触觉方向盘的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]多种车辆系统可以配置为产生提供给车辆操作者的消息、报警等。例如，消息或报警可以与车辆安全相关，例如可能的碰撞、危险的道路状况等的警告。不幸的是，当前用于提供包括关于驾驶员安全的消息或报警的机构由于例如迫使车辆操作者查看车辆的显示器而使车辆操作者分心。例如振动式转向柱的其他的机构不足以向车辆操作者提供关于车辆状况或安全风险的精确信息。相应地，存在对于通信车辆消息以及警告车辆操作者的改善的系统和方法的需求。
【发明内容】
[0002]根据本发明，提供一种系统，包括车辆内的计算机，其配置为:
[0003]指示驱动方向盘内的一个或多个触觉装置从而向车辆操作者提供消息，根据检测到的操作者的手在方向盘上的位置和检测到的操作者的两只手在方向盘上的各自位置之一而确定选择驱动的一个或多个触觉装置。
[0004]根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步配置为接收关于车辆操作的数据。
[0005]根据本发明的一个实施例，其中选择驱动的一个或多个触觉装置也是根据消息而确定，消息是基于与车辆操作相关的数据。
[0006]根据本发明的一个实施例，其中关于车辆操作的数据包含车辆速度、车辆与物体碰撞的风险、车辆偏离计划路径的指示、车辆偏离道路车道的指示以及危险驾驶表面的指示中的至少一种。
[0007]根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步配置为根据一个或多个在方向盘上的触觉装置中的每一个的位置来选择驱动的一个或多个触觉装置。
[0008]根据本发明的一个实施例，其中消息提供联络了蜂窝电话的指示。
[0009]根据本发明的一个实施例，其中电容传感器、电阻传感器、热传感器、光或红外传感器、声表面波传感器以及摄像机中的至少一种用于检测驾驶员的手在方向盘上的位置。
[0010]根据本发明，提供一种方法，包含:
[0011]检测操作者的手在车辆方向盘上的至少一个位置；以及
[0012]指示驱动在方向盘内的一个或多个触觉装置从而向操作者提供消息，根据至少一个位置确定选择驱动的一个或多个触觉装置。
[0013]根据本发明的一个实施例，进一步包含接收关于车辆操作的数据。
[0014]根据本发明的一个实施例，其中选择驱动的一个或多个触觉装置也是根据消息确定的，消息是基于与车辆操作相关的数据。
[0015]根据本发明的一个实施例，其中关于车辆操作的数据包含车辆速度、车辆与物体碰撞的风险、车辆偏离计划路径的指示、车辆偏离道路车道的指示以及危险驾驶表面的指示中的至少一种。
[0016]根据本发明的一个实施例，进一步包含根据一个或多个在方向盘上的触觉装置中的每一个的位置来选择驱动的一个或多个触觉装置。
[0017]根据本发明的一个实施例，其中消息提供联络了蜂窝电话的指示。
[0018]根据本发明的一个实施例，其中电容传感器、电阻传感器、热传感器、光或红外传感器、声表面波传感器以及摄像机中的至少一种用于检测驾驶员的手在方向盘上的至少一个位置。
[0019]根据本发明，提供一种包含有计算机处理器可执行的指令的计算机可读介质，该指令包括以下指令:
[0020]检测在车辆方向盘上的操作者的手的至少一个位置；以及
[0021]指示驱动一个或多个方向盘内的触觉装置，从而向操作者提供消息，根据至少一个位置确定选择驱动的一个或多个触觉装置。
[0022]根据本发明的一个实施例，指令进一步包含用于接收与车辆操作相关的数据的指令，其中选择驱动的一个或多个触觉装置也是根据消息而确定，消息是基于与车辆操作相关的数据。
[0023]根据本发明的一个实施例，其中关于车辆操作的数据包含车辆速度、车辆与物体碰撞的风险、车辆偏离计划路径的指示、车辆偏离道路车道的指示以及危险驾驶表面的指示中的至少一种。
[0024]根据本发明的一个实施例，指令进一步包含根据一个或多个在方向盘上的触觉装置中的每一个的位置来选择驱动的一个或多个触觉装置的指令。
[0025]根据本发明的一个实施例，其中消息提供联络了蜂窝电话的指示。
[0026]根据本发明的一个实施例，其中电容传感器、电阻传感器、热传感器、光或红外传感器、声表面波传感器以及摄像机中的至少一种用于检测驾驶员的手在方向盘上的至少一个位置。
【附图说明】
[0027]图1是示例性触觉方向盘系统的框图；
[0028]图2是包括接触传感器的方向盘的主视图；
[0029]图3是包括接触传感器的方向盘的侧视图；
[0030]图4是包括接触传感器和触觉装置的方向盘的一部分的主剖视图；
[0031]图5是通过车辆方向盘提供触觉消息的示例程序的示意图。
【具体实施方式】
[0032]系统概述
[0033]图1是示例性触觉方向盘系统的框图。多个接触传感器107埋封在车辆101的方向盘103内。多个触觉反馈装置108也埋封在方向盘103内。传感器107能够用于检测车辆101驾驶员的手在方向盘103上的位置，由此可以在方向盘103上的驾驶员的一只或两只手的位置提供触觉(振动)反馈。例如，除了传感器107的各种车辆数据收集器110—即传感器等--可以向车辆101的计算机105提供收集的数据115。包含存储在计算机105
的存储器中的指令的消息模块106可以基于数据115确定应该通过方向盘103提供消息，在这种情况下，计算机105可以与方向盘控制器102通信从而例如根据方向盘103上驾驶员手的位置和/或根据所提供的具体的消息来驱动一个或多个触觉装置。
[0034]相应地，车辆101可以装备有除了例如音频输出机构、视觉显示机构等现存的人机界面(HMI)组件之外的有帮助的HMI机构。本发明的系统和方法在方向盘103上利用触觉反馈为车辆101的驾驶员提供报警或消息，而不是仅利用方向盘103控制车辆101的方向。
[0035]示例性系统元件
[0036]车辆101的计算机105总体上包括处理器和存储器，存储器包括一种或多种计算机可读介质的形式以及存储由处理器用于执行各种操作的可执行的指令，包括这里所公开的。而且，计算机105可以包括多于一个计算装置，例如包括在车辆101内用于监测和/或控制各种车辆组件的控制器等，例如发动机控制单元(E⑶)、变速器控制单元CTCU)等。
[0037]计算机105总体上配置通过本地互连网络(LIN)协议等在控制器局域网络(CAN)总线等上通信。计算机105还可以具有与车载诊断连接器(0BD-1I )的连接。通过CAN总线、OBD-1I和/或其他有线的或无线的机构，计算机105可以向车辆中的各种装置传递消息和/或从包括方向盘控制器102、接触传感器107以及数据收集器110的各种装置一一例如控制器、致动器、传感器等一一接收消息。可选地或额外地，在计算机105实际上包括多个装置的情况下，CAN总线等可以用于在以本发明的计算机105代表的装置之间的通信。此外，计算机105可以配置与网络120通信，如下面所讨论的，网络120可以包括各种有线的和/或无线的网络技术，如蜂窝、蓝牙、有线的和/或无线分组网络等。
[0038]包括用于驱动装置的指令的通信可以包括例如通过CAN、LIN等向装置108的控制器102发送的消息，该消息引起通过方向盘103提供的触觉反馈，例如振动。控制器102总体上包括处理器和存储器并且配置为从计算机105发送和接收通信，以及向触觉装置108输出指令。
[0039]接触传感器107可以包括用于检测驾驶员的手是否在方向盘103上和/或驾驶员的手在方向盘103上的位置或区域的一个或多个感应装置。例如，传感器107可以是光学、红外、电阻、电容、声表面波和/或热传感器107。可选地或额外地，可以利用一个或多个摄像机数据收集器110来提供图像数据115，从而表明驾驶员的一只或两只手在方向盘103上的存在和/或位置。
[0040]触觉装置108总体上是已知的，例如在例如蜂窝电话等的便携式电子装置内所使用的。通常，触觉装置108包括振动马达等(例如线圈或扬声器机构)，其由控制器102控制从而提供设定用于触觉报警或发消息的设定强度和/或频率的振动。
[0041]如上所述，消息模块106总体上包括在存储在计算机105内并由计算机105执行的指令内。模块106利用例如从数据收集器110接收在计算机105内的数据115可以产生通过埋封在方向盘103内或上的触觉装置108所提供的例如报警的消息。例如，收集的数据115可以表明车辆101超出了标识速度限制的预设量，在这种情况下模块106可以确定通过装置108提供触觉输出，例如用于警告车辆101驾驶员车辆101的速度太高的短振动或多个振动。同样的，收集的数据115可以表明车辆101处于与例如第二车辆的另一物体碰撞的危险中，在这种情况下模块106可以确定通过装置108提供不同的触觉输出，例如较长和/或强振动从而警告可能的碰撞。如上所述，在方向盘103上的触觉输出的位置可以由驾驶员的一只或两只手在方向盘103上的位置来确定。而且，触觉输出的位置可以由报警的性质来确定，例如，如果车辆101处于与车辆101左侧的物体碰撞的危险中，那么可以驱动方向盘103左侧的一个或多个触觉装置。
[0042]数据收集器110可以包括各种装置。例如，车辆内的各种控制器可以作为数据收集器110运行以通过CAN总线提供数据115，例如与车辆的速度、加速度等相关的数据115。而且，传感器等、全球定位系统(GPS)设备等可以包括在车辆101中并且配置为数据收集器110以例如通过有线或无线连接直接为计算机105提供数据。传感器数据收集器110可以包括例如雷达、激光雷达、声纳等传感器的机构，可以部署这些传感器用于测量车辆101与其他车辆或物体之间的距离或接近率。此外，数据收集器110可以包括用于检测例如方向盘、制动踏板、加速器、变速杆等的车辆101的组件的位置、位置变化、位置