具有与车辆系统相关的视觉反馈的可重置的方向盘的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有至少一个与其相关联的触摸屏显示器的机动车辆方向盘。该触摸屏显示器设置用于：（i）显示交互图标，该图标每个指示相关的车辆功能；（ii）接收来自触摸该图标的车辆驾驶员的选择输入以控制所述相关功能；以及（iii）选择性地显示关于车辆操作的被动信息。
【专利说明】具有与车辆系统相关的视觉反馈的可重置的方向盘
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有与车辆系统相关的视觉反馈的可重置的方向盘。
【背景技术】
[0002] 许多年以来，将功能按钮或开关设置在机动车辆的方向盘上是普遍的。这些功能 按钮典型地为物理的按钮或开关，其各自具有被分配给它的单个功能。例如，车辆方向盘包 括控制如电台预设、收音机音量、巡航控制系统设置、温度和风扇设置等等的功能的按钮或 开关是极其常见的。随着时间的推移，已存在将越来越多的车辆功能设置在车辆方向盘上 的趋势。由于当驾驶员在调节车辆设置时更多地倾向于使他/她的眼睛保持处于或接近于 道路，这样的方法既方便了驾驶员又提高了安全性。
[0003] 将许多功能按钮和开关添加至车辆方向盘表面已经提供了如上所述的优点，但也 引起了问题。方向盘表面上的有限的区域限制了能够被添加至方向盘上的按钮和开关的数 量，至少其中采用了将单个功能分配至每个按钮或开关的传统方法。进一步地，当方向盘的 表面已经挤满按钮时，驾驶员操纵所有不同的按钮/开关和功能会变得困难，其首先将减 小在方向盘的表面的功能的方便性和安全性。进一步地，取决于顾客以及他们驾驶的方式， 一些固定的方向盘按钮可能从未被使用（如，速度控制）并恰好浪费了可更多地用于他们偏 爱的其它功能开关的空间。
[0004] 为了克服过度拥挤的问题，一些车辆的方向盘使用了可编程的"软"按钮，其能够 选择性地编程以控制车辆的不同功能。例如，单个可编程的按钮可控制收音机音量或驾驶 室温度，其取决于该按钮的选择模式。通过安装在方向盘表面内或方向盘表面上的一个或 多个触摸屏显示器已经实现了车辆方向盘的一些可编程的"软"按钮。
[0005] 虽然触摸屏显示器能够充分地在有限的表面区域内增加能够在车辆方向盘上实 施的功能的数量，但是下文所述的具体实施的本发明人已经意识到车辆方向盘上的触摸屏 不需要总是显示功能的按钮或开关，而是，相反还可以为驾驶员提供各种反馈信息。
【发明内容】
[0006] 公开了一种具有至少一个与其相关联的触摸屏显示器的机动车辆方向盘。该触摸 屏显示器设置用于：（i)显示交互图标，该图标每个指示相关的车辆功能；（ii)接收来自触 摸该图标的车辆驾驶员的选择输入以控制所述相关功能；以及（iii)选择性地显示关于车 辆操作的被动信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1为具有一个实施例所述的方向盘的示例性机动车辆的示意图。
[0008] 图2为具有设置在其上的两个触摸屏显示器的方向盘的主视图。
[0009] 图3a为图2中的方向盘的主视图，每个触摸屏显示器显示多个图标。
[0010] 图3b为图2中的方向盘的主视图，第一触摸屏显示器的一部分以图形化的形式显 示了被动反馈信息。
[0011] 图3c为图2中的方向盘的主视图，第二触摸屏显示器的一部分以图形化的形式显 示了被动反馈信息。
[0012] 图3d为图2中的方向盘的主视图，第一触摸屏显示器的一部分用文字消息来显示 被动反馈信息。
[0013] 图3e为图2中的方向盘的主视图，第一触摸屏显示器的一部分以图形化的形式显 示了被动反馈信息。
【具体实施方式】
[0014] 公开了一种具有至少一个设置在方向盘表面上的触摸屏显示器的车辆方向盘。该 (这些）触摸屏显示器是可编程的，以选择性地显示各种图标，如"按钮（button)"或"开关 (switch)"等等，其使驾驶员能够控制各种车辆的系统。此外，该触摸屏显示器向驾驶员提 供各种反馈信息，包括例如如下信息：有关各种车辆系统和/或车辆子系统的当前操作，车 辆的当前驾驶条件和/或给驾驶员的各种警报。
[0015] 图1显示了示例性的车辆环境，在该车辆环境中使用了该方向盘的实施例。车辆 100包括电子控制器（EC) 100。该电子控制器100通信地耦接于设置在车辆内的各种传感 器和设备l〇〇a至100η，从而为该电子控制器100提供有关车辆和/或车辆子系统的状态 的反馈信息以及其他数据。该电子控制器100还通信地耦接于方向盘1，其包括一个或多 个触摸屏显示器16、18,该触摸屏显示器16、18以对车辆驾驶员可见的方式设置在方向盘1 上或与方向盘1相耦接。
[0016] 图2显不了根据一个实施例的机动车辆100的不例性方向盘1的主视图。方向盘 1包括外部方向盘10和内部区域12。在外部方向盘10的内部区域12内为各种常规的部 件，如喇叭20和安全气囊22。内部区域12的上半部通常会留有空隙，以便允许驾驶员穿过 其看到仪表板14。外部方向盘10的内部区域12中还包含两个触摸屏显示器16、18。该触 摸屏显示器16、18为已知的类型，并且他们可以是任何尺寸和形状的，条件是触摸屏显示 器16、18以如下方式耦接于、设置在或整合于、或者关联于方向盘上，S卩，在常规驾驶条件 期间对驾驶员是可视的。在其他的实施例中，可存在一个触摸屏显示器或对于方向盘1的 实体设置是需要的和/或适当的任何其他数量的触摸屏显示器。通过电子控制器100控制 触摸屏显示器(如图1所示)。触摸屏16、18还可采取各种策略以减轻当转向时软开关的无 意激活，该策略并非本发明的主题。
[0017] 如图3a所示，设置触摸屏显示器16和18从而为用户显示交互"按钮"、"开关"或者 其他的交互图标(集合地，"图标"、"按钮"或"开关")，用户能够通过手指触摸来选择或驱动 它，以控制车辆的各种子系统和功能。图2a中显示了该"图标"，如图标16a_16d和18a_18d。 该"图标"可以是在触摸屏显示器上的任何形状、尺寸或设置，条件是它们在触摸屏显示器 16和18上为驾驶员提供区域以提供触摸输入来控制车辆相关联的子系统或功能。分离软 按钮的外形线（trim line)可被软刻入屏幕表面过滤器或通过显示器本身产生。触摸屏显 示器16和18可设置为奉车辆的驾驶员指令和/或响应于各种车辆性能条件自动地在不同 的时间显示与不同的车辆控制相关联的不同的"图标"。例如，图3a中触摸屏显示器16显 示了四个"图标"，即"重新开始（Resume)"16a、"设置 + (Set+)"16b，"设置-(Set-)"16c、 以及"关开（Off 〇n)"16d，其均允许用户提供输入来控制车辆的速度控制功能的各个方面。 同样地，图3a中触摸屏显示器18显示了四个"图标"，即音量+ (-Vol+)"18a、"〈>"18b、 "媒体（Media)"18c、以及"〈电话符号>0K (〈phone symbol>0K)"18d，其均涉及车辆的娱 乐和蜂窝通信功能的控制方面。奉车辆驾驶员的指令或者响应于车辆性能条件，能够将这 些"图标"变化为与车辆的其他方面相关联并控制车辆的其他方面的"图标"。以这种方式， 在方向盘1的内部区域12上的相对有限量的表面区域内，能够使相对多的车辆控制功能在 车辆方向盘上提供给驾驶员。
[0018] 除了显示交互地允许车辆驾驶员提供控制输入的功能"图标"外，触摸屏显示器16 和18还被设置用于为车辆驾驶员提供关于性能、条件或车辆或驾驶条件的其他方面的被 动反馈。例如，图3b-3e阐明了这些情况的示例，其中触摸屏显示屏16或18中的一个的一 部分取代一个或多个交互"图标"用于为车辆驾驶员提供被动反馈信息。图3b阐明了与图 3a中一样的方向盘1和触摸屏显不器16和18。但在图3b中，触摸屏显不器16x部分显不 闪烁箭头符号，其取代了图1所示的"重新开始（Resume)" 16a和"设置+ (Set+Γ 16b "图 标"出现在触摸屏显示器16上。当驾驶员已经激活转弯指示灯或"闪光信号灯"来指示车 辆要转弯或变换车道的意图，可在触摸屏显示器16上显示该闪烁箭头。该闪烁箭头在常规 条件下可显示为白色或绿色，以及例如，如果在车辆的预定路径中车辆的防撞系统检测到 物体，可显示为红色。以如下方式在触摸屏显示器上显示该闪烁箭头，即，取代在车辆的当 前活动期间不太可能使用的"图标"。例如，图3b中的闪烁箭头取代了图3a中所示的"重 新开始（Resume)"和"设置+ (Set+)"（与车辆的速度控制功能有关)，其在当车辆正转弯或 变换车道期间是不太可能有用的。图3c同样地阐明了利用触摸屏18的一部分18x来显示 闪烁箭头以指示车辆的转弯指示灯已经被激活。图3c中的闪烁箭头取代了两个音频控制 图标18a、18b，其当车辆正转弯或变换车道时通常不被使用。此外，当已经激活车辆危险按 钮时，在图3b中的显示器16的闪烁箭头和图3c中的显示器18的闪烁箭头能够被同时驱 动。
[0019] 图3d阐明了方向盘1和触摸屏显示器16、18,其显示用于为车辆驾驶员显示警报 消息的触摸屏16x的部分。在这一示例中，"重新开始（Resume)"和"设置+ (Set+Γ图标 16a和16b已经被信息"速度以下（Below Speed)"所取代。当电子控制器100感应到车辆 在最小阈值速度以下时，这一取代将会发生，在该速度处，速度控制功能是可用的(直到大 约35英里每小时（35mph)，大多数系统才会激活)。这样，该"图标"的功能被禁用，并被向 驾驶员指示该功能不可用的理由的信息消息取代。
[0020] 图3e阐明了方向盘1和触摸屏显示器16、18,其显示用于为驾驶员显示图形化警 报的触摸屏16x的部分。在这一示例中，"重新开始（Resume)"和"设置+ (Set+Γ图标16a 和16b已经被车辆离开车道的图形化说明和感叹号所取代，其向驾驶员指示车辆正出乎意 料地改变其车道。当电子控制器100基于来自各种传感器(如在已知的车道偏离警报和车 道保持辅助子系统中的）的输入确定车辆正出乎意料地离开其车道时，可在触摸屏上显示 这一消息。
[0021] 上文所讨论的【具体实施方式】能够被延伸至各种应用，其被发明人考虑到并欲包含 在本发明的范围内。例如，可使用任何数量任何特定尺寸和设置的触摸屏显示器。进一步 地，任何种类和数量的交互功能控制"图标"可以被应用并显示在触摸屏显示器上。进一 步地，基于不同的驾驶员和驾驶条件、车辆条件以及车辆的其他活动，可取代不同的交互 图标，为用户显示各种各样不同的被动消息和警报。例如，某些退出警报，如"发动机运行 (Engine Running)"或"驻车时换挡杆不可用（Shifter Not In Park)"，可以被适当地显 示。为了退出/进入辅助，触摸屏显示器能够被显示为白色。作为选择，为了环境照明，触 摸屏显示器能够被显示具有所选择的颜色。
[0022] 关于此处所描述的过程、系统、方法、探试等，应当理解为，尽管这些方法的步骤等 已被描述为根据特定的次序发生，但这些方法能够用除了此处所描述的顺序以外的顺序执 行的所描述的步骤来实践。应当进一步地理解，可以同时执行某些步骤，可以增加其他的步 骤，或者可以省略此处所描述的某些步骤。换言之，为了说明某些实施例的目的，提供了此 处的方法的说明，且其不应当以任何方式被解释为限制所要求的发明。
[0023] 因此，应当理解的是，以上说明书意图说明而不是限制。通过阅读以上说明书，除 了提供的实例外的许多实施例和应用将是显然的。保护范围不应当参考以上说明书而确 定，而应当参考所附权利要求书及其所享有的等同的全部范围来确定。可以预期和预料的 是，未来的发展将发生在此处所描述的技术中，以及所公开的系统和方法将被合并到这样 未来的实施方式中。总之，应当理解的是，本申请能够被修改和变化。
[0024] 权利要求书中使用的所有术语意图被给予其最宽泛的合理解释和如此处所描述 的【技术领域】中的技术人员所理解的它们的普通含义，除非此处明确做出相反的指示。具体 地，单数冠词的使用，如"一个"、"该"、"所述"等等，应当被理解为记载一个或多个所指的部 件，除非权利要求记载了相反的明确限制。
【权利要求】
1. 一种机动车辆转向装置，其特征在于，包含： 具有内部区域的方向盘； 至少一个与所述方向盘相关联的触摸屏显示器； 所述触摸屏显示器设置用于： 显示交互图标，该图标每个指示相关的车辆功能；且接收来自触摸所述图标的车辆驾 驶员的选择输入以控制所述相关的功能；以及 选择性地显示关于车辆操作的被动信息。
2. 根据权利要求1所述的机动车辆转向装置，其特征在于，所述被动信息取代一个或 多个所述预先显示的交互图标。
3. 根据权利要求1所述的机动车辆转向装置，其特征在于，所述被动信息包含给驾驶 员的警报消息。
4. 根据权利要求1所述的机动车辆转向装置，其特征在于，所述触摸屏位于方向盘的 内部区域中。
5. 根据权利要求1所述的机动车辆转向装置，其特征在于，所述被动信息包含图形化 符号。
6. 根据权利要求1所述的机动车辆转向装置，其特征在于，所述被动信息包含文字消 息。
7. 根据权利要求1所述的机动车辆转向装置，其特征在于，所述关于车辆操作的信息 包括关于以下其中一个的信息：（i)车辆的状态，（ii)车辆的性能，（iii)车辆的实体环境， (iv)车辆驾驶员的条件，以及（v) -个或多个车辆子系统的状态。
8. -种用于为机动车辆的驾驶员显不信息的方法，其特征在于，该方法包含： 提供车辆方向盘，该车辆方向盘具有至少一个关联的触摸屏显示器，该触摸屏显示器 对车辆驾驶员是可视的； 使得触摸屏显示器显示与车辆功能相关联的交互图标； 响应于来自车辆驾驶员的触摸输入，使得触摸屏向电子控制器传达关于控制车辆功能 的信号； 使得触摸屏显示器选择性地显示关于车辆操作的被动信息。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述被动信息取代一个或多个所述预先 显示的交互图标。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述触摸屏位于方向盘的内部区域中。
【文档编号】B60W50/14GK104118467SQ201410098905
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】约翰·罗伯特·范·维米尔斯 申请人:福特全球技术公司