驾驶员用户界面传感器制造技术

一种包括光电组件的方向盘，每个特定光电组件包括：投光器，以分别用a1和a2表示的两个不同的角度将光投射出方向盘；光传感器，对相邻光电组件投射的光经方向盘上方的物体反射的反射光进行检测；透镜，其相对于光传感器取向，使得当光以两个特定角度中任一个进入透镜时，具体而言，当光以特定角度bl和不同于b1的特定角度b2进入透镜时，光传感器接收到的强度最大，其中，角度bl观察到在所述特定光电组件一侧与其相邻的光电组件以角度a1投射的光的反射，而角度b2观察到在所述特定光电组件的与所述一侧相反的那侧与其相邻的光电组件以角度a2投射的光的反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驾驶员用户界面传感器
本专利技术的领域是通过车辆中的方向盘和顶置控制台为驾驶员和乘客提供的用户界面。
技术介绍
现有技术中方向盘上的用户界面将某一功能与方向盘上的绝对位置相关联。从概念上讲，这类似于显示图标的触敏屏幕，其中，用户触摸屏幕上图标所在位置以激活图标。参见图1，该图是现有技术方向盘的简化图示。图1示出了方向盘400，其包括：圆形握把401，也称为环形构件；一个或多个将握把401连接到转向柱407的连接构件402-404；以及连接构件402和403上的按钮405和406；也就是说，按钮405用于应答车辆扬声器电话上的传入电话呼叫，而按钮406挂断该呼叫。与基于绝对定位的用户界面相反，计算机鼠标引入了一种用于基于相对定位来控制光标的用户界面。也就是说，鼠标光标在屏幕上移动，其方向是鼠标从A点移动到B点，但是这种移动完全不取决于A点和B点的实际坐标—绝对位置。这种从绝对定位到相对定位的转换，使得用户不必查看或知晓鼠标在桌子上的位置。用户只需要控制鼠标在桌子上移动的方向即可，这是用户不用看向鼠标就可以做到的。本专利技术的目的之一是提供一种用户界面，不需要驾驶员将视线从道路上移开。顶置控制台具有多种功能，这些功能被设置在有限的空间中。这些功能需要能够由用户轻松识别，而且要操作直观，使驾驶员将注意力保持在道路上，同时必须遵守针对机动车及管制部件、系统和设计特征规定了设计、构造、性能和耐用性要求的联邦法规。这些法规在美国包含在FederalMotorVehicleSafetyStandards(FMVSS)(“联邦机动车安全标准”)中，在加拿大则包含在CanadaMotorVehicleSafetyStandards(CMVSS)(“加拿大机动车安全标准”)中，其他国家采用了由WorldForumforHarmonizationofVehicleRegulations(“世界车辆法规协调论坛”)制定的联合国法规。FMVSSNo.118对车窗、隔断和车顶板系统进行了规定，目的是防止意外操作，例如儿童、腿部或膝盖引起的意外操作。因此，例如，必须通过半径20mm的球体(代表膝盖或腿部)保护车顶板开关以防其操作，该车顶板开关可通过瞬时开关致动而闭合车顶板。参见图2，该图是现有技术的车辆顶置控制台图像。图2示出了一种顶置控制台600，其具有地图灯601、车顶板控制器602和用于控制车辆内部车厢灯的滑动开关603。
技术实现思路
本公开内容涉及用于车载车辆系统的用户界面，并且教导了一种用户界面，这种用户界面不需要用户为了启动某一功能而看向方向盘。本公开内容教导了可以与各种应用相映射的用户手势。因此，根据本专利技术的一个实施例，提供了一种方向盘，其包括安装在方向盘握把中的一系列光电组件，每个特定光电组件包括：PCB；投光器，所述投光器具有至少一个光脉冲发射器，安装在PCB上，投光器以分别用a1和a2表示的两个不同的角度将光投射出方向盘握把；光传感器，其具有安装在PCB上的至少一个光检测器，所述光传感器检测由以下光电组件的光脉冲发射器所投射的光的反射，所述光电组件在所述特定光电组件的相对两侧与所述特定光电组件相邻，所述光被方向盘握把上方的物体反射；透镜，其相对于光传感器取向，使得在光以两个特定角度中任一个进入透镜时，光传感器接收到的强度最大，具体而言，(i)当被所述物体反射的光以特定角度bl进入透镜时，光传感器接收到最大强度，以及(ii)当被所述物体反射的光以不同于bl的特定角度b2进入透镜时，光传感器也接收到最大强度，其中，角度bl观察到在所述特定光电组件一侧与其相邻的光电组件的投光器以角度a1投射的光的反射，而角度b2观察到在所述特定光电组件的与所述一侧相反的那侧与其相邻的光电组件的投光器以角度a2投射的光的反射。根据本专利技术的一个实施例，还提供了一种方向盘，其包括安装在方向盘握把中的一系列光电组件，每个特定光电组件包括：PCB；安装在PCB上的至少两个光脉冲发射器，用于将光投射出方向盘握把；安装在PCB上的至少两个光检测器，对位于所述特定光电组件相对两侧上的光电组件的光脉冲发射器所投射的光的反射进行检测，该光被方向盘握把上方的物体反射；透镜，其相对于光检测器如此地取向，使得在光以特定角度进入透镜时，每个光检测器接收到最大强度，具体而言，(i)所述光脉冲发射器中的一个或多个光脉冲发射器以角度a1将光投射出方向盘握把，(ii)所述光脉冲发射器中的一个或多个其他光脉冲发射器以角度a2将光投射出方向盘握把，角度a2不同于角度a1，(iii)当由所述物体反射的光以特定角度bl进入透镜时，所述光检测器中的一个或多个光检测器接收到最大强度，以及(iv)当由所述物体反射的光以不同于bl的特定角度b2进入透镜时，所述光检测器中的一个或多个其他光检测器接收到最大强度。根据本专利技术的一个实施例，还提供了一种用于通过下述方式检测驾驶员输入的方法：在方向盘握把中设置一系列光电组件，每个特定光电组件沿着用角度a1和a2表示的两个发射方向将光束投射出方向盘握把；设定透镜在每个特定光电组件内的方位，从而提供由b1和b2表示的两个视角，这两个视角能检测到与特定光电组件相邻的光电组件所投射的光的反射的最大强度，该光被方向盘握把上方的反射物体反射，其中，当第一相邻光电组件以角度a1投射的光被所述物体反射时，视角b1接收到最大强度；当第二相邻光电组件以角度a2投射的光被所述物体反射时，视角b2接收到最大强度。本公开内容还涉及安装在车辆的顶置控制台中的控制件。除顶置控制台外，下文所述的用户界面还可应用于车辆内部和周围的其他区域。因此，根据本专利技术的一个实施例，提供了一种车辆顶置控制台，其包括：触敏表面；手势传感器，其可操作以识别出在与所述表面相对的空域中执行的空中摆动手势；处理器，其连接至所述表面和传感器，响应于多个相应的多手势操作来控制多个车辆系统，每个多手势操作包括在所述表面上的指示车辆系统中相应一个的触摸手势，以及在与所述表面相对的空域中指示待由所指示车辆系统执行的功能的空中摆动手势。根据本专利技术的一个实施例，还提供了一种用于控制车辆系统的方法，该方法包括：在车辆的内部车顶中设置触摸屏显示器，呈现对多个由用户控制的车辆系统的表示；设置手势传感器，所述手势传感器可操作以检测在与触摸屏显示器相对的空域中的空中摆动手势；响应于多手势操作而执行车辆系统功能，所述多手势操作包括在所呈现的表示之一上的触摸手势，随后是在与触摸屏显示器相对的空域中的空中摆动手势。附图说明结合附图，根据下面的详细描述，本专利技术将得到更充分的理解和领会，其中：图1是现有技术方向盘的简化图示；图2是现有技术的车辆顶置控制台的图像；图3是根据本专利技术的一个实施例，一种方向盘的简化图示；图4和图5是根据本专利技术的一个实施例，由方向盘检测到的拇指扫掠手势的简化图示；图6是根据本专利技术的一个实施例，针对手势检测方向盘提供的光束和最大光检测通道的简化图示；图7是根据本专利技术的一个实施例，安装在方向盘中的P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方向盘，包括安装在方向盘握把中的一系列光电组件，每个特定光电组件包括：/nPCB；/n投光器，其包括安装在所述PCB上的至少一个光脉冲发射器，所述投光器以分别用a1和a2表示的两个相对于方向盘握把所在平面不同的角度将光投射出所述方向盘握把；/n光传感器，其包括安装在所述PCB上的至少一个光检测器，所述光传感器检测由以下光电组件的投光器所投射的光的反射，所述光电组件在所述特定光电组件的相对两侧与所述特定光电组件相邻，所述光被方向盘握把上方的物体反射；/n透镜，其相对于所述光传感器取向，使得当光以两个特定角度中任一个角度进入透镜时，所述光传感器接收到最大强度，具体而言，当被所述物体反射的光相对于所述方向盘握把所在平面以特定角度bl进入透镜时，所述光传感器接收到最大强度，并且当被所述物体反射的光相对于所述方向盘握把所在平面以不同于角度bl的特定角度b2进入透镜时，所述光传感器也接收到最大强度，/n其中，在所述特定光电组件一侧与其相邻的光电组件的投光器以角度a1投射的光的反射，以角度b1进入透镜，而在所述特定光电组件的与所述一侧相反的那侧与其相邻的光电组件的投光器以角度a2投射的光的反射，以角度b2进入透镜。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181128 US 62/772,574;20181212 US 62/778,3901.一种方向盘，包括安装在方向盘握把中的一系列光电组件，每个特定光电组件包括：
PCB；
投光器，其包括安装在所述PCB上的至少一个光脉冲发射器，所述投光器以分别用a1和a2表示的两个相对于方向盘握把所在平面不同的角度将光投射出所述方向盘握把；
光传感器，其包括安装在所述PCB上的至少一个光检测器，所述光传感器检测由以下光电组件的投光器所投射的光的反射，所述光电组件在所述特定光电组件的相对两侧与所述特定光电组件相邻，所述光被方向盘握把上方的物体反射；
透镜，其相对于所述光传感器取向，使得当光以两个特定角度中任一个角度进入透镜时，所述光传感器接收到最大强度，具体而言，当被所述物体反射的光相对于所述方向盘握把所在平面以特定角度bl进入透镜时，所述光传感器接收到最大强度，并且当被所述物体反射的光相对于所述方向盘握把所在平面以不同于角度bl的特定角度b2进入透镜时，所述光传感器也接收到最大强度，
其中，在所述特定光电组件一侧与其相邻的光电组件的投光器以角度a1投射的光的反射，以角度b1进入透镜，而在所述特定光电组件的与所述一侧相反的那侧与其相邻的光电组件的投光器以角度a2投射的光的反射，以角度b2进入透镜。


2.根据权利要求1所述的方向盘，其中，由位于所述特定光电组件的一侧上的两个光电组件以角度a1投射的光的反射，以角度b1进入透镜。


3.根据权利要求1所述的方向盘，其中，所述投光器包括分束器，所述分束器将来自所述至少一个光脉冲发射器的光分离为以角度a1和a2投射出方向盘握把的光。


4.根据权利要求1所述的方向盘，其中，所述投光器包括：第一光脉冲发射器，其以角度a1将光投射出方向盘握把；第二光脉冲发射器，其以角度a2将光投射出方向盘握把。


5.根据权利要求1所述的方向盘，其中，当被所述物体反射的光以角度b1进入所述透镜时，所述至少一个光脉冲检测器中的每一个都接收到最大强度，并且当被所述物体反射的光以角度b2进入所述透镜时，所述至少一个光脉冲检测器中的每一个也都接收到最大强度。


6.根据权利要求1所述的方向盘，其中，所述光传感器包括：第一光检测器，当由所述物体反射的光以角度b1进入所述透镜时，所述第一光检测器接收到最大强度；第二光检测器，当由所述物体反射的光以角度b2进入所述透镜时，所述第二光检测器接收到最大强度。


7.根据权利要求1所述的方向盘，还包括连接至所述光电组件的处理器，所述处理器被配置成：响应于特定光电组件在角度b1和b2的其中一个检测到物体反射的最大强度，接着，该特定光电组件在角度b1和b2的另一个检测到物体反射的最大强度，来识别所述物体在跨过方向盘握把的第一方向上的扫掠手势。


8.根据权利要求1所述的方向盘，还包括连接至所述光电组件的处理器，所述处理器被配置成：响应于第一特定光电组件在角度b1和b2的其中一个检测到物体反射的最大强度，接着，与第一光电组件相邻的第二光电组件在角度b1和b2的另一个检测到物体反射的最大强度，来识别所述物体在跨过方向盘握把的第一方向上的扫掠手势。


9.根据权利要求1所述的方向盘，还包括连接至所述光电组件的处理器，所述处理器被配置成：响应于第一光电组件在角度b1和b2的其中一个检测到物体反射的最大强度，接着，与第一光电组件相邻的第二光电组件在角度b1和b2的其中一个相同角度检测到物体反射的最大强度，来识别所述物体在跨过方向盘握把的第二方向上的扫掠手势。


10.根据权利要求1所述的方向盘，还包括连接至所述光电组件的处理器，所述处理器被配置成：响应于特定光电组件在角度b1和b2的其中一个检测到由第一相邻光电组件的投光器所投射的光的反射的最大强度，接着，在角度b1和b2的其中一个相同角度检测到由第二相邻光电组件的投光器所投射的光的反射的最大强度，识别出所述物体朝向方向盘握把的接近手势，其中，第二相邻光电组件比第一相邻光电组件更靠近所述特定光电组件。
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·约翰内斯·霍姆格伦，拉尔斯·贝蒂尔·斯帕尔夫，汤姆·理查德·贝里林德，查尔斯·布鲁斯·班特，佩尔·卡尔·约翰·诺莱尔特，
申请(专利权)人：内奥诺德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US