方向盤手檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明大體上涉及方向盤領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于感測方向盤上的駕駛員的手的存在的系統(tǒng)。
[0002]常規(guī)的方向盤不具有在車輛運行過程中檢測駕駛員的手的位置的能力。在正常的駕駛條件中，雙手都必須存在于方向盤上，以處于車輛的完全、安全的控制中，從而遵循“雙手在車上，雙眼在路上，頭腦在駕駛上”的安全信條。
[0003]近年來，對駕駛員潛在的干擾的數(shù)量已增加。隨著便攜式電子設(shè)備的到來(例如，移動電話、mp3播放器等)，存在許多電子干擾激勵或吸引駕駛員將他們的手離開方向盤。例如，這種便攜式電子設(shè)備可以需要手動地撥號或選擇電話號碼來撥打手機電話，或者手動地發(fā)送短信和/或回復(fù)電子郵件，或者在附接的MP3播放器上選擇播放哪一首歌曲。
[0004]期望的是提供一種用于識別在方向盤上的駕駛員的手的存在和/或位置的系統(tǒng)，以允許針對其它基于車輛和方向盤的系統(tǒng)提供基于車輛的警告和輸入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文公開了手檢測系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以選擇性地與一種用于識別在方向盤上的駕駛員的手的存在和/或位置的系統(tǒng)一起使用。所述系統(tǒng)包括傳感器墊，所述傳感器墊具有布置在方向盤中的多個傳感器環(huán)路以實現(xiàn)多個感測區(qū)域。由于所述系統(tǒng)包括具有多個傳感器環(huán)路的傳感器墊，系統(tǒng)可以在具有不同設(shè)計的方向盤中實施。所述系統(tǒng)還可以被實施以實現(xiàn)不同數(shù)量和/或類型(例如，輕拍檢測、觸劃檢測、抓握檢測等)的感測區(qū)域。此外，所述系統(tǒng)可以被以減少由于布線產(chǎn)生的串擾的可能性的方式來實施。
[0006]示例性手檢測系統(tǒng)可以包括方向盤，所述方向盤具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域；和傳感器墊，所述傳感器墊具有布置在方向盤中的多個傳感器環(huán)路。每個傳感器環(huán)路可以限定感測區(qū)域。此外，一個或多個傳感器環(huán)路可以布置在方向盤的內(nèi)部和外部區(qū)域中的每一個中。手檢測系統(tǒng)還可以包括控制單元，所述控制單元被配置用于檢測按壓方向盤的對應(yīng)于一個或多個感測區(qū)域的一部分的駕駛員的手。傳感器墊可以選擇性地包括壓力敏感材料。
[0007]在一些實施方式中，兩個或更多個傳感器環(huán)路可以選擇性地以間隔開的形態(tài)布置在內(nèi)部和外部區(qū)域中的至少一個中。例如，兩個或更多個傳感器環(huán)路可以以間隔開的形態(tài)布置在外部區(qū)域中。
[0008]此外，每個傳感器環(huán)路可以限定觸摸感測區(qū)域。可替代地或另外地，布置在外部區(qū)域中的每個傳感器環(huán)路可以限定觸劃感測區(qū)域。布置在外部區(qū)域中的兩個或更多個傳感器環(huán)路中的每一個可以與布置在內(nèi)部區(qū)域中的一個或多個傳感器環(huán)路中的每一個的一部分部分地重疊。傳感器環(huán)路的重疊部分可以限定至少兩個抓握感測區(qū)域。
[0009]每個傳感器環(huán)路還可以包括用于將電信號通信至控制單元的導(dǎo)電引線。用于至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以選擇性地被布線而不延伸至由任何鄰近的傳感器環(huán)路所限定的任何感測區(qū)域的一部分中。
[0010]在一些實施方式中，兩個或更多個傳感器環(huán)路可以以間隔開的形態(tài)布置在內(nèi)部和外部區(qū)域中的每一個中。
[0011]此外，每個傳感器環(huán)路可以限定觸摸感測區(qū)域。可替代地或另外地，布置在外部區(qū)域中的每個傳感器環(huán)路可以限定觸劃感測區(qū)域。布置在外部區(qū)域中的至少一個傳感器環(huán)路可以與布置在內(nèi)部區(qū)域中的至少兩個傳感器環(huán)路的一部分重疊。傳感器環(huán)路的重疊部分可以限定至少兩個抓握感測區(qū)域。
[0012]每個傳感器環(huán)路還可以包括用于將電信號通信至控制單元的導(dǎo)電引線。用于至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以選擇性地被布線而不延伸至由任何鄰近的傳感器環(huán)路所限定的任何感測區(qū)域的一部分中。例如，用于至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以是用于布置在外部區(qū)域中的至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線?？蛇x地，用于布置在外部區(qū)域中的至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以被布線穿過在布置在內(nèi)部區(qū)域中的至少兩個傳感器環(huán)路之間的空間?？商娲鼗蛄硗獾?，用于至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以被布線穿過由鄰近的傳感器環(huán)路所限定的感測區(qū)域的一部分?？蛇x地，布線穿過感測區(qū)域的部分的導(dǎo)電引線的至少一段可以包括屏蔽層。
[0013]在一些實施方式中，布置在外部區(qū)域中的至少一個傳感器環(huán)路的中心點相對于布置在內(nèi)部區(qū)域中的至少兩個傳感器環(huán)路中的每一個的中心點可以選擇性地被定位成小于或等于近似90度。
[0014]在一些實施方式中，方向盤包括用于連接至車輛的轉(zhuǎn)向柱的輪轂、圍繞輪轂延伸的輪輞以及將輪轂與輪輞連接的多個輪輻。輪輞可以包括方向盤的內(nèi)部和外部區(qū)域。此夕卜，用于至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以被從輪輞穿過在其中一個輪輻與輪輞相連接的區(qū)域布線?？蛇x地，用于至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以選擇性地被布線而不延伸至由任何鄰近的傳感器環(huán)路所限定的任何感測區(qū)域的一部分中?？蛇x地，用于至少一個傳感器環(huán)路的導(dǎo)電引線可以被布線穿過由鄰近的傳感器環(huán)路所限定的感測區(qū)域的一部分。可選地，布線穿過感測區(qū)域的部分的導(dǎo)電引線的至少一段可以包括屏蔽層。
[0015]可選地，手檢測系統(tǒng)還可以包括至少一個加熱器墊和至少一個包覆模制層，其中至少一個加熱器墊和至少一個包覆模制層中的每一個布置在方向盤中。包覆模制層可以選擇性地布置在至少一個加熱器墊與傳感器墊之間?？蛇x地，至少一個包覆模制層是由聚氨酯泡沫塑料形成?？蛇x地，至少一個包覆模制層是由熱塑性彈性體泡沫塑料形成。
[0016]方向盤還可以包括限定方向盤的輪輞的骨架，和圍繞骨架的至少一部分布置的外皮?？蛇x地，外皮布置在至少一個傳感器墊與至少一個加熱器墊上。
[0017]可替代地或另外地，手檢測系統(tǒng)可以選擇性地包括至少兩個包覆模制層。第一包覆模制層可以選擇性地布置在傳感器墊與骨架之間，并且第二包覆模制層可以選擇性地布置在傳感器墊與至少一個加熱器墊之間?？商娲鼗蛄硗獾兀谝话材Ｖ茖涌梢赃x擇性地布置在至少一個加熱器墊與骨架之間，并且第二包覆模制層可以選擇性地布置在至少一個加熱器墊與傳感器墊之間?？蛇x地，至少一個包覆模制層是由聚氨酯泡沫塑料形成?？蛇x地，至少一個包覆模制層是由熱塑性彈性體泡沫塑料形成。
[0018]可替代地或另外地，傳感器墊可以具有限定交替的突出和切除部分的相反邊緣。例如，相反邊緣的交替的突出和切除部分在傳感器墊布置在方向盤中時可以產(chǎn)生交叉區(qū)域。相反邊緣可以選擇性地限定鋸齒狀形態(tài)和堞形形態(tài)中的至少一種。
[0019]根據(jù)另一個實施方式的手檢測系統(tǒng)可以包括方向盤、傳感器墊、加熱器墊以及包覆模制層。傳感器墊、加熱器墊以及包覆模制層可以布置在方向盤中。包覆模制層可以布置在加熱器墊與傳感器墊之間。手檢測系統(tǒng)還可以包括控制單元，所述控制單元被配置用于檢測按壓方向盤的對應(yīng)于感測區(qū)域的一部分的駕駛員的手。
[0020]此外，方向盤還可以包括限定方向盤的輪輞的骨架，和圍繞骨架的至少一部分布置的外皮。外皮可以布置在傳感器墊與加熱器墊中的至少一個上?？商娲鼗蛄硗獾?，手檢測系統(tǒng)可以包括至少兩個包覆模制層。第一包覆模制層可以選擇性地布置在傳感器墊與骨架之間，并且第二包覆模制層可以選擇性地布置在傳感器墊與加熱器墊之間?？商娲鼗蛄硗獾?，第一包覆模制層可以選擇性地布置在加熱器墊與骨架之間，并且第二包覆模制層可以選擇性地布置在加熱器墊與傳感器墊之間?？蛇x地，至少一個包覆模制層是由聚氨酯泡沫塑料形成?？蛇x地，至少一個包覆模制層是由熱塑性彈性體泡沫塑料形成。
[0021]根據(jù)另一個實施方式的手檢測系統(tǒng)可以包括方向盤和布置在方向盤中的傳感器墊。傳感器墊可以限定感測區(qū)域。傳感器墊可以具有限定交替的突出和切除部分的相反邊緣。相反邊緣的交替的突出和切除部分在傳感器墊布置在方向盤中時，可以產(chǎn)生交叉區(qū)域。例如，相反邊緣可以限定鋸齒狀形態(tài)和堞形形態(tài)中的至少一種。手檢測系統(tǒng)還可以包括控制單元，所述控制單元被配置用于檢測按壓方向盤的對應(yīng)于感測區(qū)域的一部分的駕駛員的手。
[0022]本領(lǐng)域技術(shù)人員在參閱以下附圖和【具體實施方式】之后將會了解或更加明白其它系統(tǒng)、方法、特征和/或優(yōu)點。所有此類額外系統(tǒng)、方法、特征和/或優(yōu)點旨在包括在本說明書中，并且受所附權(quán)利要求書保護。
【附圖說明】
[0023]附圖中的部件相對于彼此不一定按比例繪制。在若干視圖中，類似的參考標號指示對應(yīng)的部分。
[0024]圖1是示出具有方向盤的車輛內(nèi)部的等距視圖；
[0025]圖2A-2C是示出示例性手檢測系統(tǒng)的前視圖和形態(tài)圖；
[0026]圖3A-3B是示出示例性2_區(qū)域手檢測系統(tǒng)的前視、側(cè)視和底視圖；
[0027]圖3C是示出圖3A中示出的手檢測系統(tǒng)的形態(tài)圖；
[0028]圖4A-4B是示出示例性3_區(qū)域手檢測系統(tǒng)的前視、側(cè)視和底視圖；
[0029]圖4C是示出圖4A中示出的手檢測系統(tǒng)的形態(tài)圖；
[0030]圖5A-5B是不出不例性4_區(qū)域手檢測系統(tǒng)的前視、側(cè)視和底視圖；
[0031]圖5C是示出圖5A中示出的手檢測系統(tǒng)的形態(tài)圖；
[0032]圖6A-6B是示出示例性6_區(qū)域手檢測系統(tǒng)的前視、側(cè)視和底視圖；
[0033]圖6C是示出圖6A中示出的手檢測系統(tǒng)的形態(tài)圖；
[0034]圖7是示出用于方向盤的加熱系統(tǒng)的方框圖；
[0035]圖8是方向盤的截面圖和透視圖；以及
[0036]圖9A-9B示出根據(jù)本文所討論的實施方式的感測和加熱墊。
【具體實施方式】
[0037]除非另外限定，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有如一般由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所能理解的相同的含義。類似或等同于本文中所描述的那些的方法和材料可以被用于實踐或測試本公開。如本說明書中和所附權(quán)利要求書中所使用，單數(shù)形式“一個”、“所述”包括復(fù)數(shù)指示對象，除非上下文另外清楚地指出。本文所用的術(shù)語“包括”及其變形與術(shù)語“包含”及其變形同義地使用并且是開放的、非限制性術(shù)語。雖然將描述對方向盤手檢測系統(tǒng)的實施方式，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將要變得明顯的是這些實施方式不限于此。
[0038]如上面所討論的，本文中公開了手檢測系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以選擇性地與一種用于識別在方向盤上的駕駛員的手的存在和/或位置的系統(tǒng)一起使用。所述系統(tǒng)包括傳感器墊，所述傳感器墊具有布置在方向盤中的多個傳感器環(huán)路以實現(xiàn)多個感測區(qū)域。由于所述系統(tǒng)包括具有多個傳感器環(huán)路的傳感器墊，系統(tǒng)可以在具有不同設(shè)計的方向盤中實施。所述系統(tǒng)還可以被實施以實現(xiàn)不同數(shù)量和/或類型(例如，輕拍檢測、觸劃檢測、抓握檢測等)的感測區(qū)域。此外，所述系統(tǒng)可以被以減少由于布線產(chǎn)生的串擾的可能性的方式來實施。
[0039]通過將壓力敏感材料放置在方向盤襯底如方向盤的皮革或泡沫塑料的下面，或者將壓力敏感材料并入方向盤襯底中，就能夠檢測方向盤上的手的數(shù)量以及其被放置在何處。
[0040]方向盤可以被分成多個區(qū)域。例如，方向盤可以具有四-輪輻設(shè)計，如在下面的圖1的實例中所示，所述四-輪輻設(shè)計包括四個區(qū)域一上輪輞部分、下輪輞部分、左手部分和右手部分。當如由于駕駛員利用其一個或兩個手抓握方向盤而在方向盤輪輞上在一個或多個區(qū)域中檢測到壓力時，可以識別接觸點。使用車輛設(shè)置，可以預(yù)設(shè)最低數(shù)量的接觸點以建立安全駕駛條件。
[0041 ] 本文描述的特征可以是手檢測系統(tǒng)的部分，所述手檢測系統(tǒng)可以包括方向盤、一個或多個壓敏傳感器、以及控制單元?？刂茊卧梢员慌渲没蚓幊桃詧?zhí)行本文描述的步驟和特征，如從壓敏傳感器接收信號、記錄輸出信息或通過短信發(fā)送、和/或向裝置如加熱裝置提供命令。控制單元可以是例如具有非易失性存儲器的中央處理器(CPU)，所述非易失性存儲器包括用于本文描述的步驟和特征的編