RU2730816C2

RU2730816C2 - Кнопочный интерфейс переключателя передач транспортного средства, использующий распознавание приближения

Info

Publication number: RU2730816C2
Application number: RU2017103456A
Authority: RU
Inventors: Пьетро БУТТОЛО; Джеймс Стюарт РАНКИН; Марк МАККАРТИ; Стюарт К. САЛТЕР
Original assignee: ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2020-08-26
Also published as: MX2017001846A; RU2017103456A3; DE102017102097A1; US20170227118A1; CN107070442A; US20170248224A1; RU2017103456A; TR201700303A2

Abstract

Изобретение относится к кнопочным интерфейсам. Кнопочный интерфейс переключателя передач, содержит подвижный узел, поддерживающий множество нажимных клавиш ввода рабочего режима транспортного средства. Также имеется датчик приближения, обнаруживающий приближение пользователя к нажимным клавишам. Актуатор приводит в движение подвижный узел в позицию использования в ответ на обнаружение приближения пользователя к нажимным клавишам в убранной позиции. Дополнительно предусмотрен дисплей, показывающий обнаруженную позицию пользователя относительно множества нажимных клавиш. Улучшается работа интерфейса. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение, в общем, относится к кнопочным интерфейсам переключателей передач для транспортных средств, а более конкретно, относится к улучшенному кнопочному интерфейсу переключателя передач, который использует распознавание приближения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Автомобильные транспортные средства, как правило, оснащаются интерфейсом переключателя передач для выбора различных рабочих режимов транспортного средства, включающие в себя варианты выбора парковочного режима, заднего хода, нейтрального положения, положения приведения в движение и пониженной передачи. Некоторые автомобильные транспортные средства заменили традиционные переключатели передач системами электронного управления переключением передач, которые используют устройства ввода пользовательского интерфейса, такие как нажимные кнопки. Представляется желательным обеспечивать улучшенную работу кнопочного интерфейса переключателя передач для использования в транспортном средстве.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставляется кнопочный интерфейс переключателя передач. Кнопочный интерфейс переключателя передач включает в себя подвижный узел, поддерживающий множество нажимных клавиш, задействуемых, чтобы вводить рабочий режим транспортного средства, и устройство датчика приближения, выполненное с возможностью обнаруживать приближение пользователя к нажимным клавишам. Кнопочный интерфейс переключателя передач также включает в себя актуатор, приводящий в движение подвижный узел в позицию использования в ответ на обнаружение приближения пользователя к нажимным клавишам в убранной позиции.

[0004] Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставляется кнопочный интерфейс переключателя передач, который включает в себя нажимные клавиши, задействуемые, чтобы вводить рабочий режим транспортного средства, и множество датчиков приближения, чтобы обнаруживать позицию приближения пользователя к нажимным клавишам. Кнопочный интерфейс переключателя передач также включает в себя дисплей, показывающий обнаруженную позицию пользователя относительно множества нажимных клавиш.

[0005] Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставляется кнопочный интерфейс переключателя передач, который включает в себя подвижный узел, поддерживающий множество нажимных клавиш, и устройство датчика приближения, выполненное с возможностью обнаруживать приближение пользователя к нажимным клавишам и взаимодействие с одной из клавиш. Кнопочный интерфейс переключателя передач также включает в себя актуатор, приводящий в движение подвижный узел в позицию использования в ответ на обнаружение приближения пользователя к нажимным клавишам, и дисплей, показывающий обнаруженную позицию пользователя относительно множества нажимных клавиш.

[0006] Эти и другие аспекты, объекты и признаки настоящего изобретения будут понятны и оценены специалистами в области техники при изучении последующего описания, формулы и присоединенных чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] На чертежах:

[0008] Фиг. 1 - это перспективный вид пассажирского салона автомобильного транспортного средства, имеющего кнопочный интерфейс переключателя передач с датчиками приближения, согласно одному варианту осуществления;

[0009] Фиг. 1A - это укрупненный перспективный вид кнопочного интерфейса переключателя передач, показанного в передней позиции использования;

[0010] Фиг. 2 - это перспективный вид кнопочного интерфейса переключателя передач, показанного в убранной позиции;

[0011] Фиг. 3 - это вид сверху кнопочного интерфейса переключателя передач на фиг. 2, иллюстрированного в убранной позиции;

[0012] Фиг. 3A - это вид сверху кнопочного интерфейса переключателя передач на фиг. 2, иллюстрированного в передней позиции использования;

[0013] Фиг. 4 - это вид сверху одной из нажимных клавиш, использующей емкостное обнаружение приближения, согласно одному варианту осуществления;

[0014] Фиг. 4A - это вид в разрезе, взятом по линии IVA-IVA на фиг. 4;

[0015] Фиг. 5 - это вид сверху нажимной клавиши, использующей альтернативную схему емкостного обнаружения приближения, согласно другому варианту осуществления;

[0016] Фиг. 5A - это вид в разрезе, взятом по линии VA-VA на фиг. 5;

[0017] Фиг. 6 - это схематичный вид пользователя, взаимодействующего с нажимными клавишами, согласно варианту осуществления емкостного обнаружения;

[0018] Фиг. 7 - это график, иллюстрирующий сигналы, ассоциированные с емкостными датчиками, формируемые, в то время как пользователь взаимодействует с нажимными клавишами;

[0019] Фиг. 8 - это график, иллюстрирующий сигналы, ассоциированные с емкостными датчиками, в то время как пользователь задерживается на нажимной клавише;

[0020] Фиг. 9 - это график, иллюстрирующий сигналы, ассоциированные с емкостными датчиками, когда пользователь выполняет нажатие, чтобы активировать одну из нажимных клавиш;

[0021] Фиг. 10 - это перспективный вид кнопочного интерфейса переключателя передач, использующего инфракрасные датчики с нажимными клавишами, показанного в убранной позиции, согласно другому варианту осуществления;

[0022] Фиг. 10A - это перспективный вид кнопочного интерфейса переключателя передач на фиг. 10 с нажимными клавишами, показанными в передней позиции использования;

[0023] Фиг. 10B - это перспективный вид в разрезе кнопочного интерфейса переключателя передач, взятом по линии XB-XB на фиг. 10A;

[0024] Фиг. 11 - это вид сверху кнопочного интерфейса переключателя передач, использующего актуатор, который выдвигает множество нажимных клавиш вперед относительно корпуса, согласно другому варианту осуществления;

[0025] Фиг. 11A - это вид сверху кнопочного интерфейса переключателя передач на фиг. 12, иллюстрирующий нажимные клавиши, вытянутые вперед в позиции использования;

[0026] Фиг. 12 - это вид спереди интерактивного дисплея, иллюстрирующего PRNDL-режимы работы транспортного средства на приборной панели;

[0027] Фиг. 12A - это вид спереди дисплея, иллюстрирующего укрупненное представление одной клавиши и пальца пользователя, иллюстрированного взаимодействующим с этой клавишей;

[0028] Фиг. 13 - это блок-схема, иллюстрирующая устройство управления для кнопочного интерфейса переключателя передач;

[0029] Фиг. 14 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру для обеспечения обнаружения приближения к кнопочному переключателю передач и управления интерактивным дисплеем; и

[0030] Фиг. 15 - это блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру для управления перемещением и позицией узла кнопочного интерфейса переключателя передач.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0031] Обращаясь к фиг. 1 и 1A, интерьер пассажирского салона автомобильного транспортного средства 10, в общем, иллюстрируется имеющим кнопочный интерфейс 24 переключателя передач, согласно одному варианту осуществления. Транспортное средство 10 показано, в целом, оснащенным водительским сиденьем 12, расположенным сзади от рулевого колеса 14 и доступным водителю через пассажирскую дверь 18, согласно традиционному размещению сидений в транспортном средстве. Кнопочный интерфейс 24 переключателя передач показан расположенным в передней панели 20, такой как приборная панель, и, в целом, в пределах досягаемости и доступным водителю транспортного средства, сидящему на водительском сиденье 12. Кнопочный интерфейс 24 переключателя передач включает в себя множество нажимных клавиш 30, которые предоставляют возможность водителю вводить режим работы транспортного средства, такой как режим переключения передач коробки передач, включающий в себя стояночный тормоз, задний ход, нейтральное положение, положение привода и пониженную передачу, также называемые входными сигналами PRNDL.

[0032] Кнопочный интерфейс 24 переключателя передач включает в себя подвижный узел 25, сконфигурированный как движущаяся платформа, которая поддерживает множество нажимных клавиш 30, каждая из которых задействуется в качестве пользовательских устройств ввода, чтобы вводить один из рабочих режимов транспортного средства. Кнопочный интерфейс 24 переключателя передач также включает в себя устройство датчика приближения, выполненное с возможностью обнаруживать пользователя, такого как водитель транспортного средства, поблизости от нажимных клавиш 30. Актуатор приводит в движение подвижный узел 25 в позицию использования в ответ на обнаружение пользователя в соприкосновении или в непосредственной близости к нажимным клавишам 30. Кроме того, дисплей 22 на приборной панели 16 показывает рабочие режимы, представленные значками, вариант выбора текущего режима и позицию пальца пользователя относительно нажимных клавиш 30. Дисплей 22 может быть цифровым дисплеем, расположенным на приборной панели 16, в общем, спереди от рулевого колеса 14 и видимым водителю, сидящему на водительском сиденье 12. Дисплей 22 отображает доступные рабочие режимы с помощью отдельных значков P, R, N, D и L, текущий выбранный рабочий режим в укрупненном, выделенном или подсвеченном представлении и указание, что пользователь взаимодействует с кнопочным интерфейсом 24 переключателя передач, посредством указания того, с какой нажимной клавишей пользователь в настоящее время обнаруживается взаимодействующим.

[0033] Используя устройство датчика приближения, кнопочный интерфейс 24 переключателя передач обеспечивает улучшенную характеристику взаимодействия с пользователем. В одной реализации, обнаружение приближения предоставляет возможностью дисплею 22 отображать водителю клавишу 30, над которой выявляется палец водителя, прежде и в то время, когда выполняется фактическое срабатывание нажимной клавиши 30. В другой реализации, устройство датчика приближения предоставляет возможность актуатору приводить в движение подвижный узел 25 в позицию использования, такую как позиция впереди убранной позиции, которая предоставляет возможность улучшенного доступа к нажимным клавишам 30 водителю транспортного средства, сидящему на водительском сиденье 12. Актуатор может приводить в движение подвижный узел спереди приборной панели 20 и/или может также поворачивать или приводить в движение узел 25 на угол, лучше подходящий для взаимодействия с клавишами 30 водителем.

[0034] В варианте осуществления, показанном на фиг. 1-9, поворачивающийся кнопочный интерфейс 24 переключателя передач снабжается подвижным узлом 25, который поворачивается вперед и под углом относительно водителя в позицию использования, как видно на фиг. 1. Кнопочный интерфейс 24 переключателя передач имеет множество нажимных клавиш 30, поддерживаемых посредством задней рамки 32 и поворотного стержня 34 как части подвижного узла 25. Нажимные клавиши 30 могут быть в убранной позиции в или частично в лотке или корпусе 26 в приборной панели 20 и разворачиваться наружу посредством актуатора, показанного как мотор 38, вращающий и перемещающий узел 25 вперед относительно поворотной оси 36, чтобы поворачивать узел 25 по направлению к водителю в позицию использования. Кнопочный интерфейс 24 переключателя передач иллюстрируется на фиг. 1A-3A имеющим пять различных нажимных клавиш 30, поддерживаемых посредством рамки 32 и поворотного стержня 34 на подвижном узле 25. Нажимные клавиши 30 соединяются и поворачиваются относительно взаимосвязывающего стержня 34 в рамке 32. Каждая клавиша 30 имеет букву, отпечатанную или сформированную на верхней поверхности, указывающую выбираемый рабочий режим, такой как один из PRNDL-рабочих режимов. Нажимные клавиши 30 механически приводятся в движение вниз посредством усилия, прикладываемого пользователем, и включают в себя пластичный возвратный элемент, который возвращает клавишу 30 с помощью отклоняющего усилия в верхнюю позицию. Каждая клавиша 30 является задействуемой посредством нажатия вниз с достаточным усилием в позицию, где переключатель активируется, чтобы формировать входной сигнал выбора режима. Кроме того, корпус 26 имеет верхнюю поверхность 27, которая нависает, по меньшей мере, над фрагментом клавиш в убранной позиции и, тем самым, формирует крышку или козырек, который располагается, по меньшей мере, частично над множеством нажимных клавиш 30, который служит, чтобы предотвращать непреднамеренные активации нажимных клавиш 30. Чтобы предоставлять возможность активаций или обнаруживать активацию клавиши 30, верхняя нависающая поверхность 27 предпочтительно лишь частично перекрывает множество клавиш 30.

[0035] Каждая из множества нажимных клавиш 30 включает в себя датчик 50 приближения, такой как показанный на фиг. 4, как часть устройства датчика приближения, который обнаруживает пользователя (например, человеческий палец) в соприкосновении с или в непосредственной близости к соответствующей нажимной клавише 30. Согласно одному варианту осуществления датчики 50 приближения содержат емкостные датчики. Каждый из емкостных датчиков может быть сконфигурирован имеющим возбуждающий электрод 52 и принимающий электрод 54, каждый имеет токопроводящую встречно-гребенчатую структуру для формирования емкостного поля. Один пример встречно-гребенчатых структур емкостного датчика иллюстрирован на фиг. 4. Датчик 50 приближения может быть сформирован посредством печати токопроводящими чернилами на верхней поверхности полимерной нажимной клавиши 30 или на ее нижней поверхности. Следует понимать, что датчик 50 приближения может в ином случае быть сформирован, например, посредством сборки предварительно сформированной токопроводящей дорожки схемы на подложке, согласно другим вариантам осуществления. Возбуждающий электрод 52 может принимать прямоугольные возбуждающие импульсы, прикладываемые с напряжением, в то время как принимающий электрод 54 имеет вывод для формирования выходного напряжения. Следует понимать, что электроды 52 и 54 могут быть размещены в различных других конфигурациях для формирования емкостного поля в качестве поля активации. К возбуждающему электроду 52 может прикладываться напряжение, вводимое как прямоугольные импульсы, имеющие цикл импульса заряда, достаточный, чтобы заряжать принимающий электрод 54 до желаемого напряжения. Принимающий электрод 54, таким образом, служит в качестве измеряющего электрода. Когда пользователь или оператор, например, палец пользователя, входит в поле активации, датчик 50 приближения обнаруживает возмущение, вызванное пальцем в поле активации, и контроллер определяет, достаточно ли возмущение, чтобы активировать соответствующий датчик приближения. Возмущение поля активации обнаруживается посредством обработки сигнала импульса заряда, ассоциированного с соответствующим сигнальным каналом. Каждый датчик приближения имеет свой собственный выделенный сигнальный канал, формирующий подсчеты импульсов заряда, которые обрабатываются, чтобы определять обнаруженное состояние. Контроллер или схема управления могут быть включены в конструкцию, чтобы обрабатывать поле активации каждого датчика, чтобы обнаруживать пользовательскую активацию каждого датчика, сравнивая сигнал поля активации с одним или более пороговыми значениями. Следует понимать, что аналоговая и/или цифровая схема управления может быть использована, чтобы обрабатывать каждое поле активации, определять обнаружение приближения пользователя и инициировать управляющее действие. Схема управления может использовать способ получения QMatrix, доступный от ATMEL®, согласно одному варианту осуществления. Согласно другому варианту осуществления, может быть использована технология емкостного обнаружения QTouch, в которой единственный канал получения данных может быть использован для каждого датчика. С конфигурацией QMatrix касание обнаруживается с помощью сканирования пассивной матрицы наборов электродов. Единое устройство QMatrix может управлять большим числом клавиш. Может быть использована другая технология емкостного датчика, такая как mTouch.

[0036] На фиг. 5 показан альтернативный способ емкостного обнаружения, использующий хромированный датчик 50A, сформированный на верхнем переднем крае каждой нажимной клавиши 30 и протягивающийся на ее нижнюю поверхность. Использование металлического орнамента в качестве датчика 50a на верхнем переднем крае клавиши 30 может быть использовано в качестве емкостного датчика. Хромированный датчик 50A может протягиваться вниз ко дну и задней стороне нажимной клавиши 30, чтобы проводить сигнал процессору или другой схеме управления, или может быть использован гибкий соединитель/токопроводящий пеноматериал. Емкостной датчик 50A на каждой из нажимных клавиш 30 формирует подсчет дельта-сигналов, который может быть обработан, чтобы определять местоположение или приближение пользователя относительно кнопочного интерфейса переключателя передач.

[0037] Нажимные клавиши 30 размещаются в конфигурации в поперечном "фортепьянном" стиле. Каждая нажимная клавиша 30, как показано на фиг. 4A и 5A, имеет горизонтально выровненную кнопку в виде качалки, которая поворачивается на стержне 34 рядом с крайней частью дальше от пользователя. Нажимная клавиша 30 в виде качалки включает в себя упругий эластомерный купол 40 и переключатель 42, установленный на нем под клавишей 30. Эластомерный купол 40 прикрепляется к корпусу 32 под клавишей 30 и служит, чтобы предоставлять смещающее вверх усилие. Альтернативно, могут быть использованы винтовая пружина или другой механизм смещающего усилия. Когда пользователь нажимает нажимную клавишу 30, клавиша 30 поворачивается вокруг поворотного стержня 34 и активирует переключатель 42 и нажимает эластомерный купол 40. Когда переключатель 42 активируется, выводится сигнал, указывающий активацию клавиши 30. Эластомерный купол 40 является упругим, так что он толкает нажимную клавишу 34 обратно в ее верхнюю позицию после снятия пальца пользователя с клавиши 30. Следует понимать, что могут быть использованы другие конфигурации нажимной клавиши 30 в сочетании с кнопочным интерфейсом 24 переключателя передач. Должно также быть понятно, что могут быть использованы переключатели приближения, такие как емкостные переключатели, вместо механических нажимных клавиш, согласно другим вариантам осуществления.

[0038] Обращаясь к фиг. 6, палец 58 пользователя показан взаимодействующим с нажимным интерфейсом 34 переключателя передач. В этом варианте осуществления кнопочный интерфейс 24 переключателя передач использует емкостные датчики 50 приближения, каждый из которых формирует поле 56 активации. Когда палец пользователя или другая часть тела взаимодействует с полем 56 активации для соответствующего датчика 50 приближения, сигнал формируется и обрабатывается схемой управления, чтобы обнаруживать палец в соприкосновении или непосредственной близости с соответствующей нажимной клавишей 30. Пользователь, например, палец 58 пользователя, может касаться или приходить в близкий контакт с датчиком 50 приближения достаточно, чтобы инициировать обнаружение пальца 58, намеревающегося взаимодействовать с кнопочным интерфейсом 24 переключателя передач. Когда пользователь первоначально взаимодействует с кнопочным интерфейсом 24 переключателя передач, подвижный узел 25 с нажимными клавишами 30 может быть приведен в движение вперед в позицию использования. Кроме того, позиция пользовательского пальца 58 может быть отображена на дисплее 22, чтобы представлять пользователю вид позиции пальца относительно клавиш, и изображение представляется в области, в целом, перед водителем транспортного средства.

[0039] Обращаясь к фиг. 7-9, иллюстрируются сигналы 60A-60E, показывающие изменение в подсчете импульсов заряда датчика, показанном как подсчет Δ-датчика для множества сигнальных каналов, ассоциированных с пятью датчиками 30 приближения, согласно различным примерам. Изменение в подсчете импульсов заряда датчика является разницей между инициализированным исходным значением счетчика без какого-либо пальца или другого объекта, присутствующего в поле активации, и соответствующим показанием датчика. В этих примерах палец пользователя входит в поле 56 активации, ассоциированное с одним из датчиков приближения, когда палец пользователя перемещается по кнопочному интерфейсу 24 переключателя передач. Сигнальный канал является изменением (Δ) в подсчете импульсов заряда датчика, ассоциированном с емкостным датчиком 50, ассоциированным с соответствующей нажимной клавишей 30. В раскрытом варианте осуществления датчики 50 приближения являются емкостными датчиками. Когда палец пользователя находится в соприкосновении или непосредственной близости с датчиком 50, палец изменяет емкость, измеряемую в соответствующем датчике 50. Емкость находится в параллельном соединении с паразитной емкостью нетронутой сенсорной площадки и, по существу, измеряется как смещение. Индуцированная пользователем или оператором емкость пропорциональна диэлектрической постоянной пальца пользователя или другой части тела, поверхности, выставленной для емкостной площадки, и обратно пропорциональна расстоянию конечности пользователя до емкостного датчика 50. Согласно одному варианту осуществления, каждый датчик 50 возбуждается цепочкой импульсов напряжения через широтно-импульсную модуляцию (PWM) до тех пор, пока датчик не зарядится до установленного потенциала. Это заряжает приемный электрод до известного потенциала. Цикл повторяется до тех пор, пока напряжение на концах измерительного конденсатора не достигнет предварительно определенного напряжения. Помещение пальца пользователя на сенсорную поверхность датчика 50 привносит постороннюю емкость, которая увеличивает величину заряда, передаваемого в каждом цикле, тем самым, уменьшая суммарное число циклов, требуемых для измерения емкости, чтобы достигать предварительно определенного напряжения. Палец пользователя вызывает изменение в подсчете импульсов заряда датчика в сторону увеличения, поскольку это значение основывается на инициализированном исходном числе минус показание датчика.

[0040] Обращаясь к фиг. 7, палец пользователя скользит по кнопочному интерфейсу 24 переключателя передач, палец входит последовательно в поля активации, ассоциированные с емкостными датчиками 50 на каждой из нажимных клавиш 30, которые формируют сигналы 60A-60E, соответствующие пяти емкостным датчикам 50 на пяти нажимных клавишах 30. Таким образом, линейное проведение пальца по кнопочному интерфейсу 24 переключателя передач приводит в результате к показанному графику сигнала. Когда пользователь задерживает палец на одной из нажимных клавиш 30, график задержанного сигнала для сигнала 60B получается в результате таким, как показано на фиг. 8. Когда пользователь задерживается и дополнительно нажимает одну из нажимных клавиш 30, предоставляется график 60B сигнала, показанный на фиг. 9. Как видно на фиг. 9, сигнал 60B получается в результате, когда пользователь нажимает на клавишу в точке 62, что вызывает резкий скачок в сигнале 60B. Следует понимать, что схема управления сравнивает каждый из сигналов 60A-60E с пороговым значением и определяет обнаружение пальца пользователя в соприкосновении или непосредственной близости (например, в пределах 1 мм), когда сигнал превышает пороговое значение. Когда один или более сигналов превышает пороговое значение, обнаруживается взаимодействие пользователя с кнопочным интерфейсом 24 переключателя передач, которое может вызывать перемещение узла 25 с нажимными клавишами 30 в переднюю позицию использования. Кроме того, когда любой из сигналов обнаруживает пороговое значение больше порогового значения, изображение PRNDL-режимов отображается пользователю на дисплее 22, так что пользователю представляется представление в форме изображения, с какой клавишей 30 палец в настоящее время взаимодействует. Дополнительно, следует понимать, что схема управления может определять, когда сигнал, такой как сигнал 60B, превышает пороговое значение активации вследствие пикового выброса в точке 62, когда пользователь нажимает на соответствующую клавишу, и может использовать обнаруженное нажатие в точке 62, чтобы подтверждать, что пользователь нажимает на нажимную клавишу, в качестве подтверждения активации клавиши. Таким образом, емкостные датчики 50 могут также служить для предоставления обратимого подтверждения того, что пользователь намеревается активировать нажимную клавишу 30.

[0041] Обращаясь к фиг. 10-10B, кнопочный интерфейс 24 переключателя передач дополнительно иллюстрируется использующим множество инфракрасных датчиков для обнаружения взаимодействия пользователя с нажимными клавишами 30, согласно другому варианту осуществления. На фиг. 10 кнопочные клавиши 30 показаны частично протягивающимися из корпуса 26, который формирует нависающую поверхность 27, в целом, находящуюся с промежутком над нажимными клавишами 30, так что существует пространство между корпусом 26 и клавишами 30 для того, чтобы палец пользователя касался верхнего внешнего края нажимных клавиш 30. Инфракрасное обнаруживающее устройство включает в себя инфракрасные датчики 50', имеющие множество инфракрасных передатчиков 50B, расположенных в нависающей поверхности 27 корпуса 26 и на нижней стороне, выполненных с возможностью излучать инфракрасный луч вниз на соответствующие нажимные клавиши 30 в области 50A инфракрасного обнаружения. Инфракрасные датчики 50' также имеют множество инфракрасных приемников 50C, которые располагаются в нависающей поверхности 27 в позиции на нижней стороне и ориентированы, чтобы обнаруживать возвращаемый инфракрасный сигнал в области 50A инфракрасного обнаружения от соответствующего инфракрасного передатчика 50B и нажимных клавиш 30. Инфракрасные передатчики 50B и приемники 5°C выполняются с возможностью обнаруживать присутствие объекта, такого как палец пользователя, в области 56A инфракрасного обнаружения на соответствующих клавишах 30. Соответственно, когда пользователь касается или скользит пальцем по поверхности кнопочного интерфейса 24 переключателя передач, соответствующие инфракрасные датчики 50' будут обнаруживать присутствие пальца на каждой из клавиш 30. В ответ на обнаружение присутствия пальца кнопочный интерфейс 24 переключателя передач может быть приведен в движение в позицию использования, и изображение позиции пальца относительно конкретных клавиш может отображаться на дисплее 22.

[0042] Со ссылкой на фиг. 10B, кнопочный интерфейс 24 переключателя передач, показанный на фиг. 10A и 10B, дополнительно иллюстрируется имеющим линейный актуатор для приведения в движение множества клавиш 30 между внешней позицией использования, показанной на фиг. 10A, и убранной позицией, показанной на фиг. 10. Приведение в движение может быть достигнуто посредством применения мотора 84, приводящего зацепляющий передачу 82 зубчатый рычаг 80, который перемещается во взаимодействии с подвижным узлом 25, содержащим нажимные клавиши 30, согласно одному варианту осуществления. Следует понимать, что другие механизмы приведения в движение, такие как линейный винт без головки или предварительно нагруженная пружина с воздушным демпфером, могут быть использованы, чтобы приводить в движение подвижный узел 25 кнопочного интерфейса 24 переключателя передач между используемой и убранной позициями. В одном примере узел 25 перемещается на один-три дюйма между убранной и используемой позициями.

[0043] Обращаясь к фиг. 11 и 11A, линейно приводимый в движение кнопочный интерфейс 24' переключателя передач дополнительно показан в убранной позиции на фиг. 11 и передней позиции использования на фиг. 11A. В убранной позиции нажимные клавиши 30 показаны протягивающимися частично вперед от нависающей поверхности 27 корпуса 26, так что пальцы пользователя могут касаться интерфейса с каждой из нажимных клавиш 30. При обнаружении взаимодействия пользователя с одной или более нажимными клавишами 30, кнопочный интерфейс 24 переключателя передач в ответ на обнаружение пользователя датчиком обнаружения приближения приводит в движение подвижный узел 25 с нажимными клавишами 30 вперед в позицию использования, показанную на фиг. 11A. В этой позиции использования пользователь может свободно взаимодействовать и активировать одну или более нажимных клавиш 30, чтобы выбирать режим приведения в движение транспортного средства. Когда водитель закончил взаимодействие с кнопочным интерфейсом 24 переключателя передач, или после того как истекло некоторое время, нажимные клавиши 30 могут быть убраны в убранную позицию, показанную на фиг. 11. Линейное действие подвижного узла 25 может быть достигнуто посредством ведущего зубчатого колеса 82 мотора и зубчатого рычага 80, согласно одному варианту осуществления.

[0044] Обращаясь к фиг. 12 и 12A, дисплей 22, присутствующий на приборной панели 16 транспортного средства 10, иллюстрируется более подробно. Как видно на фиг. 12, дисплей 22 является цифровым дисплеем, который предоставляет указание в форме значков 70 для представления каждой из выбираемых позиций режима транспортного средства, которые включают в себя значки P, R, N, D и L. Когда пользователь обнаруживается посредством датчиков приближения, взаимодействующих с кнопочным интерфейсом 24 переключателя передач, дисплей 22 управляется, чтобы предоставлять укрупненные значки и указание того, с какой нажимной клавишей 30 пользователь взаимодействует. В показанном примере значок 72 пальца 72 показан на фиг. 12A наложенным на значок 70, показывающим клавишу 30, с которой пользователь в настоящий момент обнаруживается взаимодействующим. Кроме того, клавиша 30, с которой пользователь взаимодействует, показывается как укрупненное изображение значка, которое больше и, следовательно, движется заметнее других значков, так что водитель транспортного средства может легко устанавливать, с какой клавишей его палец взаимодействует, без отвлечения водителя. Следует понимать, что дисплей 22 может дополнительно освещать выбранную клавишу более ярким цветом или отличным цветом и может предоставлять другие типы значков или указаний, характерных для режима, с которым водитель транспортного средства в настоящее время взаимодействует, и местоположения пальца пользователя. В то время как дисплей 22 показан на приборной панели 16, следует понимать, что дисплей 22 может быть расположен где-либо еще в транспортном средстве.

[0045] Кнопочный интерфейс 24 переключателя передач может использовать контроллер 90, как показано, согласно одному варианту осуществления на фиг. 13. В этой конфигурации контроллер 90 показан имеющим схему управления в форме микропроцессора 92 и памяти 90. Следует понимать, что может быть использована другая схема управления, включающая в себя аналоговую и/или цифровую схему управления. В памяти 94 хранится процедура 100 обнаружения приближения к переключателю передач и процедура 200 представления переключателя передач. Контроллер 90 принимает сигналы от каждого из датчиков 50 приближения, ассоциированных с нажимными клавишами 30. Контроллер 90 обрабатывает входные сигналы датчика приближения и формирует выходные сигналы, которые предоставляются PRNDL-дисплею 22 и актуатору 38 лотка переключателя передач на основе обработки процедур 100 и 200. Процедура 100 обнаружения приближения к переключателю передач обнаруживает пользователя, касающегося или находящегося в непосредственной близости к нажимным клавишам 30, и управляет дисплеем 22, чтобы отображать представление нажимной клавиши 30, которая находится в непосредственной близости к пальцу пользователя. Процедура 200 представления переключателя передач обнаруживает пользователя, касающегося или находящегося в непосредственной близости к кнопочному интерфейсу 24 переключателя передач, и приводит в движение лоток переключателя передач или подвижный узел между позицией использования и убранной позицией.

[0046] Обращаясь к фиг. 14, процедура 100 обнаружения приближения к переключателю передач иллюстрируется начинающейся на этапе 102 и переходящей к этапу 104 принятия решения, чтобы определять, был ли обнаружен сигнал датчика приближения достаточной амплитуды. Если сигнал достаточной амплитуды не был обнаружен, PRNDL-изображение минимизируется на этапе 106 перед возвращением. В минимизированном состоянии изображение обеспечивает считывание нормального размера доступных рабочих режимов PRNDL и выделяет текущий рабочий режим цветным свечением или повышенным свечением. Если был обнаружен сигнал, который указывает пользователя в соприкосновении или непосредственной близости с одной или более клавишами, процедура 100 переходит к этапу 108, чтобы вычислять позицию пальца, которая была обнаружена. Позиция пальца может быть вычислена с помощью датчика, использующего максимальный сигнал или взвешенное среднее сигналов. Далее, на этапе 110, дисплей отображает текущую позицию пальца, таким образом, водитель транспортного средства может легко видеть местоположение его пальца на дисплее относительно нажимных клавиш. На этапе 112 принятия решения процедура 100 определяет, находится ли все еще палец на нажимной клавише без нажатия нажимной кнопки, и, если так, отображает предупреждение водителю не опираться рукой на переключатель передач на этапе 114 перед возвратом к этапу 104. Если палец не присутствует на нажимной клавише без нажатия, процедура 100 переходит к этапу 116 принятия решения, чтобы определять, находится ли палец на нажимной клавише, которая не разрешена, например, при попытке перевести транспортное средство в режим заднего хода транспортного средства, в то время как транспортное средство движется вперед в противоположном направлении. Если палец обнаруживается на клавише, которая не разрешена, тогда процедура 100 отображает предупреждение водителю о том, что клавиша не разрешена, и транспортное средство находится в движении, на этапе 118 перед возвратом к этапу 104. Иначе, процедура 100 возвращается к этапу 104.

[0047] Обращаясь к фиг. 15, начало процедуры 200 представления переключателя передач иллюстрируется на этапе 202 и переходит к этапу 204 принятия решения, чтобы определять, занято ли транспортное средство. Если транспортное средство не занято, процедура 200 переходит к этапу 206 принятия решения, чтобы определять, открыта ли водительская дверь, и, если нет, возвращается к этапу 204. Если водительская дверь открыта, процедура 200 переходит к этапу 210, чтобы выдвигать узел переключателя передач в переднюю позицию использования перед возвратом к этапу 204. Посредством выдвижения переключателя передач в позицию использования, когда дверь транспортного средства открыта, и транспортное средство не занято, нажимные клавиши кнопочного интерфейса 204 переключателя передач автоматически и удобно представляются водителю транспортного средства, когда водитель садится в транспортное средство, чтобы предоставлять возможность водителю первоначально взаимодействовать с ним и вводить желаемый рабочий режим транспортного средства.

[0048] Если транспортное средство занято, процедура 200 переходит к этапу 208 принятия решения, чтобы определять, обнаруживается ли приближение пользователя к переключателю передач. Если существует прикосновение пользователя, или обнаруживается непосредственная близость пользователя к кнопочному интерфейсу переключателя передач, процедура 200 тогда переходит к этапу 210, чтобы выдвигать узел переключателя передач наружу в переднюю позицию использования перед возвратом к этапу 204. Соответственно, всякий раз, когда датчик приближения обнаруживает взаимодействие с водителем транспортного средства, когда транспортное средство занято, подвижный узел кнопочного интерфейса переключателя передач перемещается в переднюю позицию использования. Если приближение пользователя к переключателю передач не обнаруживается, процедура 200 переходит к этапу 212 принятия решения, чтобы определять, больше ли скорость транспортного средства, чем предварительно определенное пороговое значение Vth, и, если так, сдвигает подвижный узел переключателя передач в убранную позицию на этапе 214 перед возвратом к этапу 204. Соответственно, если скорость транспортного средства является достаточно большой, например, больше десяти миль в час, подвижный узел кнопочного интерфейса 24 переключателя передач перемещается в убранную позицию. Иначе, процедура 200 возвращается к этапу 204.

[0049] Соответственно, кнопочный интерфейс 24 преимущественно обнаруживает взаимодействие пользователя с нажимными клавишами 30 и, в ответ, перемещает клавиши в переднюю позицию использования, которая более удобна для использования водителем транспортного средства. Дополнительно, кнопочный интерфейс 24 переключателя передач дополнительно отображает на дисплее 22 позицию пальца пользователя относительно нажимных клавиш 30 способом, который легко виден и не отвлекает водителя транспортного средства 10.

[0050] Следует понимать, что вариации и модификации могут быть выполнены по вышеупомянутой структуре без отступления от концепций настоящего изобретения, и дополнительно следует понимать, что такие концепции предназначены быть охваченными последующей формулой изобретения, пока эта формула изобретения посредством своей формулировки явно не устанавливает иное.

Claims

1. Кнопочный интерфейс переключателя передач, содержащий:

подвижный узел, поддерживающий множество нажимных клавиш, задействуемых, чтобы вводить рабочий режим транспортного средства;

устройство датчика приближения, выполненное с возможностью обнаруживать приближение пользователя к нажимным клавишам; и

актуатор, приводящий в движение подвижный узел в позицию использования в ответ на обнаружение приближения пользователя к нажимным клавишам в убранной позиции.

2. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 1, дополнительно содержащий крышку, по меньшей мере, частично перекрывающую множество нажимных клавиш.

3. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 1, в котором актуатор поворачивает подвижный узел в позицию использования.

4. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 1, в котором актуатор перемещает подвижный узел вперед относительно крышки, перекрывающей, по меньшей мере, фрагмент датчиков приближения.

5. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 1, в котором подвижный узел перемещается вперед по направлению к пользователю в позицию использования.

6. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 1, в котором множество датчиков приближения содержит множество емкостных датчиков.

7. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 1, в котором множество датчиков приближения содержит множество инфракрасных датчиков.

8. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 1, дополнительно содержащий дисплей для отображения обнаруженного местоположения пользователя относительно множества нажимных клавиш.

9. Кнопочный интерфейс переключателя передач, содержащий:

множество нажимных клавиш, задействуемых, чтобы вводить рабочий режим транспортного средства;

множество датчиков приближения, выполненных с возможностью обнаруживать позицию пользователя поблизости от нажимных клавиш; и

дисплей, показывающий обнаруженную позицию пользователя относительно множества нажимных клавиш.

10. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 9, в котором дисплей располагается на приборной панели транспортного средства.

11. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 9, дополнительно содержащий подвижный узел, поддерживающий множество нажимных клавиш.

12. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 11, дополнительно содержащий актуатор для приведения в движение подвижного узла, содержащего множество нажимных клавиш, в позицию использования в ответ на обнаружение пользователя поблизости от нажимных клавиш.

13. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 12, дополнительно содержащий крышку, по меньшей мере, частично покрывающую множество нажимных клавиш в убранной позиции, при этом актуатор перемещает множество нажимных клавиш вперед относительно крышки.

14. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 9, в котором множество датчиков приближения содержит множество емкостных датчиков.

15. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 9, в котором множество датчиков приближения содержит множество инфракрасных датчиков.

16. Кнопочный интерфейс переключателя передач, содержащий:

подвижный узел, поддерживающий множество нажимных клавиш;

устройство датчика приближения, выполненное с возможностью обнаруживать приближение пользователя к нажимным клавишам и взаимодействие с одной из клавиш;

актуатор, приводящий в движение подвижный узел в позицию использования в ответ на обнаружение приближения пользователя к нажимным клавишам; и

17. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 16, в котором подвижный узел перемещается вперед по направлению к пользователю в позицию использования.

18. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 16, в котором актуатор поворачивает подвижный узел в позицию использования.

19. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 16, в котором множество датчиков приближения содержит множество емкостных датчиков.

20. Кнопочный интерфейс переключателя передач по п. 16, в котором множество датчиков приближения содержит множество инфракрасных датчиков.