集成式車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)將機動車輛部件操作集成到位于機動車輛方向盤的輪緣中的致動器中。本發(fā)明的系統(tǒng)的兩個致動器中的右手致動器位于方向盤的由3點鐘位置和12點鐘位置限定的弧形分段中，而左手致動器位于由9點鐘位置和12點鐘位置限定的弧形分段中。致動器可以與傳統(tǒng)的桿開關(guān)或者與車載計算機相關(guān)的控制并行操作，并且僅在被激活且被壓下時操作機動車輛部件。本發(fā)明的集成式車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備還在不需要駕駛員從方向盤上移開他或她的雙手的情況下對車輛部件進行操作。
【專利說明】集成式車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求在2012年5月7日提交的作為在2009年9月8日提交的美國申請序 列號No. 12/555, 477的部分延續(xù)申請的美國申請序列號No. 13/465, 468的優(yōu)先權(quán)，在此其 全部內(nèi)容在法律允許的程度內(nèi)以引用的方式并入本發(fā)明。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及用于操作車輛部件的車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備，所述車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備 被集成到車輛方向盤的輪緣中，使得在不需要車輛駕駛員從方向盤移開他/她的手的前提 下就可以完全操作所述車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0004] 雖然已經(jīng)在市售可獲得的機動車輛中使用了約70年，但是自從首次投入使用以 來車輛轉(zhuǎn)向燈幾乎沒有發(fā)生什么變化。最近，車輛已經(jīng)裝配由計算機操作的功能，所述計算 機操作的功能允許車輛駕駛員或者操作者通過中央控制器控制車輛收音機、光盤播放機、 連接的裝置、移動電話和導航系統(tǒng)以及其它部件。
[0005] 車輛方向盤通常由柱形件、中央轂和環(huán)形件構(gòu)成，并具有包括轉(zhuǎn)向燈致動開關(guān)或 者多個開關(guān)的多種部件。通常，由位于方向盤一側(cè)的"桿開關(guān)（stalk switch)"或者操作桿 來操作轉(zhuǎn)向信號燈。桿開關(guān)向上運動將發(fā)出右轉(zhuǎn)信號，而向下運動將發(fā)出左轉(zhuǎn)信號。當桿 開關(guān)向上運動時，通常位于前部和后部的右側(cè)擋泥板上的燈開始閃爍。類似地，當桿開關(guān)向 下運動時，通常位于前部和后部的左側(cè)擋泥板上的燈開始閃爍。更一般地，桿開關(guān)包括四個 位置，即兩個上部位置和兩個下部位置?；蛭挥谏喜炕蛳虏康牡谝晃恢貌僮鬓D(zhuǎn)向燈，而且當 桿開關(guān)被釋放時，桿開關(guān)返回到斷開位置或者中央。第二位置即便在桿開關(guān)被釋放時也保 持轉(zhuǎn)向燈開啟，并且轉(zhuǎn)向燈在方向盤已經(jīng)轉(zhuǎn)到固定方向并且已經(jīng)返回到大致"車輪直行"的 位置之后關(guān)閉。
[0006] 對于上述機構(gòu)，存在若干眾所周知的問題。例如，在完成轉(zhuǎn)向之后，轉(zhuǎn)向燈可能仍 然保持開始，并且信號燈仍然"閃爍"。常見情況是如果使方向盤暫時轉(zhuǎn)動而略微偏離轉(zhuǎn)動 方向，則信號燈會過早地關(guān)閉。另一種常見情況是，如果沿著一個方向略微轉(zhuǎn)動方向盤并且 駕駛員試圖發(fā)出沿著相反的方向轉(zhuǎn)向的信號，則轉(zhuǎn)向燈將出現(xiàn)故障。這種問題自從轉(zhuǎn)向燈 首次安裝在機動車輛上便已經(jīng)存在。
[0007] 最近的進展已經(jīng)提出了不同的物理構(gòu)造和不同的控制機構(gòu)，以改進轉(zhuǎn)向燈的操 作。例如，更復雜的車載計算機硬件（例如由俄亥俄州的代頓市的RLP Engineering提供 的那些系統(tǒng)）已經(jīng)允許實時管理轉(zhuǎn)向燈操作，以便解決諸如上述那些問題的問題。在這種 系統(tǒng)中，實時監(jiān)測車速、方向盤位置和其它數(shù)據(jù)，以判定車輛是否正在轉(zhuǎn)向以及何時完成轉(zhuǎn) 向。然而，即使在這種基于計算機的系統(tǒng)中，也是通過上下?lián)軇訔U開關(guān)來打開開關(guān)和對應(yīng)的 轉(zhuǎn)向信號燈來啟動轉(zhuǎn)向燈。通過桿開關(guān)上的按鈕能夠手動關(guān)閉這種基于計算機的系統(tǒng)的轉(zhuǎn) 向燈。這個系統(tǒng)的一個缺陷是為了操作桿開關(guān)必須從方向盤上移開一只手。
[0008] 轉(zhuǎn)向燈的其它修改方案集中于用位于方向盤的轂中的按鈕或者撥片來替換桿 開關(guān)，例如在Crosson，Jr的美國專利No. 5, 739, 491和Sakai等人的美國專利申請公報 2009/01655592中所描述的設(shè)備。然而，這些修改方案沒有解決上述缺陷。具體地，將轉(zhuǎn)向 燈致動開關(guān)放置在方向盤的轂中仍然需要駕駛員或?qū)⒁恢皇謴姆较虮P上移開或者釋放其 對方向盤的握持，以便操作安裝在轂上的開關(guān)。這些修改方案也沒有解決當在轉(zhuǎn)向之后轉(zhuǎn) 向燈仍然開始時或者當轉(zhuǎn)向燈過早關(guān)閉時產(chǎn)生的問題。
[0009] 安裝在輻條上的轉(zhuǎn)向燈致動開關(guān)（例如在Kinsolver名下的美國專利 No. 5, 823, 666中預想的那些）沒有消除這樣的要求：即使手保持與方向盤接觸，也必須重 新定位駕駛員的手，以致動開關(guān)。當握持方向盤時，駕駛員拇指的自然位置與方向盤的輪緣 對準或者部分環(huán)繞在方向盤的輪緣上。因此，駕駛員必須釋放對方向盤上釋放的握持，以將 拇指定位在安裝在輻條上的開關(guān)上。不管輻條圍繞方向盤內(nèi)徑的位置如何，這種位置改變 都是必要的。如果駕駛員的手位于輻條近側(cè)或者與輻條相接觸并在輻條上，則駕駛員必須 向下旋轉(zhuǎn)手，以接觸安裝在輻條上的開關(guān)。如果駕駛員的手位于輻條近側(cè)或者與輻條相接 觸并位于輻條下面，則駕駛員必須向下旋轉(zhuǎn)手以接觸輻條上開關(guān)，或者向上移動手并向下 旋轉(zhuǎn)拇指，以接觸開關(guān)。這種旋轉(zhuǎn)或運動要求駕駛員釋放對方向盤的握持，以便移動手。 [0010] 雖然將轉(zhuǎn)向燈開關(guān)放置在方向盤的輻條上的優(yōu)勢在于這將允許在不需要駕駛員 從方向盤上移開他/她的手的前提下操作轉(zhuǎn)向燈，但是實踐中，駕駛員必須再次定位他/她 的手，以便按壓安裝在輻條上的開關(guān)。如上所述，類似于放置在方向盤的轂中的轉(zhuǎn)向燈致動 開關(guān)的這種設(shè)計允許在在不從方向盤移開手的情況下以手相對于方向盤的非常受限且不 期望的位置來操作開關(guān)。
[0011] 在Mercier等人名下的美國專利No. 6, 961，644中，設(shè)想了這樣一種方向盤，所述 方向盤具有位于方向盤輪緣上的"10點鐘"位置和"2點鐘"位置處的熱鈕。根據(jù)這個公報， 這種系統(tǒng)允許駕駛員通過使用拇指來激活熱鈕，從而開啟轉(zhuǎn)向燈。根據(jù)這個公報，開啟轉(zhuǎn)向 燈的這個處理將不要求駕駛員"更大幅度地移動他或她的手"。然而，所實施的測試證明，在 駕駛員保持完全用四指握持方向盤的上半部的任何部分的情況下，無法按壓這種假想裝置 的熱鈕。因此，這種假想裝置仍然面臨其它更早的裝置所存在的所有問題，原因在于它僅將 轉(zhuǎn)向燈桿開關(guān)的功能重新配置給方向盤輪緣上的熱鈕。轉(zhuǎn)向信號燈可能會錯誤地放置手無 意地開啟，或者在完成轉(zhuǎn)向較長時間后轉(zhuǎn)向燈仍然開啟并且信號燈"閃爍"。如果方向盤暫 時略微偏離轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向燈可能會過早地關(guān)閉。而且，對于這種假想裝置，駕駛員必 須放松對方向盤的握持以便可以轉(zhuǎn)動手，以將拇指放到適當位置上來操作熱鈕。
[0012] 根據(jù) Transit NZIHT 7thAnnual Conference (2005), J. A. Thomas 和 D. Walton 的 "Hands-On :A Practical Measure of the Perceived Risk of the Driving Context"，當 在更高風險或者復雜情況下駕駛時，絕大多數(shù)駕駛員都將其雙手放在方向盤的上半部的某 處。因此，絕大多數(shù)駕駛員認為通過雙手握持方向盤的上半部的方式來駕駛能夠更好地控 制車輛，尤其在高風險或者復雜駕駛情況下。如Paul A. Eisenstein在援引了 Society of Automotive Engineers 的石開究的" Turn signal neglect a real danger, study shows," 中指出"當變道時48%的時間駕駛員要么忽視使用它們的轉(zhuǎn)向燈要么未能打開轉(zhuǎn)向燈"。
[0013] http://bottomline.msnbc.msn.com/_news/2012/05/01/11486051-turn_signa l-neglect-a-real-danger-study-show ? lite。Eisenstein 還指出"當轉(zhuǎn)向時，故障率為 約 25%。" Id。
[0014] 在許多情況下，駕駛員必須從方向盤上移開一只手，以操作通過桿開關(guān)致動的轉(zhuǎn) 向燈，這是因為桿開關(guān)通常不位于緊鄰方向盤的位置。不管駕駛員的手的位置如何，為了操 作通過桿開關(guān)致動的轉(zhuǎn)向燈，一只手必須從方向盤上移開。在轉(zhuǎn)向燈開關(guān)位于方面盤的轂 中時，結(jié)果基本相同。駕駛員要么必須從方向盤移開手以致動轂上的開關(guān)，要么必須轉(zhuǎn)動 手，使得駕駛員的手的拇指能夠碰觸安裝在轂上的開關(guān)。在轉(zhuǎn)動手以伸展拇指碰觸開關(guān)的 過程中，即使手保持與方向盤向相接觸，駕駛員也必須釋放他/她對方向盤的握持。類似 地，當轉(zhuǎn)向燈開關(guān)位于方向盤的輻條中時，為了操作安裝在輻條上的開關(guān)，駕駛員必須重新 定位他或她的手。
[0015] 因此，有利的是具有這樣的轉(zhuǎn)向燈致動開關(guān)和系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向燈致動開關(guān)和系統(tǒng) 不要求駕駛員為了操作開關(guān)而釋放對方向盤上的握持。還有利的是具有這樣的轉(zhuǎn)向燈致動 開關(guān)和系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向燈致動開關(guān)和系統(tǒng)能夠在高風險或者復雜駕駛情況下操作，而同時 又保持雙手握持方向盤。還有利的是具有這樣的轉(zhuǎn)向燈致動開關(guān)和系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向燈致動 開關(guān)和系統(tǒng)不會過早地關(guān)閉或在轉(zhuǎn)向之后保持打開。還有利的是具有不會被無意地操作的 轉(zhuǎn)向燈致動開關(guān)和系統(tǒng)。
[0016] 還已知在機動車輛中使用計算機-駕駛員接口。這種接口可以用于控制機動車 輛的特定的設(shè)備部件，例如收音機、光盤播放器、連接的裝置或無線通信裝置。諸如BMW IDRIVE、AUDI MMI、MERCEDES COMMAND、LEXUS REMOTE TOUCH 和 FORD SYNC 以及 MYFORD TOUCH的接口均提供了針對同一類型控制的變形方案。這種計算機-駕駛員接口呈現(xiàn)為鼠 標/撥盤/操縱桿/觸摸屏與位于變速選擇桿附近的控制裝置相組合。替代地，這種計算 機-駕駛員接口可以位于附接有按鈕和開關(guān)的柄操作桿上，或者位于拇指操作的按鈕中， 所述拇指操作的按鈕位于從方向盤環(huán)形件向內(nèi)延伸的方向盤水平輻條橫桿上，并且靠近環(huán) 形件上的3點鐘和9點鐘位置。來自控制機動車輛設(shè)備部件的計算機系統(tǒng)的信息可以經(jīng)由 車輛儀表盤的中心處的屏幕顯示給機動車輛操作者，或者顯示在車輛操作者的儀表組中的 屏幕上和/或顯示在稱為HUD的平視顯示器中。
[0017] 通常，不能在機動車輛操作者保持完全握持方向盤的環(huán)形件的情況下操作計算 機-駕駛員接口，并且操作計算機-駕駛員接口將要求重新定位手，尤其在手一開始定位在 方向盤的上半部的情況下。目前市售的計算機-駕駛員接口中的一些已經(jīng)受到批評，因為 使用它們要求駕駛員的視線離開路面以定位和操作接口。
[0018] 因此，有利的是具有一種這樣的計算機-駕駛員接口和系統(tǒng)，所述計算機-駕駛員 接口和系統(tǒng)不要求駕駛員為了操作接口而釋放對方向盤的握持。還有利的是具有一種這樣 的計算機-駕駛員接口和系統(tǒng)，所述計算機-駕駛員接口和系統(tǒng)能夠在高風險或者復雜駕 駛情況期間在保持雙手握持方向盤的同時操作。還有利的是具有一種不會被無意地操作的 計算機-駕駛員接口和系統(tǒng)。
[0019] 與很多個人數(shù)字助理（"PDA"）和移動電話相同的是可分配的案件，這些可分配 的按鍵也稱作"快捷鍵"?？旖萱I允許操作者在PDA或者移動電話上指定特定功能（照相 機、錄音機、媒體播放器等）。諸如XBOX或者PLAYSTATION的視屏游戲系統(tǒng)或者個人計算機 以及諸如IPOD的個人音樂設(shè)備包括菜單，所述菜單提供了控制器的子部分，在所述子部分 處，操作者可以脫離裝置的本地默認設(shè)置，并將特定功能分配給裝置上的專用鍵。個性化按 鍵還已知用于座椅、方向盤、鏡和安全帶位置設(shè)置，并且存在于具有控制按鈕（通常設(shè)置在 機動車輛的車門上）的機動車輛中。這些個性化按鍵類同于收音機預設(shè)，并且允許駕駛員 利用推動一個按鈕來調(diào)整選擇的元件至預設(shè)值。然而，顯而易見的是，可分配/可再分配快 捷鍵不可用作機動車輛的方向盤中的集成式控制裝置。
[0020] 因此，有利的是具有一種這樣的計算機-駕駛員接口和系統(tǒng)，所述計算機-駕駛員 接口和系統(tǒng)包括可分配/可再分配快捷鍵，所述可分配/可再分配快捷鍵被集成到機動車 輛方向盤的環(huán)形件中，使得就坐在方向盤后方的操作者能夠向這些快捷鍵分配功能，然后 可以隨意地將該功能改變成一個不同的功能。
[0021] 在消費市場中的機動車輛上的所有撥片/拇指換檔器的操作看起來都要求該機 動車輛的駕駛員放松或者改變對機動車輛的方向盤的完全環(huán)繞四指握持。這些撥片尤其用 在運動型駕駛模式中。合理的是假設(shè)在那些情況下車輛駕駛員的潛在欲望是盡可能多地保 持對方向盤的控制。撥片換檔器至少在1912年就已經(jīng)出現(xiàn)，并且所述撥片換檔器在消費 市場中發(fā)展為明顯模仿Fl撥片，所述Fl撥片在二十世紀八十年代后期獲得了競賽成功。 今天，絕大部分汽車制造商均在至少一種型號的機動車輛中提供了各種撥片換檔器。這些 撥片換檔器一方面作為折衷方案銷售給希望對機動車輛變速箱進行手動和自動換檔的汽 車購買者，而另一方面，作為能夠比汽車上的傳統(tǒng)手動變速箱更快地換檔的設(shè)備銷售，例如 FERRARI。
[0022] 因此，有利的是具有一種這樣的用于機動車輛的撥片換檔器，所述撥片換檔器被 集成到機動車輛方向盤的環(huán)形件中，使得機動車輛的駕駛員在操作撥片換檔器時不必放松 或者改變對方向盤的全環(huán)繞的四指握持。還有利的是提供一種集成式車輛控制系統(tǒng)和設(shè) 備，所述集成式車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備包括計算機-駕駛員接口和系統(tǒng)，所述計算機-駕駛員 接口和系統(tǒng)具有可分配/可再分配的快捷鍵，所述可分配/可再分配的快捷鍵被集成到機 動車輛的方向盤的環(huán)形件中，使得操作者能夠隨意將撥片換檔器的功能分配給快捷鍵。
[0023] 車輛中的"不用手"的控制的出現(xiàn)主要是響應(yīng)保持機動車輛操作者的手位于方向 盤上的要求，并不一定是因為駕駛員希望"說出"每個命令來操作機動車輛。存在多種駕駛 員希望保密的命令。在發(fā)生劫車或者綁架時，使駕駛員能夠秘密地向911發(fā)送求救信號并 且同時看起來似乎好像只是在雙手放在方向盤上的情況下駕駛汽車的這種特性之前從未 出現(xiàn)在市場中。
[0024] 因此，有利的是具有一種集成式車輛控制系統(tǒng)，在高風險或者復雜駕駛情況下，能 夠在保持雙手握持方向盤的同時操作所述集成式車輛控制系統(tǒng)，并且集成式車輛控制系統(tǒng) 有助于向緊急救助人員發(fā)送求救信號。在裝配有GPS系統(tǒng)的車輛中，請求信號還能夠向緊 急救助人員發(fā)送實時地址，并且可以啟動汽車中的隱藏攝像機，以捕捉相片或者視頻圖像。 如果有不需要駕駛員從機動車輛方向盤移開手就能夠操作的集成式車輛控制系統(tǒng)的話，出 租車駕駛員和公共汽車駕駛員就不再需要冒險伸手去拿無線電設(shè)備或按"銀行柜員型"隱 藏按鈕以尋求幫助。
[0025] 還有利的是具有一種這樣的計算機-駕駛員接口和系統(tǒng)，所述計算機-駕駛員接 口和系統(tǒng)不要求駕駛員為了操作接口而釋放對方向盤的握持，并且所述計算機-駕駛員接 口和系統(tǒng)還與機動車輛的HUD系統(tǒng)集成。對于駕駛員而言，還有利的是，在駕駛員把視線保 持在路面上并且同時保持完全的四指環(huán)繞機動車輛的方向盤的時候，能夠訪問HUD系統(tǒng)以 獲取諸如機動車輛速度、導航信息和位置臨近提醒的信息，或者能夠使用車輛夜視能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0026] 本發(fā)明提供一種激活開關(guān)和系統(tǒng)，所述激活開關(guān)和系統(tǒng)被集成到方向盤的輪緣 中，并且可以在駕駛員不需要改變他/她對方向盤的握持的情況下操作所述激活開關(guān)和系 統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明更加具體地提供了一種機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)，所述拇指換檔器系 統(tǒng)允許在高風險或者復雜駕駛情況期間，在保持雙手四指握持方向盤的同時，使機動車輛 的變速箱換擋。在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明提供了一種集成式機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)，其用 于與具有環(huán)形件的機動車輛方向盤一起使用。集成式拇指換檔器系統(tǒng)包括：左致動器，所述 左致動器在環(huán)形件上的9點鐘位置和12點鐘位置之間附接到方向盤環(huán)形件；右致動器，所 述右致動器在環(huán)形件上的3點鐘位置和12點鐘位置之間附接到方向盤環(huán)形件；和控制器， 所述控制器連接到所述左致動器和右致動器，所述控制器還連接到系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng) 控制器致使機動車輛變速箱換檔。這個實施例的左致動器和右致動器不重疊。此外，在左 致動器和右致動器被同時壓下并且保持壓下預設(shè)閾值時間時，所述控制器激活左致動器和 右致動器，從而提供了激活的左致動器和激活的右致動器。根據(jù)本發(fā)明，當左致動器和右致 動器中的一個被壓下時，變速箱進行升檔和降檔。當激活的左致動器和激活的右致動器被 同時壓下時，集成式機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)能夠致使變速箱切換到空檔檔位。當激活的 左致動器和激活的右致動器被同時壓下并且機動車輛不運動時，所述集成式機動車輛拇指 換檔器系統(tǒng)能夠致使變速箱切換到停車檔位。
[0027] 在本發(fā)明的又一個實施例中，左致動器和右致動器中的每一個均可以包括開關(guān)陣 列，使得可以使用手的多個位置在多個位置壓下開關(guān)陣列。在一個實施例中，控制器確定什 么時候開關(guān)陣列中的開關(guān)的拇指大小的圖案被壓下。如果拇指大小的圖案已經(jīng)被壓下，則 控制器將認為對應(yīng)的致動器處于"接通"位置。在其它實施例中，當激活的致動器被壓下以 使對應(yīng)的外部轉(zhuǎn)向信號燈通電時，可以發(fā)出聲音信號和/或打開儀表板燈。
[0028] 本發(fā)明還提供了一種集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，所述集成式機動車輛設(shè) 備部件控制系統(tǒng)用于與具有環(huán)形件的機動車輛方向盤和具有功能的機動車輛設(shè)備部件一 起使用。所述集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)包括：左致動器，所述左致動器在所述環(huán)形 件上的9點鐘位置和12點鐘位置之間附接到方向盤環(huán)形件上；右致動器，所述右致動器在 所述環(huán)形件上的3點鐘位置和12點鐘位置之間附接到方向盤環(huán)形件；和控制器，所述控制 器連接到左致動器和右致動器，所述控制器還連接到機動車輛部件，例如收音機、光盤播放 器、連接的裝置、移動電話和導航系統(tǒng)以及其它部件。左致動器和右致動器不重疊，并且，當 左致動器和右致動器被同時壓下并且保持壓下預設(shè)閾值時間時，控制器激活左致動器和右 致動器。當致動器被壓下時，激活機動車輛設(shè)備部件的功能，所述致動器選自由左致動器和 右致動器構(gòu)成的組。
[0029] 本發(fā)明的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)還可以包括致動器，每個所述致動器 均包括開關(guān)陣列。
[0030] 本發(fā)明還提供了集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，所述機動車輛設(shè)備部件控制 系統(tǒng)具有控制器，當所述左致動器和右致動器中的每一個中的開關(guān)陣列中的開關(guān)的拇指大 小的圖案被同時壓下時，所述控制器激活左致動器和右致動器。
[0031] 本發(fā)明還提供了一種用于機動車輛的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，所述機 動車輛具有方向盤并且具有左致動器和右致動器，使得左致動器優(yōu)選地定位成開始于方向 盤環(huán)形件上的11點鐘位置并且優(yōu)選地朝向9點鐘位置延伸兩英寸的圓弧，并且使得右致動 器優(yōu)選地定位成開始于方向盤環(huán)形件上的1點鐘位置并且優(yōu)選地朝向3點鐘位置延伸兩英 寸的圓弧。
[0032] 本發(fā)明還提供了一種集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其具有左和右致動器， 使得左和/或右致動器致使控制器控制機動車輛設(shè)備部件，或者任選地，控制器向系統(tǒng)控 制器發(fā)出信號，所述系統(tǒng)控制器控制機動車輛設(shè)備部件，并且其中機動車輛設(shè)備部件可以 是聲音系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、收音機、光盤播放器、連接的裝置、移動電話、導航系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)接入 系統(tǒng)、藍牙系統(tǒng)和其它機動車輛部件中的一個或多個。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖Ia是以四指握持的方式握持方向盤的駕駛員的手的視圖。
[0034] 圖Ib是以四指握持的方式握持方向盤的駕駛員的手的另一個視圖。
[0035] 圖2是本發(fā)明的實施例的方向盤的視圖。
[0036] 圖3是指定方向盤上的位置的鐘點位置的視圖。
[0037] 圖4是本發(fā)明的一個實施例的方向盤的視圖，其示出了優(yōu)選的致動器位置。
[0038] 圖5是本發(fā)明的一個優(yōu)選致動器設(shè)計的視圖。
[0039] 圖6是本發(fā)明的一個實施例的視圖，其中，致動器包括位于多個開關(guān)陣列中的多 個開關(guān)。
[0040] 圖7是現(xiàn)有技術(shù)的方向盤的視圖，示出了安裝在方向盤上的轉(zhuǎn)向信號燈開關(guān)的位 置。
[0041] 圖8a是駕駛員握持圖7的現(xiàn)有技術(shù)的方向盤的視圖，示出了駕駛員的手相對于安 裝在方向盤上的轉(zhuǎn)向信號燈開關(guān)的位置。
[0042] 圖8b是駕駛員握持圖7的現(xiàn)有技術(shù)的方向盤的另一個視圖，示出了駕駛員的手相 對于安裝在方向盤上的轉(zhuǎn)向信號燈開關(guān)的位置。
[0043] 圖8c是駕駛員握持圖7的現(xiàn)有技術(shù)的方向盤的又一個視圖，示出了駕駛員的手相 對于安裝在方向盤上的轉(zhuǎn)向信號燈開關(guān)的位置。
[0044] 圖8d是駕駛員握持圖7的現(xiàn)有技術(shù)的方向盤的再一個視圖，示出了駕駛員的手相 對于安裝在方向盤上的轉(zhuǎn)向信號燈開關(guān)的位置。
[0045] 圖9a圖解了駕駛員在保持四指握持并激活轉(zhuǎn)向信號燈致動器的同時握持本發(fā)明 的方向盤。
[0046] 圖9b圖解了駕駛員以四指握持的方式握持本發(fā)明的方向盤。
[0047] 圖9c圖解了駕駛員以四指握持的方式握持本發(fā)明的方向盤的另一個視圖。
[0048] 圖9d圖解了駕駛員在保持四指握持并激活轉(zhuǎn)向信號燈致動器的同時握持本發(fā)明 的方向盤。
[0049] 圖10是本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的簡圖，示出了方向盤、控制器、桿開關(guān)和轉(zhuǎn)向信 號燈電路。
[0050] 圖11是圖解了本發(fā)明的實施例的操作的邏輯圖。
[0051] 圖12a和12b是圖解了本發(fā)明的實施例的操作的邏輯圖，其中，控制器用于確定什 么時候拇指按壓在方向盤上以開啟轉(zhuǎn)向信號燈。
[0052] 圖13是本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的簡圖，示出了方向盤、控制器和機動車輛變速 箱。
[0053] 圖14是本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的簡圖，示出了方向盤、控制器、接口控制器和設(shè) 備部件。
[0054] 圖15是本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的簡圖，示出了方向盤、控制器、接口控制器、顯示 屏和設(shè)備部件。
[0055] 圖16是圖解了本發(fā)明的實施例的控制設(shè)備部件的操作的邏輯圖。

【具體實施方式】
[0056] 對于駕駛員而言，通常期望的是（即便是不適當?shù)模隈{駛機動車輛時以四指握 持的方式握持機動車輛的方向盤，其中手的手指環(huán)繞方向盤的輪緣。圖Ia和Ib中圖解了 四指握持。這種四指握持將方向盤牢固地定位在駕駛員的手中。本發(fā)明的實施例旨在允許 駕駛員保持四指握持方向盤，并且同時能夠經(jīng)由計算機-駕駛員接口來操作車輛的轉(zhuǎn)向燈 或者機動車輛的其它機械部件，所述部件包括收音機、光盤播放器、移動電話、導航系統(tǒng)、互 聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)、藍牙系統(tǒng)和機動車輛的其它部件。
[0057] 在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)允許在不需要駕駛員松開或 者移除對方向盤的完全環(huán)繞的四指握持的情況下對機動車輛的轉(zhuǎn)向燈進行控制操作。如下 文更為全面地描述的那樣，其它實施例提供了計算機-駕駛員接口，所述計算機-駕駛員接 口有助于操作機動車輛的設(shè)備部件并且有助于機械功能，并且所述計算機-駕駛員接口可 以對所要操作的功能進行編程?，F(xiàn)在參照圖2,本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)可以包括以一體地安 裝到方向盤10上的開關(guān)、傳感器或者計量器、共同地致動器。如圖2所示，致動器40、50可 以相互靠近，但是致動器40、50不相互重疊。本實施例的方向盤10包括環(huán)形件15,所述環(huán) 形件15可以通過一個或多個輻條20連接到轂30。方向盤的其它構(gòu)造對于本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員而言是公知的。
[0058] 現(xiàn)在參照圖3,可以將從方向盤的右手側(cè)上的3點鐘的鐘點位置至方向盤10的左 手側(cè)上的9點鐘的鐘點位置指定為方向盤10的環(huán)形件15的上半部。還如圖2所示，致動 器40可以定位成覆蓋方向盤10的介于3點鐘位置和12點鐘位置之間的一部分。類似地， 致動器50可以定位成覆蓋方向盤10的介于9點鐘位置和12點鐘位置之間的一部分。當 致動器40、50如此定位時，它們能夠毗鄰，但不重疊。因此，在一個實施例中，左致動器定位 在方向盤環(huán)形件上的9點鐘位置附近，并且左致動器的相對的端部定位在方向盤環(huán)形件的 12點鐘位置附近，使得左致動器的尺寸能夠跨過介于9點鐘位置和12點鐘位置之間的距 離。標準尺寸的方向盤的直徑為約15英寸。因此，環(huán)形件15的從3點鐘鐘點位置至12點 鐘位置的圓周分段或者"弧形分段長度"的長度為約12英寸。類似地，從9點鐘位置至12 點鐘位置的弧形分段的長度也為約12英寸。
[0059] 如上所述，致動器40、50的尺寸可以設(shè)定成使得致動器40、50分別覆蓋介于3點 鐘位置和12點鐘位置之間的整個弧形分段長度和介于9點鐘位置和12點鐘位置之間的整 個弧形分段長度。替代地，致動器40、50的尺寸可以設(shè)定成使得致動器40、50分別覆蓋介 于3點鐘位置和12點鐘位置之間的弧形分段長度的僅一部分和介于9點鐘位置和12點鐘 位置之間的弧形分段長度的僅一部分。如圖4所示，致動器40、50的一個優(yōu)選尺寸和位置 是2英寸的弧形分段長度，并且致動器40、50分別覆蓋方向盤10的環(huán)形件15的終止于約1 點鐘位置的一部分和終止于11點鐘位置的一部分，使得致動器50朝向9點鐘位置逆時針 延伸，而致動器40朝向3點鐘位置順時針延伸。
[0060] 本發(fā)明的致動器40、50可以是由紐約州的羅徹斯特市的Tapecon Membrane Switch Division的Tapecon有限公司制造的膜片開關(guān)。如本領(lǐng)域眾所周知的那樣，膜 片開關(guān)可以制造成多種構(gòu)造，所述多種構(gòu)造中的每一種是單極單擲開關(guān)，所述單極單擲開 關(guān)是常開的。膜片開關(guān)構(gòu)造包括標準膜片開關(guān)構(gòu)造、觸覺塑料穹頂構(gòu)造和不銹鋼穹頂構(gòu) 造。圖5圖解了一種類型的膜片開關(guān)41，所述膜片開關(guān)41包括頂部覆層42、粘合層43、 頂部電路44、電路墊片45、底部電路46、底部覆層47和接觸器48。膜片開關(guān)41是常開 的。當頂部覆層42被壓下時，頂部電路44彎曲，以便在接觸器48形成閉合電路。根據(jù)如 上所述的弧形分段長度，致動器40、50可以各自包括一個或多個膜片開關(guān)。例如，在題目 為 "Curve-conforming Sensor Array Pad" 的 W01995001302 中教導了 一種膜片開關(guān)陣 列，所述膜片開關(guān)陣列覆蓋的面積比單個膜片開關(guān)覆蓋的面積大。致動器40、50可以是由 弗吉尼亞州的黑堡市的Luna Innovations制造的光纖壓力傳感器或者光纖壓力傳感器 陣列。替代地，致動器40、50可以是由日本東京的東京大學的工程學院的Quantum-Phase Electronics Center研發(fā)并且在2004年7月6日PNAS的第101卷第27期中的Τ· Someya 等人的 "A Large-Area, Flexible Pressure Sensor Matrix With Organic Field-Effect Transistors For Artificial Skin Applications"中描述的大面積柔性壓力傳感器矩陣。 此外，致動器40、50可以是可從康乃狄克州的斯坦福德市的Omega Engineering有限公司 獲得的撓性應(yīng)變計。
[0061] 在致動器40、50的構(gòu)造材料和方向盤10的構(gòu)造材料兼容并且易于附接的情況下， 致動器40、50可以例如通過熱焊接或者聲波焊接（sonic welding)機械地結(jié)合到方向盤 上。致動器40、50可以使用粘合劑附接到方向盤10。在致動器40、50附接到方向盤上10 后，致動器40、50可以由覆蓋件或者蒙皮（未示出）覆蓋，使得致動器40、50位于方向盤10 的蒙皮下面。致動器40、50能夠定位在方向盤10的蒙皮下面，以使人眼不能看到致動器 40、50。致動器40、50可以在制造方向盤10的處理期間模制到方向盤10中。當模制到方 向盤10中時，在方向盤10的構(gòu)造材料可充分變形從而使得方向盤10的變形也能夠啟動致 動器40、50的情況下，致動器可以定位在方向盤10的表面下面。
[0062] 方向盤10的構(gòu)造材料的特性是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的，因此將致動器40、50 附接到方向盤10的可行附接方法對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言也是能夠理解的。例如，如 Yamazaki等人的美國專利No. 4, 567, 217中所教導的那樣，本領(lǐng)域中公知的是方向盤可以 由柔韌的交聯(lián)氯乙烯聚合物模制而成。在本領(lǐng)域中還應(yīng)當理解的是，如Harris等人的美國 專利No. 5, 762, 853中所教導的那樣，諸如膜片開關(guān)的撓性傳感器可以包封在模制部件中。 而且，如Hayashi等人的美國專利No. 5, 198, 629中所教導的那樣，嵌入模制的膜片開關(guān)已 經(jīng)用作安裝在方向盤轂上的喇叭開關(guān)。
[0063] 為了在車輛運轉(zhuǎn)期間適應(yīng)駕駛員使用的不同的手位置，致動器40、50可以構(gòu)造成 感測何時手的拇指按壓致動器40、50中的一個或者兩個。圖6圖解了一種設(shè)計方案，在所述 設(shè)計方案中，致動器40、50中的每一個均分別由開關(guān)陣列140、150構(gòu)成，并且其中，開關(guān)陣 列140、150均包括多個開關(guān)160。僅圖解了圖6的開關(guān)陣列140、150,而沒有示出開關(guān)160 的必要構(gòu)造。開關(guān)160是常開（斷開）的，并且在被壓下或者選擇時閉合（接通），并且在 被取消選擇時返回到打開（斷開）狀態(tài)。開關(guān)160中的每一個均連接到控制器60,使得控 制器60可以感測開關(guān)160什么時候處于打開位置或閉合位置。開關(guān)160可以例如經(jīng)由線 束（未示出）連接到控制器60,使得每個開關(guān)60均通過電線連接到接線端子（未示出）， 并且接線端子經(jīng)由線束連接到控制器60。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠認識到將開關(guān)60連 接到控制器60的其它連接方法?？刂破?0可以判定開關(guān)陣列140、150中的每個開關(guān)160 的激活狀態(tài)，即判定開關(guān)160是接通或者斷開。在典型的操作中，開關(guān)160斷開和閉合開關(guān) 160和控制器60之間的電路。如果僅與拇指大小的圖案相對應(yīng)的開關(guān)160被壓下，則控制 器60將認為致動器40、50處于"接通"位置。然而，如果與比拇指大的圖案相對應(yīng)的開關(guān) 160被壓下，則致動器40、50被認為處于"斷開"位置。
[0064] 在本發(fā)明的包括圖6所示的致動器40、50的實施例中，控制器60被編程為判定開 關(guān)160什么時候被以拇指大小的圖案壓下。這里使用的拇指大小的圖案指的是介于約0. 5 平方英寸至約2. 25平方英寸的范圍內(nèi)的面積。因此，在完全用四指握持方向盤10的情況 下，根據(jù)駕駛員將他的或她的手放置在方向盤上的位置，被壓下開關(guān)160的圖案的尺寸可 能會超過在拇指下壓致動器40、50中的一個時所形成的開關(guān)圖案的尺寸。在這種條件下， 控制器60不激活致動器40、50,并且控制器60認為致動器40、50處于"斷開"位置。然而， 如果隨后拇指被放在任意一個致動器40和50上，則控制器60記錄拇指大小的圖案的開關(guān) 已經(jīng)被壓下，并且控制器60相應(yīng)地認為致動器40或致動器50處于"接通"位置。一旦經(jīng) 由控制器60激活致動器40、50,則可以下壓致動器40或者致動器50,以便打開對應(yīng)的信號 燈（未示出）或操作對應(yīng)的車輛設(shè)備部件或者功能，例如收音機、光盤播放器、移動電話或 者導航系統(tǒng)（未示出）。在被激活之后，同時按壓致動器40和致動器50將不會打開對應(yīng)的 轉(zhuǎn)向信號燈。如果控制器60還沒有激活致動器40、50,則下壓致動器40或者致動器50不 會打開對應(yīng)的轉(zhuǎn)向信號燈或操作對應(yīng)車輛功能。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，機動車 輛的設(shè)備部件將具有至少一種功能，例如被打開/關(guān)閉，但是也可以具有多種功能。
[0065] 在一個實施例中，按壓激活的致動器40或激活的致動器50除了打開對應(yīng)的轉(zhuǎn) 向信號燈之外還將打開聲音信號。聲音信號可以用于向駕駛員指不已經(jīng)打開了轉(zhuǎn)向信號 燈。聲音信號還可以用于指示致動器40、50已經(jīng)被激活。在一個實施例中，聲音信號可以 來自機動車輛的揚聲器系統(tǒng)，所述揚聲器系統(tǒng)例如用于在點火鑰匙保留在點火開關(guān)中時發(fā) 出車門打開的信號。在另一個實施例中，聲音信號可以來自同一聲源，與用于向機動車輛 的駕駛員發(fā)出已經(jīng)打開了通過桿開關(guān)操作的轉(zhuǎn)向燈的警示。在另一個實施例中，可以使用 BLUETOOTH?技術(shù)無線播送聲音信號，使得由駕駛員佩戴的耳機或者頭戴式耳機接 收聲音信號，并且駕駛員由此聽到聲音信號。在又一個實施例中，致動器40、50可以連接到 對應(yīng)的轉(zhuǎn)向信號指示燈，所述轉(zhuǎn)向信號指示燈位于機動車輛的儀表板中，使得按壓激活的 致動器40或者激活的致動器50將點亮對應(yīng)的轉(zhuǎn)向信號指示燈。
[0066] 圖7圖解了現(xiàn)有技術(shù)的方向盤110,圖8a至圖8d圖解了駕駛員的手握持圖7的方 向盤110。在圖7中，如現(xiàn)有技術(shù)中所描述的那樣，熱鈕115U20示出為定位在方向盤110 上。這里使用的術(shù)語"熱鈕"指的是單通/斷開關(guān)（single on/off switch)，按壓所述單通 /斷開關(guān)可以打開，并且再次按壓該單通/斷開關(guān)可以關(guān)閉。因此，熱鈕115U20分別位于 方向盤10上的10點鐘位置和2點鐘位置處。參照圖8a，清晰的是，為了轉(zhuǎn)動拇指到壓下熱 鈕115的位置，必須松開駕駛員的四指握持，從而不能完全握持方向盤110。在圖8b中，駕 駛員必須再次改變四指握持以適應(yīng)輻條125,以接觸并且壓下熱鈕115。在圖8c中，同樣清 楚的是，為了轉(zhuǎn)動拇指到壓下熱鈕120的位置，必須松開駕駛員的四指握持，由此不能完全 握持方向盤110。與在圖8b中所看到的一樣，圖8d圖解了駕駛員必須如何改變四指握持以 適應(yīng)輻條125,從而接觸和壓下熱鈕120。
[0067] 在一個實施例中，致動器40、50優(yōu)選地定位在方向盤10的環(huán)形件15上并且面向 駕駛員。當定位在這個位置時，在駕駛員使用左手或者右手的拇指壓在方向盤上時，致動器 40、50將被激活。圖9a至圖9d圖解了駕駛員握持方向盤10的環(huán)形件15,其中，在圖9b和 圖9c中，駕駛員的拇指定位成完全四指握持，并且，在圖9a和圖9d中，駕駛員的拇指定位 在致動器40、50上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到的是，致動器40、50除了可以定位在環(huán) 形件15的直接面對駕駛員的一側(cè)上之外，還可以定位在其它位置。
[0068] 現(xiàn)在參照圖解了本發(fā)明的實施例的圖10,致動器40、50連接到控制器60?？刂破?60包括處理器70。處理器70包括邏輯電路80、計時器90和存儲裝置100?？刂破?0連接 到右側(cè)信號電路140和左側(cè)信號電路150。右側(cè)信號電路140包括右側(cè)信號燈（未不出）， 左側(cè)信號電路（150)包括左側(cè)信號燈（未示出）。轉(zhuǎn)向燈桿開關(guān)（未示出）還可以連接到 控制器60。
[0069] 在本發(fā)明的一個實施例中，控制器60控制致動器40、50的操作，使得當致動器40 被壓下時，右側(cè)信號電路140的右側(cè)信號燈（未示出）通電，而當致動器50被壓下時，左側(cè) 信號電路（150)的左側(cè)信號燈（未示出）通電。當通電時，與所有轉(zhuǎn)向燈一樣，右側(cè)信號燈 和/或左側(cè)信號燈（未示出）可以"閃爍"。
[0070] 圖11圖解了本發(fā)明的一個實施例的電路邏輯。在這個實施例中，當致動器40被壓 下時，致動器40處于閉合位置并且與控制器60構(gòu)成閉合電路。類似地，當致動器50被壓 下時，致動器50與控制器60構(gòu)成閉合電路。如果兩個致動器40和50都被壓下，則控制器 60經(jīng)由計時器90(圖10所示）測量控制器40和50中的每一個被壓下的時間。如果測量 的時間超過預設(shè)閾值時間（例如1秒），則控制器60激活致動器40、50。如果測量的時間 小于預設(shè)閾值時間，則控制器60不激活致動器40、50。預設(shè)閾值時間能夠變化并且被編程 到圖10示出的存儲裝置100中，使得控制器60中的圖10所示的邏輯電路80激活致動器 40、50。預設(shè)閾值時間可以為約0.5秒至約5秒。優(yōu)選的是，預設(shè)閾值時間為約1秒。當被 激活時，壓下致動器40導致右側(cè)信號電路140的右側(cè)信號燈（未示出）通電，而致動器50 被壓下時，左側(cè)信號電路（150)的左側(cè)信號燈（未示出）通電。當通電時，與所有轉(zhuǎn)向燈一 樣，右側(cè)信號燈和/或左側(cè)信號燈（未示出）可以"閃爍"。
[0071] 圖12示出了本發(fā)明的另一個實施例的邏輯電路，其中，致動器40、50是圖6所示 類型的致動器。在這個實施例中，致動器40和50分別由開關(guān)陣列140、150構(gòu)成，其中，每 個開關(guān)陣列140、150均包括多個開關(guān)160。開關(guān)160是常開（斷開）的，在被壓下或選擇時 閉合（接通），并且在被取消選擇時恢復到打開（斷開）。開關(guān)160中的每一個均連接到控 制器60,使得控制器60可以感測開關(guān)160什么時候處于斷開位置或者閉合位置。在典型 操作中，開關(guān)160斷開和閉合開關(guān)160和控制器60之間的電路。如果僅與拇指圖案相對應(yīng) 的開關(guān)160被壓下，則控制器60將認為致動器40、50處于"接通"狀態(tài)。然而，如果與比拇 指大小的圖案大的圖案相對應(yīng)的開關(guān)160被壓下，則致動器40、50將被認為處于"斷開"狀 態(tài)?？刂破?0被編程，以判定什么時候拇指大小的圖案的開關(guān)160被壓下。因此，如果完 全用四指握持方向盤10,則根據(jù)駕駛員的手放在方向盤上的位置，被壓下的開關(guān)160的圖 案大小會超過拇指壓下致動器40、50時所形成的圖案的大小。在這種條件下，控制器60不 激活致動器40、50,并且控制器60認為致動器40、50處于"斷開"位置。然而，如果隨后拇 指被放在致動器40、50上，則控制器60記錄拇指大小的圖案的開關(guān)已經(jīng)被壓下，并且在致 動器40、50被壓下至少預設(shè)閾值時間的情況下，控制器60將激活致動器40、50。當控制器 60激活致動器40、50時，可以壓下致動器40或致動器50,以開啟對應(yīng)的信號燈（未示出）。 如果控制器60還沒有激活致動器40、50,則壓下致動器40或致動器50將不會打開對應(yīng)的 信號燈。
[0072] 為了停用致動器40、50,可以同時壓下兩個致動器40、50并且保持壓下預設(shè)閾值 時間。參照圖10,控制器60的計時器90測量每個致動器40和致動器50被壓下的時間。 如果測量到的時間超過預設(shè)閾值時間（例如1秒），則控制器10停用激活的致動器40、50。 如果測量到的時間小于預設(shè)閾值時間，則控制器60不停用致動器40、50。預設(shè)閾值時間可 以變化并且被編程到圖10示出的存儲裝置100中，使得控制器60中的圖10所示的邏輯電 路80停用激活的致動器40、50。優(yōu)選的是預設(shè)閾值時間為約1秒。當致動器40、50被停用 時，壓下致動器40、50將不會開啟對應(yīng)的轉(zhuǎn)向信號燈。
[0073] 在駕駛裝配有應(yīng)用本發(fā)明的方向盤的機動車輛時，駕駛員可以使用車輛的桿開關(guān) (stalk switch)來開啟車輛的轉(zhuǎn)向燈。優(yōu)選地，不通過將本發(fā)明應(yīng)用到方向盤中來改變桿 開關(guān)的操作，可以在不改變本說明書中包含的概念的前提下做出修改。在控制器60已經(jīng)激 活這里設(shè)置的致動器40、50之后，可以使用致動器40、50來開啟和關(guān)閉機動車輛的轉(zhuǎn)向信 號燈。因此，在一個優(yōu)選實施例中，致動器40、50與車輛的桿開關(guān)并行地操作，并且在激活 的致動器40或者激活的致動器50被壓下時開啟轉(zhuǎn)向燈，而在激活的致動器40或者激活的 致動器50被釋放時關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈。不同于在方向盤旋轉(zhuǎn)離開轉(zhuǎn)動方向時關(guān)閉的傳統(tǒng)桿開關(guān)， 在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，轉(zhuǎn)向信號燈僅在致動器40和致動器50中的一個被壓下時操作。 在緊要或者高應(yīng)力駕駛狀態(tài)下，駕駛員只需要將他或者她的拇指放在致動器40、50上，壓 下致動器40、50并且保持致動器40、50處于"接通"位置一預定時間，然后使用致動器40、 50中的僅一個來操作轉(zhuǎn)向信號燈。利用本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備，不會過早或者意外地關(guān)閉轉(zhuǎn) 向信號燈。一旦致動器40、50被激活，則轉(zhuǎn)向燈能夠通過壓下致動器40、50中的一個來開 啟，并且能夠通過釋放被壓下的致動器來關(guān)閉。
[0074] 在使用圖11所示的本發(fā)明的致動器40和50的另一個實施例中，用于致動器40 和50的兩個激活設(shè)置是可行的：（1)致動器40和50要求在每次啟動機動車輛時激活致動 器，或者（2)在致動器40和50已經(jīng)被激活之后，在機動車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，致動器40和 50 -直處于激活狀態(tài)。這個實施例中的控制器60是可編程的控制器或替代地是計算機實 現(xiàn)的裝置，其允許對致動器40和50的接通/斷開狀態(tài)進行編程。因此，如果兩個致動器40 和50都被壓下，則控制器60經(jīng)由計時器90 (圖10中示出）測量致動器40和50中的每一 個被壓下的時間?？刂破?0可以預先編程有兩個閾值時間范圍，例如第一閾值時間范圍和 第二閾值時間范圍，使得通過同時壓下致動器40和50在第一閾值時間范圍（例如1至2 秒）內(nèi)的時間將僅在機動車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時間段內(nèi)激活致動器40和50。應(yīng)當注意的 是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，第一閾值時間范圍可以短到幾分之一秒，使得致動器 40、50被立即激活。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，關(guān)于本發(fā)明的實施例實施的任 何閾值時間范圍均可以變化，以適合具體要求和用途。在這種情況下，在每次機動車輛啟動 時，需要如上所述的那樣激活致動器40和50。然而，如果致動器40和50被同時壓下并且 保持壓下經(jīng)過第一閾值時間范圍并且持續(xù)了在第二閾值時間范圍（例如3至5秒）內(nèi)的時 間，則致動器40和50 -直處于接通狀態(tài)，這是因為在機動車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時致動器40 和50始終被激活。如果測量到的時間在第一閾值時間范圍或者第二閾值時間范圍內(nèi)時，則 控制器60激活致動器40、50。如果測量到的時間小于第一閾值時間范圍，則控制器60不激 活致動器40、50。預設(shè)閾值時間范圍能夠變化并且被編程到圖10示出的存儲裝置100中， 使得控制器60中的圖10所示的邏輯電路80激活致動器40、50。預設(shè)閾值時間范圍可以 在約0. 5秒至約5秒的范圍內(nèi)變化。優(yōu)選的是，第一預設(shè)閾值時間范圍是約1至2秒，并且 第二預設(shè)閾值時間范圍是約3秒至約5秒。當被激活時，壓下致動器40導致右側(cè)信號電路 140的右側(cè)信號燈（未示出）通電，而當壓下致動器50時，左側(cè)信號電路（150)的左側(cè)信 號燈（未不出）通電。當通電時，與所有轉(zhuǎn)向燈一樣，右側(cè)信號燈和/或左側(cè)信號燈（未不 出）可以"閃爍"。
[0075] 在又一個實施例中，在初始激活致動器40和50時，諸如安裝在機動車輛上的液 晶顯示屏（"LCD"）的顯示屏（未示出）可以顯示"始終接通"的可選選項。在機動車輛 中使用LCD是眾所周知的。這種機動車輛的LCD由車載計算機驅(qū)動。在本實施例中，控制 器60能夠與車載計算機相連，或者替代地，控制器60可以是車載計算機的一個部件，所述 部件可以是硬連接的部件，或者是被編程的部件以使得車載計算機被編程為實現(xiàn)控制器60 的功能，或者所述部件可以硬連接的部件和被編程的部件這兩種構(gòu)造的組合。如果響應(yīng)于 關(guān)于是選擇還是拒絕"始終接通"的選項的詢問，機動車輛操作者例如輸入"是"，則"始終接 通"選項的選擇被存儲在車載計算機的電子存儲裝置中或者存儲在附接到車載計算機的數(shù) 字存儲裝置中，使得以后每次機動車輛啟動時，致動器40和50都被激活，直到改變設(shè)置為 止。
[0076] 在其它實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備可以用于控制機動車輛的除了轉(zhuǎn)向信號燈 之外的其它設(shè)備部件。本發(fā)明的這些實施例旨在允許駕駛員在操作車輛部件的同時保持四 指握持方向盤。這些部件可以包括但不局限于氣候控制、訪問和控制機動車輛的聲音系統(tǒng) 或者連接的裝置、訪問和使用機動車輛的導航系統(tǒng)、訪問和使用機動車輛的移動電話、打開 和關(guān)閉機動車輛的B LU ET(K)T R?系統(tǒng)、訪問互聯(lián)網(wǎng)以及使機動車輛的變速箱換擋。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠認識到能夠由本發(fā)明的控制系統(tǒng)設(shè)備控制的其它部件。
[0077] 在一個實施例中，參照圖13,致動器40和50用作與控制器60的處理器70的計 算機-駕駛員接口，所述致動器40和50共同用于允許對機動車輛的變速箱250進行撥片 換擋和拇指換擋。因此，本實施例提供了一種集成式機動車輛拇指換擋系統(tǒng)。對于用于拇 指換擋的致動器40和50而言，控制器60將電信號發(fā)送到系統(tǒng)控制器260,所述系統(tǒng)控制 器260又將致使變速箱250改變檔位。系統(tǒng)控制器260可以是機電型的或者液力機械型 的，并且是本領(lǐng)域中眾所周知的用于操作撥片換擋式變速箱的類型的控制器。美國專利 No. 7, 892, 143 (' 143專利"）中描述了一種這樣的系統(tǒng)。' 143專利還描述了一種完整的撥 片換擋系統(tǒng)，其包括適于與本發(fā)明一起使用的控制器、變速箱和離合器。如本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員周知的那樣，系統(tǒng)控制器260將操作切換變速齒輪所需的那些輔助系統(tǒng)，包括變速箱 自身和離合器（未示出）。離合器可以是本領(lǐng)域中已知的包括電離合器的多種不同類型的 離合器中的一種。
[0078] 給出了一種如何對控制器60進行編程以允許將致動器40和50用作拇指換擋器 的非限制性示例。在機動車輛的變速箱處于驅(qū)動位置并且同時致動器40和50兩者被同時 壓下一預設(shè)持續(xù)時間時，可以啟動拇指換擋功能。右致動器40將控制通過齒輪進行的升 檔，即，從例如第一檔的低速檔變換為例如第二檔的高速檔，而左致動器50將控制通過齒 輪進行的從高速檔變換至低速檔的降檔。同時按壓致動器40和50兩者一預定持續(xù)時間將 致使控制器60將變速箱切換至空檔位置。在另一個實施例中，同時按壓致動器40和50兩 者并且與此同時還壓下機動車輛的制動踏板將使得變速箱置于空檔位置。如本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員將理解的那樣，通過由車載計算機計算出的車輛的RPM和/或速度來確定通過升檔 或者降檔來選擇變速齒輪并離開空檔位置，使得換檔不會損壞機動車輛的發(fā)動機，并且將 處于對應(yīng)于基于發(fā)動機每分鐘轉(zhuǎn)速的最優(yōu)動力帶的檔位。通過同時壓下致動器40和50預 設(shè)時間（其顯著長于致使變速箱切換到空檔的持續(xù)時間）來停用致動器40和50。一旦致 動器40和50停止用作拇指換檔器之后，變速箱的控制將返回到原來的自動變速狀態(tài)。
[0079] 圖14圖解了本發(fā)明的一個實施例的電路邏輯，在所述電路邏輯中，致動器40和50 為機動車輛提供拇指換檔功能。在這個實施例中，當致動器40被壓下時，致動器40處于閉 合位置并且致動器40與控制器60形成閉合電路。類似地，當致動器50被壓下時，致動器 50與控制器60形成閉合電路。如果致動器40和50兩者都被壓下，則控制器60經(jīng)由計時 器90(圖13中示出）測量致動器40和50中的每一個被壓下的時間。如果測量到的時間 在預設(shè)激活閾值時間范圍內(nèi)，則控制器60激活致動器40、50。如果測量到的時間在預設(shè)激 活閾值時間范圍之外，則控制器60不激活致動器40、50。預設(shè)激活閾值時間范圍能夠變化 并且被編程到圖13示出的存儲裝置100中，使得控制器60中的圖13所示的邏輯電路80 激活致動器40、50。一旦被激活，致動器40和50就可以用作拇指換檔器，并且控制器60經(jīng) 由計時器90 (圖13中所示）測量致動器40和50中的每一個被壓下的時間。在這個示例 中，存在兩個預設(shè)閾值時間范圍：上述第一預設(shè)閾值時間范圍，其確定致動器40、50是否將 被激活；和預設(shè)空檔時間范圍。預設(shè)閾值時間范圍將根據(jù)致動器40和50待實施的功能而 變化。例如，為了將致動器40和50激活為拇指換檔器，致動器40和50將被壓下優(yōu)選地1 至2秒的持續(xù)時間，盡管這個持續(xù)時間可以在約0. 1秒至1秒之間變化或者在0. 5秒至約5 秒之間變化。在致動器40和50已經(jīng)被激活之后，當同時壓下致動器40和50、釋放致動器 40和50并且隨后再次壓下致動器40和50介于某一時間范圍（例如約0. 1秒至約1秒） 內(nèi)的持續(xù)時間時，致動器40和50將用信號通知控制器60系統(tǒng)控制器260將把變速箱250 置于空檔檔位。當本發(fā)明的這個示例中的致動器40被激活時，單獨壓下致動器40導致控制 器60向系統(tǒng)控制器260發(fā)送信號，以操作機動車輛的離合器并且將變速箱切換到更高的檔 位。當本實施例的這個示例中的致動器50被激活時，單獨壓下致動器50將導致控制器60 向系統(tǒng)控制器260發(fā)送信號，以操作機動車輛的離合器并且將變速箱切換到更低的檔位。
[0080] 還可以進一步改變本發(fā)明的如圖13所示的將致動器40、50用作拇指換檔器的實 施例，使得致動器40、50可以用于實施本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的傳統(tǒng)換檔器的多種功 能。給出了下面的非限制性示例，以進一步說明這些改變。
[0081] 激活致動器40、50。當機動車輛已經(jīng)被更改為包括本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備時，在機動 車輛的點火開關(guān)（未示出）接通并且機動車輛的變速箱250處于空檔或停車位置時，可以 激活致動器40、50。然后，機動車輛的操作者可以通過同時壓下致動器40和50-處于預設(shè) 閾值時間范圍內(nèi)的時間來激活致動器40和50。替代地，當機動車輛的點火開關(guān)接通并且 機動車輛停止（變速箱250處于驅(qū)動位置并且機動車輛操作者制動機動車輛的剎車裝置） 時，同時壓下致動器40和50將立即激活致動器40和50。如在上文進一步描述的那樣，一 旦致動器40和50被激活，壓下致動器40將致使變速箱250從停車檔位升檔至例如第一檔， 而壓下致動器50將致使變速箱250例如從停車檔位降檔至例如倒車檔位。在本發(fā)明的有 一個改變中，在機動車輛正在行駛的同時壓下致動器40、50將立即在變速箱250在激活致 動器40、50時所處的對應(yīng)檔位上激活致動器40、50。
[0082] 操作致動器40、50。在機動車輛被更改為包括本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備時，以下示例說 明了本發(fā)明的修改，在所述修改中，致動器40和50被激活并且隨后被用作拇指換檔器，在 這個修改中：
[0083] 1)壓下致動器40將致使變速箱250升檔（例如從一檔至二檔）；
[0084] 2)壓下致動器50將致使變速箱250降檔（例如從二檔至一檔）；
[0085] 3)壓下致動器40和50兩者第一預設(shè)閾值持續(xù)時間或時間范圍將致使變速箱250 換檔為空檔位置；和
[0086] 4)壓下致動器40和50兩者比第一預設(shè)閾值持續(xù)時間長的第二預設(shè)閾值持續(xù)時間 將關(guān)閉致動器40和50。
[0087] 操作致動器40、50 -其它修改。在機動車輛被更改為包括本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備 時，以下示例說明了本發(fā)明的修改，在所述修改中，機動車輛的點火開關(guān)（未示出）被接通， 致動器40和50被激活并被隨后用作拇指換檔器，以將機動車輛的變速箱250置于空檔檔 位或者停車檔位。在這個修改中：
[0088] 1)同時壓下致動器40和50兩者第一預設(shè)閾值時間范圍或者持續(xù)時間將使變速箱 250處于空檔檔位；
[0089] 2)繼續(xù)同時壓下致動器40、50比第一預設(shè)閾值持續(xù)時間長的第二預設(shè)閾值持續(xù) 時間將致使變速箱250處于停車檔位（在機動車輛沒有完全停止的任何時候均不能接合變 速箱250的停車檔位）；
[0090] 3)在如在步驟2)中所述的那樣機動車輛已經(jīng)處于停車檔位的情況下，釋放致動 器40、50兩者，然后同時壓下致動器40、50兩者第一預設(shè)閾值持續(xù)時間將致使變速箱250 換檔到空檔；和
[0091] 4)繼續(xù)同時壓下致動器40和50比第一預設(shè)閾值持續(xù)時間和第二預設(shè)閾值持續(xù)時 間都長的第三預設(shè)閾值持續(xù)時間將停用或關(guān)閉致動器40、50。
[0092] 使用致動器40、50使機動車輛向前行駛。在機動車輛被更改為包括本發(fā)明的系統(tǒng) 和設(shè)備時，以下示例說明了本發(fā)明的修改，在所述修改中，機動車輛的點火開關(guān)（未示出） 接通，并且致動器40和50被激活并且隨后被用作拇指換檔器，以使機動車輛的變速箱250 從停車檔位或空檔檔位移動到前進檔位。在這個修改中：
[0093] 1)壓下致動器40將把變速箱250置于一檔，并且汽車將向前運動；和
[0094] 2)在本修改的替代實施例中，在壓下機動車輛的制動踏板的同時壓下致動器40 將把變速箱250置于一檔，并且機動車輛將不會向前運動，直到釋放制動踏板為止。
[0095] 使用致動器40、50使機動車輛倒車。在機動車輛被更改為包括本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè) 備時，以下示例說明了本發(fā)明的修改，在所述修改中，機動車輛的點火開關(guān)（未示出）被接 通，致動器40和50被激活并且隨后被用作拇指換檔器，以使機動車輛的變速箱250從停車 檔位或者空檔檔位移動到倒擋。在這個修改中：
[0096] 1)當機動車輛停止時并且變速箱250處于空檔檔位或者處于停車檔位時，通過壓 下致動器50能夠立即接合變速箱250的倒車檔位；和
[0097] 2)在這個修改的另一個實施例中，當機動車輛停止在空檔檔位或者停止檔位并且 機動車輛的制動踏板被壓下時，通過壓下致動器50可以接合變速箱250的倒車檔位。
[0098] 在機動車輛倒車時使用致動器40、50。在機動車輛被更改為包括本發(fā)明的系統(tǒng)和 設(shè)備時，以下示例說明了本發(fā)明的修改，在所述修改中，機動車輛的點火開關(guān)（未示出）被 接通，致動器40和50被激活并且隨后用作拇指換檔器，以將機動車輛的變速箱250從倒車 檔位移動到停車檔位、空檔檔位或者前進檔位。在這個修改中：
[0099] 1)在機動車輛的變速箱處于倒車檔位并且機動車輛向后運動時，同時壓下致動器 40、50將立即接合變速箱250的空檔檔位；和
[0100] 2)在機動車輛的變速箱處于倒檔檔位并且機動車輛停止時，在壓下致動器40、50 如上所述的第一預設(shè)閾值持續(xù)時間的情況下，同時壓下致動器40、50將接合變速箱的空檔 檔位，或者替代地，同時壓下致動器40、50比第一預設(shè)閾值持續(xù)時間長的第二預設(shè)閾值持 續(xù)時間將把變速箱250置于停車檔位；和
[0101] 3)在變速箱250處于倒車檔位并且機動車輛停止時，壓下致動器40將把變速箱 250置于一檔。
[0102] 在另一個實施例中，如圖15所示，控制器60連接到接口控制器360,所述接口控制 器360為車輛固有并且控制對機動車輛上的可用設(shè)備部件340和設(shè)備部件功能的選擇，并 且提供了一種集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)。例如，接口控制器360可以是計算機-駕 駛員接口，例如BMW IDRIVE。通過圖15中的設(shè)備部件340圖解的IDRIVE和大多數(shù)汽車制 造商以某種形式提供的類似系統(tǒng)使得操作者能夠控制機動車輛中的多種設(shè)備部件（例如 氣候控制系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、移動電話、藍牙裝置和用于訪問互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)）的設(shè) 置和操作?？捎玫脑O(shè)備部件以及它們的功能可以顯示在顯示屏380(其通常位于機動車輛 的前圍板的面對前座乘客的中間位置）或者小屏幕（其位于駕駛員儀表盤并且位于面對 駕駛員的速度計和轉(zhuǎn)速計之間）或者平視顯示器（HUD)(其投射在駕駛員前方的擋風玻璃 上）或者這些顯示裝置的組合。在這個實施例中，接口控制器360可以被編程，以允許操作 者向致動器40或致動器50分配指定功能，并且能夠通過使用車輛固有的系統(tǒng)選擇器實施 功能選擇，所述系統(tǒng)選擇器例如是轉(zhuǎn)盤、鼠標、控制桿或者整合到顯示屏380中的觸摸屏能 力。這種系統(tǒng)選擇器功能廣泛用在市售的包括乘用車的機動車輛上，并且因此本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將理解這種系統(tǒng)選擇器功能。
[0103] 作為圖15中示出的本發(fā)明的實施例的一個示例，接口控制器360將被編程，以允 許操作者將特定功能分配給致動器40或50,并且這個程序?qū)⒋鎯υ诖鎯ρb置（圖15中的 100)中，并且能夠根據(jù)本發(fā)明的方法控制在致動器40和50被激活之后操作致動器40和50 將影響哪個設(shè)備部件或功能。通過使用車輛固有的系統(tǒng)選擇器（例如轉(zhuǎn)盤、鼠標、控制桿或 者整合到顯示屏380中的觸摸屏能力）來實施設(shè)備部件的功能選擇。替代地，控制器60能 夠被編程，以實施如上所述的接口控制器360的功能。在通過啟動發(fā)動機或通過在不啟動 發(fā)動機的情況下接通車輛電源來啟動機動車輛時，機動車輛操作者同時壓下致動器40和 50兩者預設(shè)持續(xù)時間的第一時間間隔，將提供激活的致動器40、50。在不釋放致動器40和 50的情況下，機動車輛操作者繼續(xù)壓下致動器40和50兩者額外的預設(shè)持續(xù)時間的第二時 間間隔（其比第一時間間隔長）。為了方便起見，在第一和第二時間間隔期間，能夠從機動 車輛中的揚聲器發(fā)出聲音信號，以通知機動車輛的操作者致動器40和50已經(jīng)壓下了適當 的預設(shè)持續(xù)時間。在致動器40和50已經(jīng)被壓下預設(shè)第二時間間隔之后，經(jīng)由控制器（60) 將信號發(fā)送至接口控制器360,從而致使接口控制器360進入為致動器40和50分配待操作 的設(shè)備部件和功能的模式。接口控制器360已經(jīng)進入用于為致動器40和50分配待操作的 設(shè)備部件和功能的模式可以伴隨有聲音信號和/或顯示屏380上的顯示內(nèi)容。然后，機動 車輛的操作者可以利用車輛固有的連接到控制器360并且任選地連接到控制器60的選擇 器來切換或者滾動車輛的可用設(shè)備部件和功能。選擇機動車輛設(shè)備部件和功能的處理步驟 可以顯示在顯示屏380上。在機動車輛的操作者通過例如突出顯示所述顯示屏380上的選 項然后進入顯示屏380上的所述選項來選擇期望的設(shè)備部件或者功能之后，機動車輛操作 者可以壓下致動器40、50中的一個一預設(shè)持續(xù)時間，這將對應(yīng)的致動器分配給被突出顯示 的功能。分配致動器40或者50可以伴隨有聲音信號和/或顯示在顯示屏380上的內(nèi)容， 從而提示機動車輛的操作者已經(jīng)成功進行了分配。應(yīng)當指出的是，即使致動器40、50沒有 被激活，也可以經(jīng)由接口控制器360和顯示屏380來將設(shè)備部件或者功能分配給致動器40、 50。在本發(fā)明的這種修改中，選擇將被存儲在機動車輛的車載計算機存儲裝置中，直到例如 致動器40、50被激活的時間為止。在另一個實施例中，與機動車輛的車載計算機一起使用 的接口控制器360和顯示屏380或者其它輸入/輸出裝置可以用于激活/停用致動器40、 50 〇
[0104] 在本發(fā)明的其它實施例中，同時或者單獨地壓下致動器40和50的持續(xù)時間可以 對應(yīng)于功能，這些功能取決于何種類型的設(shè)備部件和功能被分配給致動器。例如，當致動器 40、50被分配成控制機動車輛的聲音系統(tǒng)時，例如暫停、下一曲目、上一曲目、倒回或者快 進的不同命令可以對應(yīng)于壓下致動器40和/或50 -較短的持續(xù)時間、多個較短的持續(xù)時 間、長持續(xù)時間或者這些持續(xù)時間的任意組合。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解的那樣，眾 所周知的是這些控制功能可以與IPOD耳機一起使用，例如與遠程連接到耳機右耳線（ear wire)的IPOD -起使用。
[0105] 在使用圖16中示出的本發(fā)明的致動器40和50的另一個實施例中，用于致動器40 和50的兩種激活設(shè)置是可行的：（1)致動器40和50要求在每次機動車輛發(fā)動時均進行致 動器激活；或（2)致動器40和50 -旦被激活之后，在機動車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時就一直處 于激活狀態(tài)。這個實施例中的控制器60是可編程的控制器，或者替代地是由計算機實現(xiàn)的 裝置，其允許對致動器40和50的接通/斷開狀態(tài)進行編程。因此，如果兩個致動器40和 50都被壓下，則控制器60經(jīng)由計時器90 (圖15中示出）測量致動器40和致動器50中的 每一個被壓下的時間?？刂破?0可以被預先編程為具有兩個閾值時間范圍，例如第一閾值 時間范圍和第二閾值時間范圍，使得通過同時壓下致動器40和50 -在第一閾值時間范圍 (例如1至2秒）內(nèi)的時間將僅在機動車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時間段內(nèi)激活致動器40和50。 在這種情況下，在每次機動車輛啟動時，均需要按照上述方式激活致動器40和50。然而， 如果致動器40和50被同時壓下并且保持壓下經(jīng)過第一閾值時間范圍并且持續(xù)在第二閾值 時間范圍內(nèi)或大于第二閾值時間范圍（例如3至5秒）的時間，則致動器40和50始終打 開，這時因為當機動車輛的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時致動器40和50始終處于激活狀態(tài)。如果測量到 的時間處于第一或者第二閾值時間范圍內(nèi)，則控制器60激活致動器40、50。如果測量到的 時間小于第一閾值時間范圍，則控制器60不激活致動器40、50。預設(shè)閾值時間范圍能夠變 化并且可以被編程到圖15中示出的存儲裝置100中，使得控制器60中的圖15所示的邏輯 電路80激活致動器40、50。預設(shè)閾值時間范圍可以是從約0.1秒至約5秒。優(yōu)選的是，第 一預設(shè)閾值時間范圍為約〇. 1至2秒，并且第二預設(shè)閾值時間范圍大于第一預設(shè)閾值時間 范圍。當被激活時，壓下致動器40致使接口控制器360啟動設(shè)備部件340的一個功能，而 壓下激活的致動器50將致使接口控制器360啟動設(shè)備部件340的一個不同的功能。例如， 如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解的那樣，本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備可以被編程為使得壓下致動 器40將致使控制器60向接口控制器360發(fā)送信號以打開機動車輛的光盤播放器，而壓下 致動器50將致使控制器60向接口控制器360發(fā)送信號以關(guān)閉機動車輛的光盤播放器。本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以修改這個實施例的其它變形方案和替代方案。選擇機動車輛的設(shè)備 部件和功能的處理的步驟可以顯示在顯示屏380上。在機動車輛的操作者通過例如突出顯 示所述顯示屏380上的選項然后進入顯示屏380上的所述選項來選擇期望的設(shè)備部件或者 功能之后，機動車輛的操作者隨后能夠壓下致動器40、50中的一個預設(shè)持續(xù)時間，這將對 應(yīng)的致動器分配給被突出顯示的功能。致動器40或者50的分配可以伴隨有聲音信號和/ 或顯示屏380上的顯示內(nèi)容，以提示機動車輛操作者分配已經(jīng)成功。
[0106] 在另一個實施例中，圖12中圖解的邏輯圖可以適于操作機動車輛的設(shè)備部件（未 示出），使得機動車輛部件的功能替換圖12中示出的"左信號燈打開"和"右信號燈打開" 的功能。參照圖12,用于這個實施例的致動器40和致動器50分別由開關(guān)陣列140U50構(gòu) 成，每個開關(guān)陣列140、150均包括多個開關(guān)160。開關(guān)160是常開（斷開）的，在被壓下或 者被選擇時閉合（接通），并且在被取消選擇時返回到打開（斷開）。每個開關(guān)160都連接 到控制器60,使得控制器60可以感測開關(guān)160什么時候處于打開位置或者閉合位置。在 典型操作中，開關(guān)160斷開和閉合開關(guān)160和控制器60之間的電路。如果僅與拇指圖案相 對應(yīng)的開關(guān)160被壓下，則控制器60將認為致動器40、50被"接通"。然而，如果與比拇指 大小的圖案大的圖案相對應(yīng)的開關(guān)160被壓下，將認為致動器40、50被"斷開"?？刂破?0 被編程，以確定什么時候與拇指大小的圖案相對應(yīng)的開關(guān)160被壓下。因此，在完全四指握 持方向盤10的情況下，根據(jù)駕駛員將他或她的手放在方向盤上的位置，被壓下的開關(guān)160 的圖案的尺寸可能會超過拇指壓下致動器40、50時的拇指大小的圖案的尺寸。在這種情況 下，控制器60不激活致動器40、50,并且控制器60認為致動器40、50處于"斷開"位置。然 而，如果隨后將拇指放在致動器40、50上，則控制器60記錄與拇指大小的圖案相對應(yīng)的開 關(guān)已經(jīng)被壓下，并且如果致動器40、50被壓下一至少預設(shè)閾值時間，則控制器60將激活致 動器40、50。當控制器60激活致動器40、50時，可以壓下致動器40或致動器50,以啟動機 動車輛的設(shè)備部件（未示出）的對應(yīng)功能。如果控制器60還沒有激活致動器40、50,則壓 下致動器40或50不會啟動機動車輛的設(shè)備部件（未示出）的對應(yīng)功能。
[0107] 機動車輛中的"不用手"的控制的出現(xiàn)主要是響應(yīng)保持機動車輛操作者的手位于 方向盤上的要求?？赡艽嬖诙喾N駕駛員希望保密的命令。在本發(fā)明的另一個實施例中，在 控制器60被編程為在以預編程的順序壓下致動器40和/50時向911發(fā)送求救信號的情況 下，機動車輛的操作者可以使用致動器40和/或50來秘密地向911發(fā)送求救信號，而同時 看起來似乎好像只是用雙手來駕駛汽車。在裝配有GPS系統(tǒng)的車輛中，求救信號還能夠向 警察發(fā)送實時位置，并且還可以激活汽車中的隱藏的攝像機，以捕獲犯罪者的圖像或者視 頻圖像。
[0108] 本發(fā)明的實施例可以適于應(yīng)用在汽車中，以操作轉(zhuǎn)向信號燈、控制前燈的遠 光燈功能、控制霧燈、操作汽車的聲音和/或娛樂系統(tǒng)、操作汽車的移動電話、操作 BLUETOOTH'?系統(tǒng)、操作汽車的導航系統(tǒng)、操作汽車的后座DVD播放器、操作連接到 汽車娛樂系統(tǒng)的IP0D、操作窗戶/遮陽蓬控制器、操作泊車輔助攝像頭、和訪問和操作汽車 的夜視。本發(fā)明的實施例還可以適于應(yīng)用在軍用車輛中，例如用在HUMVEE、JEEP和卡車中。 將致動器集成到車輛方向盤中的這里系統(tǒng)和設(shè)備能夠使得軍用汽車操作者操作無線電、發(fā) 送求救信號、操作車輛導航系統(tǒng)、操作車輛的燈或者操作車輛的武器系統(tǒng)。單獨的軍用車輛 操作者能夠例如使用致動器50旋轉(zhuǎn)炮塔機槍，使用致動器40來用炮塔機槍射擊，并始終保 持牢固握持車輛方向盤。本發(fā)明的實施例還可以適于用在工業(yè)或者農(nóng)業(yè)車輛、船舶、消防 車、救護車、裝甲車、警車、全地形車和高爾夫球車上。
[0109] 因此，顯而易見的是，根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)提供了轉(zhuǎn)向信號燈激活開關(guān)和系統(tǒng)以及用 于操作車輛部件的車輛控制系統(tǒng)和設(shè)備，它們分別集成到方向盤的輪緣上，并充分實現(xiàn)了 上述目的、宗旨和優(yōu)勢。
[0110] 雖然已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的特定實施例描述了本發(fā)明，但是顯而易見的是，鑒于上述 描述，許多替代方案、修改方案和變形方案對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。因 此，本發(fā)明不受上述描述的限制。相反，本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)闡釋的 所有替代方案、修改方案和變形方案。
【權(quán)利要求】
1. 一種集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，所述集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)用 于與具有環(huán)形件的機動車輛方向盤和具有功能的機動機動車輛設(shè)備部件一起使用，所述集 成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)包括： 左致動器，所述左致動器在所述環(huán)形件上的9點鐘位置和12點鐘位置之間附接到所述 方向盤的環(huán)形件； 右致動器，所述右致動器在所述環(huán)形件上的3點鐘位置和12點鐘位置之間附接到所述 方向盤的環(huán)形件； 控制器，所述控制器連接到所述左致動器和右致動器，所述控制器還連接到所述機動 車輛設(shè)備部件； 其中，所述左致動器和所述右致動器不重疊； 其中，當所述左致動器和右致動器被同時壓下并且保持壓下預設(shè)闊值時間時，所述控 制器激活所述左致動器和所述右致動器，從而提供激活的左致動器和激活的右致動器； 其中，當致動器被壓下時激活所述機動車輛的設(shè)備部件的功能，所述致動器選自由所 述左致動器和所述右致動器構(gòu)成的組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述右致動器和 所述左致動器中的每一個均包括開關(guān)陣列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，當所述左致動器 和右致動器中的每一個的所述開關(guān)陣列中的開關(guān)的拇指大小的圖案被同時壓下時，所述控 制器激活所述左致動器和右致動器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述機動車輛設(shè) 備部件選自由聲音系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、收音機、光盤播放器、連接的裝置、移動電話、導航系統(tǒng)、 互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)和BLUETOOTH?系統(tǒng)構(gòu)成的組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，當所述左致動器 和右致動器中的每一個的所述開關(guān)陣列中的開關(guān)的拇指大小的圖案被同時壓下時，所述控 制器激活所述左致動器和右致動器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述左致動器的 一個端部定位在所述方向盤的環(huán)形件上的9點鐘位置附近，所述左致動器的相對的端部定 位在所述方向盤的環(huán)形件上的12點鐘位置附近，使得所述左致動器的尺寸設(shè)定為跨過所 述9點鐘位置和所述12點鐘位置之間的距離。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述右致動器的 一個端部定位在所述方向盤的環(huán)形件上的3點鐘位置附近，所述右致動器的相對的端部定 位在所述方向盤的環(huán)形件上的12點鐘位置附近，使得所述右致動器的尺寸設(shè)定為跨過所 述3點鐘位置和所述12點鐘位置之間的距離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，所述集成式機動車輛設(shè) 備部件控制系統(tǒng)還包括用于產(chǎn)生聲音信號的聲音信號產(chǎn)生部件；其中，在所述左致動器或 所述右致動器被壓下時，所述聲音信號發(fā)出聲音。
9. 一種集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，所述集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)用 于機動車輛方向盤和機動車輛設(shè)備部件一起使用，所述機動車輛方向盤具有環(huán)形件，所述 環(huán)形件具有蒙皮，所述機動車輛設(shè)備部件具有多種功能，所述集成式機動車輛設(shè)備部件控 制系統(tǒng)包括： 左致動器，所述左致動器在所述環(huán)形件上的9點鐘位置和12點鐘位置之間附接到所述 方向盤的環(huán)形件，所述左致動器被所述蒙皮覆蓋； 右致動器，所述右致動器在所述環(huán)形件上的3點鐘位置和12點鐘位置之間附接到所述 方向盤的環(huán)形件，所述右致動器被所述蒙皮覆蓋； 控制器，所述控制器連接到所述左致動器和右致動器，所述控制器還連接到系統(tǒng)控制 器，所述系統(tǒng)控制器適于激活至少第一功能和第二功能； 其中，所述左致動器和所述右致動器不重疊； 其中，當所述左致動器和右致動器被同時壓下并且保持壓下預設(shè)闊值時間時，所述控 制器激活所述左致動器和所述右致動器，從而提供激活的左致動器和激活的右致動器； 其中，當激活的左致動器被壓下時，激活所述第一功能；并且 其中，當激活的右致動器被壓下時，激活所述第二功能。
10. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述右致動器 和所述左致動器中的每一個均包括開關(guān)陣列。
11. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，當所述左致動 器和右致動器中的每一個的所述開關(guān)陣列中的開關(guān)的拇指大小的圖案被同時壓下時，所述 控制器激活所述左致動器和右致動器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述機動車輛 設(shè)備部件選自由聲音系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、收音機、光盤播放器、連接的裝置、移動電話、導航系 統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)和B L U ETOOTH?系統(tǒng)構(gòu)成的組。
13. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述右致動器 和所述左致動器中的每一個均包括開關(guān)陣列。
14. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，當所述左致動 器和右致動器中的每一個的所述開關(guān)陣列中的開關(guān)的拇指大小的圖案被同時壓下時，所述 控制器激活所述左致動器和右致動器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述左致動器 和右致動器被模制到所述方向盤的環(huán)形件中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成式機動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)，其中，所述集成式機 動車輛設(shè)備部件控制系統(tǒng)安裝在選自由汽車、HUMVEE、巧EP、卡車、機動化農(nóng)業(yè)機械、軍用車 輛、船舶、全地形車和高爾夫球車構(gòu)成的組的機動車輛上。
17. -種集成式機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)，所述集成式機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)用于 與機動車輛的方向盤和機動車輛變速箱一起使用，所述方向盤具有環(huán)形件，所述集成式機 動車輛拇指換檔器系統(tǒng)包括： 左致動器，所述左致動器在所述環(huán)形件上的9點鐘位置和12點鐘位置之間附接到所述 方向盤的環(huán)形件； 右致動器，所述右致動器在所述環(huán)形件上的3點鐘位置和12點鐘位置之間附接到所述 方向盤的環(huán)形件； 控制器，所述控制器連接到所述左致動器和右致動器，所述控制器還連接到系統(tǒng)控制 器，所述系統(tǒng)控制器適于操作所述變速箱； 其中，所述左致動器和所述右致動器不重疊； 其中，當所述左致動器和右致動器被同時壓下并且保持壓下預設(shè)闊值時間時，所述控 制器激活所述左致動器和所述右致動器，從而提供激活的左致動器和激活的右致動器； 其中，當致動器被壓下時，激活所述系統(tǒng)控制器，所述致動器選自由所述左致動器和所 述右致動器構(gòu)成的組；并且 其中，當所述左致動器和右致動器中的一個被壓下時，所述系統(tǒng)控制器致使所述變速 箱升檔，當所述左致動器和右致動器中的另一個被壓下時，所述系統(tǒng)控制器致使所述變速 箱降檔。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成式機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)，其中，當所述激活的左 致動器和所述激活的右致動器被同時壓下時，所述系統(tǒng)控制器將致使所述變速箱切換到空 檔位置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成式機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)，其中，當所述激活的左 致動器和所述激活的右致動器被同時壓下并且所述機動車輛不運動時，所述系統(tǒng)控制器將 致使所述變速箱切換到停車檔位。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成式機動車輛拇指換檔器系統(tǒng)，其中，所述右致動器和 所述左致動器中的每一個均包括開關(guān)陣列。
【文檔編號】B23K11/24GK104271396SQ201280073033
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月7日
【發(fā)明者】A·S·哥倫布 申請人:哥倫布商業(yè)公司有限責任公司