，响应于批准信号，控制器30可以基于触摸信息和压力信息向触觉模块140传输触觉模块控制信号HMS，以控制触觉模块140根据多种振动模式中的至少一种来振动。
控制器30可以包括存储器35。
存储器35可以包括多个图像和多种振动模式。
根据实施例，存储器35可以存储预先为每个用户设定的用户环境信息。然而，本公开不限于此。
图10是示出了根据本公开的实施例的车辆控制系统的操作方法的流程图。
参照图1A至图10，用户可以用手触摸方向盘10(S10)。
在这样的实施例中，触摸传感器110可以产生触摸信息(S20)。
在这样的实施例中，压力传感器120可以产生压力信息(S30)。
在这样的实施例中，认证器20可以将触摸信息和压力信息与多条注册信息进行比较(S40)。
在这样的实施例中，当触摸信息和压力信息与多条注册信息中的一条匹配时(S45中的“是”)，认证器20可以向控制器30传输触摸信息、压力信息、匹配的注册信息和批准信号(S50)。
在这样的实施例中，控制器30可以基于触摸信息、压力信息、匹配的注册信息和批准信号来控制车辆(S60)。
根据本公开的实施例，方向盘和包括该方向盘的车辆控制系统可以在用户握持方向盘的同时执行认证。
根据本公开的实施例，方向盘和包括该方向盘的车辆控制系统可以具有改善的安全性能。
根据本公开的实施例，方向盘和包括该方向盘的车辆控制系统可以为每个用户提供最佳的用户环境。
根据本公开的实施例，方向盘和包括该方向盘的车辆控制系统可以通过在用户握持方向盘时使用握持力来控制车辆的行驶。
对于本领域技术人员将是明显的是，在不脱离本公开的精神或基本特征的情况下，本公开可以以其它特定形式实施。因此，理解的是，上述实施例在所有方面是示意性的而不是限制性的。本公开的范围由所附权利要求限定，而不是由前述描述限定，并且从权利要求及其等同物的含义和范围导出的所有改变或修改包括在本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种方向盘，所述方向盘包括：
方向盘框架；以及
覆盖层，覆盖所述方向盘框架，
其中，所述覆盖层包括基于用户的触摸来产生触摸信息的触摸传感器，
其中，所述触摸传感器包括：多个传感器像素，感测与所述触摸对应的电容变化；多条传感器扫描线，连接到所述多个传感器像素；以及多条输出线，连接到所述多个传感器像素，
其中，所述多个传感器像素中的每个传感器像素包括：传感器电极；第一晶体管，所述第一晶体管的栅电极连接到所述传感器电极；第二晶体管，连接到所述第一晶体管；以及电容器电极，与所述传感器电极一起限定第一电容器，并且
其中，所述多个传感器像素中的一个传感器像素连接到所述多条传感器扫描线中的第i传感器扫描线和所述多条输出线中的第j输出线，并且还包括：所述第一晶体管，直接连接到所述第j输出线并控制输出到所述第j输出线的电流；以及所述电容器电极，连接到所述第i传感器扫描线，其中，i是2或更大的整数，j是自然数。
2.根据权利要求1所述的方向盘，其中，所述触摸信息包括关于所述用户的手指关节线、所述用户的掌纹和所述用户的指纹中的至少一个的信息以及关于所述触摸的位置的信息。
3.根据权利要求1所述的方向盘，其中，
连接到所述第i传感器扫描线和所述第j输出线的所述一个传感器像素还包括：所述第二晶体管，连接在参考电压线与所述第一晶体管之间，其中，所述第二晶体管的栅电极连接到所述第i传感器扫描线。
4.根据权利要求3所述的方向盘，其中，
所述一个传感器像素还包括连接在所述参考电压线与所述传感器电极之间的第三晶体管，
其中，所述第三晶体管的栅电极连接到所述多条传感器扫描线中的第i-1传感器扫描线。
5.根据权利要求4所述的方向盘，其中，
当发生所述用户的所述触摸时，所述传感器电极与所述用户的手限定第二电容器，并且
所述触摸传感器基于所述第二电容器的与所述触摸对应的电容变化来产生所述触摸信息。
6.根据权利要求1所述的方向盘，其中，所述覆盖层还包括基于由所述用户的所述触摸的引起的压力变化来产生压力信息的压力传感器。
7.根据权利要求6所述的方向盘，其中，所述覆盖层还包括基于所述触摸信息和所述压力信息来显示图像的显示面板。
8.根据权利要求6所述的方向盘，其中，所述覆盖层还包括基于所述触摸信息和所述压力信息来产生触觉效果的触觉模块。
9.根据权利要求1所述的方向盘，其中，所述方向盘框架包括：
方向盘构件；
方向盘毂，设置在所述方向盘构件的中心处；以及
方向盘辐条，将所述方向盘构件和所述方向盘毂连接，
其中，所述覆盖层覆盖所述方向盘构件、所述方向盘毂和所述方向盘辐条中的至少一个的外表面。
10.根据权利要求9所述的方向盘，其中，
所述方向盘构件是具有圆环形状的边圈，并且
所述覆盖层具有柔性。
11.一种车辆控制系统，所述车辆控制系统包括：
方向盘，包括方向盘框架和覆盖所述方向盘框架的覆盖层；
认证器，基于触摸信息和压力信息认证车辆的用户；以及
控制器，基于所述触摸信息、所述压力信息和认证结果来控制所述车辆，
其中，所述覆盖层包括：触摸传感器，基于所述用户的触摸来产生所述触摸信息；以及压力传感器，基于由所述用户的所述触摸引起的压力变化来产生压力信息，
其中，所述触摸传感器包括：多个传感器像素，感测与所述触摸对应的电容变化；多条传感器扫描线，连接到所述多个传感器像素；以及多条输出线，连接到所述多个传感器像素，
其中，所述多个传感器像素中的每个传感器像素包括：传感器电极；第一晶体管，所述第一晶体管的栅电极连接到所述传感器电极；第二晶体管，连接到所述第一晶体管；以及电容器电极，与所述传感器电极一起限定第一电容器，并且
其中，所述多个传感器像素中的一个传感器像素连接到所述多条传感器扫描线中的第i传感器扫描线和所述多条输出线中的第j输出线，并且还包括：所述第一晶体管，直接连接到所述第j输出线并控制输出到所述第j输出线的电流；以及所述电容器电极，连接到所述第i传感器扫描线，其中，i是2或更大的整数，j是自然数。
12.根据权利要求11所述的车辆控制系统，其中，所述触摸信息包括关于所述用户的手指关节线、掌纹和指纹中的至少一个的信息以及关于所述触摸的位置的信息。
13.根据权利要求11所述的车辆控制系统，其中，所述方向盘框架包括：
方向盘构件；
方向盘毂，设置在所述方向盘构件的中心处；以及
方向盘辐条，将所述方向盘构件与所述方向盘毂连接，
其中，所述覆盖层覆盖所述方向盘构件、所述方向盘毂和所述方向盘辐条中的至少一个的外表面。
14.根据权利要求11所述的车辆控制系统，其中，所述认证器包括：
认证处理器单元，将所述触摸信息和所述压力信息与多条注册信息进行比较，并且当所述触摸信息和所述压力信息与所述多条注册信息中的一条注册信息匹配时，向所述控制器传输所述触摸信息、所述压力信息、匹配的注册信息和批准信号，其中，所述匹配的注册信息是所述多条注册信息中的与所述触摸信息和所述压力信息匹配的一条注册信息；
用户信息存储单元，存储所述多条注册信息；以及
临时信息存储单元，存储所述触摸信息和所述压力信息。
15.根据权利要求14所述的车辆控制系统，其中，
所述控制器响应于所述批准信号控制所述车辆启动，并且
所述控制器响应于所述批准信号控制所述方向盘和变速杆解锁。
16.根据权利要求14所述的车辆控制系统，其中，
所述控制器响应于所述批准信号基于所述匹配的注册信息向所述用户提供预先设定的用户环境，并且
所述用户环境包括方向盘的位置、后视镜和侧视镜的方向、驾驶员座椅的位置和角度、音频频道和空调温度中的至少一个。
17.根据权利要求14所述的车辆控制系统，其中，所述控制器响应于所述批准信号基于所述触摸信息和所述压力信息来控制所述车辆的行驶。
18.根据权利要求17所述的车辆控制系统，其中，
所述控制器在所述用户以预定的压力或更大的压力握持所述方向盘的第一区域时提高所述车辆的速度，并且
所述控制器在所述用户以预定的压力或更大的压力握持所述方向盘的与所述第一区域间隔开的第二区域时降低所述车辆的速度。
19.根据权利要求14所述的车辆控制系统，其中，所述覆盖层还包括：
显示面板，显示图像；以及
触觉模块，根据振动模式振动。
20.根据权利要求19所述的车辆控制系统，其中，
所述控制器包括存储所述图像和所述振动模式的存储器，并且
所述控制器响应于所述批准信号基于所述触摸信息和所述压力信息来控制所述显示面板显示所述图像并且控制所述触觉模块根据所述振动模式来振动。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102534668B1 (ko) * 2018-01-05 2023-05-22 현대자동차주식회사 스티어링 휠
DE102018218225A1 (de) * 2018-10-24 2020-04-30 Audi Ag Lenkrad, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges
JP2020082805A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 アイシン精機株式会社 ステアリング装置
CN109533000A (zh) * 2018-12-14 2019-03-29 吉林大学 一种带有触觉感知的智能人机交互方向盘装置和应用方法
KR102180245B1 (ko) * 2018-12-28 2020-11-18 한국광기술원 차량의 스티어링 휠 부착형 전자기기 제어장치
JP2020157956A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 豊田合成株式会社 ステアリングホイール
DE102019213858A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Zf Friedrichshafen Ag Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug, Lenkrad, Armaturenbrett, Mittelkonsole oder Armlehne für ein Fahrzeug mit einer Bedienvorrichtung, Fahrzeug mit einer Bedienvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung
CN111301593B (zh) * 2020-02-10 2021-06-08 上海钧正网络科技有限公司 车速控制装置、电路、方法、介质和终端
KR102275761B1 (ko) * 2020-04-03 2021-07-08 경희대학교 산학협력단 듀얼 유비쿼터스 햅틱 센서가 적용된 스티어링 휠을 이용한 차량 내 전장제어 장치
KR102273621B1 (ko) * 2020-04-22 2021-07-06 김민준 운전자 상태 감시 장치
US11100307B1 (en) 2020-11-25 2021-08-24 King Abdulaziz University Fingerprint acquisition system for children using multicamera array
CN113085550B (zh) * 2021-04-08 2022-08-16 浙江吉利控股集团有限公司 一种多手势交互带有振动反馈触控方向盘控制系统
CN114199878A (zh) * 2021-11-15 2022-03-18 浙江方向实业股份有限公司 方向盘骨架防错自动检测装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927671B2 (en) * 2002-09-03 2005-08-09 Debono Joseph M. Biometric shifter lock control
CN1845839A (zh) * 2003-09-08 2006-10-11 3M创新有限公司 交通工具触摸输入设备及其制造方法
US8289285B2 (en) * 2008-08-04 2012-10-16 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device
CN105501181A (zh) * 2015-12-11 2016-04-20 李云祥 车载酒精检测控制系统及方法
CN105644496A (zh) * 2016-03-15 2016-06-08 许准 一种基于压力检测的启动控制方法、系统和交通工具
CN105981040A (zh) * 2014-10-13 2016-09-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于指纹识别的传感器像素电路
US9916793B2 (en) * 2012-06-01 2018-03-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of driving the same

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6100811A (en) 1997-12-22 2000-08-08 Trw Inc. Fingerprint actuation of customized vehicle features
KR200331124Y1 (ko) 2003-07-25 2003-10-22 주식회사 현대오토넷 지문인식을 이용한 도난방지장치
US7347298B2 (en) 2004-11-22 2008-03-25 Alvin Perry Gear secure
JP4692174B2 (ja) 2005-09-14 2011-06-01 株式会社日立製作所 個人認証装置及びドア開閉システム
JP2007302089A (ja) 2006-05-10 2007-11-22 Denso Corp 車両セキュリティシステム
US20080069412A1 (en) 2006-09-15 2008-03-20 Champagne Katrina S Contoured biometric sensor
DE102007032545B4 (de) 2007-05-15 2009-03-05 Cherry Gmbh Elektronisches Wählhebelmodul
US8537126B2 (en) * 2009-04-06 2013-09-17 Apple Inc. Integrated touch sensitive display gate driver
US8564424B2 (en) 2009-12-07 2013-10-22 Inventioneers Etc., Llc Steering wheel hand position sensing device
US8368677B2 (en) * 2010-03-31 2013-02-05 Casio Computer Co., Ltd. Optical sensor device, display apparatus, and method for driving optical sensor device
US20120242621A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 Christopher James Brown Image sensor and display device incorporating the same
DE102011087162B4 (de) 2011-11-28 2023-01-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Betätigung eines Getriebes und Betätigungseinrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs
KR101488307B1 (ko) 2013-04-29 2015-01-30 현대자동차주식회사 스마트 터치 방식 전자식 자동변속레버
KR20150004544A (ko) 2013-07-03 2015-01-13 주식회사 만도 도난방지 구조를 구비한 차량용 조향 시스템 및 제어방법
CN204061845U (zh) 2014-06-30 2014-12-31 圣加仑汽车工程技术（上海）有限公司 电动汽车用换挡器控制电路及电动汽车用换挡器
US9390308B2 (en) 2014-09-12 2016-07-12 Blackberry Limited Fingerprint scanning method
KR101588972B1 (ko) 2014-10-13 2016-01-26 대성전기공업 주식회사 지문인식 자동차 시동 제어 방법 및 시스템
KR101596706B1 (ko) 2014-11-14 2016-02-23 현대자동차주식회사 동시조작형 전자식 변속레버 및 그 제어방법
US9582102B2 (en) 2015-01-27 2017-02-28 Apple Inc. Electronic device including finger biometric sensor carried by a touch display and related methods
WO2016139549A1 (ja) * 2015-03-03 2016-09-09 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置および電子機器
JP6765199B2 (ja) * 2015-03-17 2020-10-07 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル
TWI803287B (zh) * 2015-03-27 2023-05-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 觸控面板
US9643606B2 (en) * 2015-04-14 2017-05-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle control in traffic conditions
JP2016217725A (ja) * 2015-05-14 2016-12-22 株式会社東海理化電機製作所 動作検出装置
KR101902248B1 (ko) * 2015-08-17 2018-09-28 엘지전자 주식회사 압력 반응형 햅틱 장치
CN105094443A (zh) 2015-08-21 2015-11-25 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸压力检测装置和方法
KR101770521B1 (ko) * 2016-08-26 2017-09-05 한양대학교 산학협력단 정전용량 인셀 터치 패널 및 이에 있어서 리드아웃 방법
JP2018049391A (ja) 2016-09-20 2018-03-29 富士通株式会社 生体画像処理装置、生体画像処理方法、および生体画像処理プログラム
KR102628247B1 (ko) * 2016-09-20 2024-01-25 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
WO2018073690A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Touch sensor, display device, display module, and electronic device
CH713080A2 (de) * 2016-10-26 2018-04-30 Trachte Ralf Lenkrad mit berührungsempfindlichen Sensoren.
KR102653578B1 (ko) * 2016-11-25 2024-04-04 엘지디스플레이 주식회사 이미지 센서 일체형 전계 발광 표시장치
KR20180061539A (ko) 2016-11-29 2018-06-08 엘지디스플레이 주식회사 터치표시장치, 표시패널, 터치감지방법, 터치감지회로 및 구동회로
US10316966B2 (en) 2016-12-15 2019-06-11 Dura Operating, Llc Biometric shifter for a vehicle
KR20180074875A (ko) * 2016-12-23 2018-07-04 삼성디스플레이 주식회사 변속 레버 및 이를 포함하는 차량 제어 시스템
US10216977B2 (en) 2017-01-06 2019-02-26 Qualcomm Incorporated Progressive multiple fingerprint enrollment and matching, and dynamic user account transitions

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927671B2 (en) * 2002-09-03 2005-08-09 Debono Joseph M. Biometric shifter lock control
CN1845839A (zh) * 2003-09-08 2006-10-11 3M创新有限公司 交通工具触摸输入设备及其制造方法
US8289285B2 (en) * 2008-08-04 2012-10-16 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device
US9916793B2 (en) * 2012-06-01 2018-03-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of driving the same
CN105981040A (zh) * 2014-10-13 2016-09-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于指纹识别的传感器像素电路
CN105501181A (zh) * 2015-12-11 2016-04-20 李云祥 车载酒精检测控制系统及方法
CN105644496A (zh) * 2016-03-15 2016-06-08 许准 一种基于压力检测的启动控制方法、系统和交通工具

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