本公開內容涉及帶有鍵盤的方向盤。

背景技術：

車輛可以裝備有用于半自主地或自主地控制車輛并執(zhí)行車輛操縱的系統(tǒng)和裝置。該系統(tǒng)或裝置可以在最小的駕駛員干預的情況下提供駕駛控制，以便減少駕駛員的駕駛負擔。一些系統(tǒng)或裝置能夠使得駕駛員在情形可以允許這樣的脫手操作時而能夠將他們的手從方向盤移開。

技術實現(xiàn)要素：

一種方向盤組件被提供。該方向盤組件包括面板和投影器組件。面板連接至方向盤本體并且具有與第二表面相對設置的第一表面。投影器組件連接至方向盤本體，并且當方向盤處于非轉動狀態(tài)時在第一表面和第二表面中的至少一個上顯示虛擬輸入裝置。

一種方向盤組件被提供。該方向盤組件包括具有投影表面和投影器的方向盤。投影器連接至方向盤并且被構造成將虛擬輸入裝置投影至投影表面上。當方向盤處于非轉動狀態(tài)時，投影器能夠在存儲位置和展開位置之間移動，在存儲位置中投影器容納在方向盤本體內；在展開位置中投影器在投影表面上方延伸。

一種用于向車輛操作者提供虛擬輸入裝置的方法被提供。響應于將方向盤從轉向軸可操作地脫離的自主駕駛輔助系統(tǒng)的激活，連接至方向盤的投影器被啟動以便從存儲位置移動至展開位置。

通過結合附圖的下列描述這些和其他優(yōu)點以及特征將變得更加明顯。

附圖說明

在說明書的結論部分處的權利要求中特別地指出并清楚地要求保護被視為本發(fā)明的主題。通過結合附圖的下列詳細描述，本發(fā)明的前述和其他特征以及優(yōu)點是明顯的，其中：

圖1是包括具有處于關閉位置的面板的方向盤組件的車輛轉向系統(tǒng)的透視圖；

圖2是包括處于打開位置的面板的方向盤組件的透視圖；

圖3是包括處于打開位置的面板和處于展開位置的投影器的方向盤組件的透視圖；

圖4是方向盤組件和處于存儲位置的投影器的透視圖；

圖5是方向盤組件和處于展開位置的投影器的透視圖；以及

圖6是向車輛操作者提供虛擬輸入裝置的方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中將參照具體實施例來描述本發(fā)明但不限制本發(fā)明，要理解的是所公開的實施例僅是可以以各種形式或替代形式實施的本發(fā)明的說明性內容。附圖不必成比例；一些特征可以被夸大或縮小以便顯示特定部件的細節(jié)。因此，在本文中公開的具體結構和功能細節(jié)不被解釋為限制性的，而是僅作為用于教導本領域技術人員不同地實施本發(fā)明的代表性基礎。

參照圖1-3，車輛轉向系統(tǒng)10包括與自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14通信的方向盤組件12。車輛轉向系統(tǒng)10被提供給車輛，諸如機動車輛，類似卡車、公交車、農場設備、軍用運輸車輛、武器車輛，或者用于陸地、空中或海運船舶的貨物裝載設備。

方向盤組件12可以被構造成響應于方向盤20的轉動而經由轉向軸22使一對車輪樞轉。轉向軸22沿著縱向延伸的軸線延伸通過轉向柱。方向盤20可以經由聯(lián)接機構直接地聯(lián)接至轉向軸22。在至少一個實施例中，方向盤20可以不直接地聯(lián)接至轉向軸22，而是可以被設置為線控轉向的轉向系統(tǒng)裝置或其他轉向裝置的一部分。線控轉向的轉向系統(tǒng)裝置可以包括與車輛控制器通信的多個車輛傳感器和自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14，車輛控制器可以解釋方向盤20的位置，該位置對應于可以由電動機等樞轉的轉向軸22的角度轉動量或樞轉量。

不管方向盤組件12的構造，自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14可以使方向盤20從轉向軸22可操作地斷開。方向盤20可以從轉向軸22至少部分地分離、基本上分離、或者完全機械地分離，使得當自主駕駛輔助轉動系統(tǒng)14激活時方向盤20不再轉動。自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14可以經由置于方向盤20和轉向軸22之間的離合器或聯(lián)接機構而使方向盤20從轉向軸22機械地或電子地分離（脫離）。在至少一個實施例中，自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的激活可以使方向盤不從轉向軸22可操作地脫離，而伺服致動器可以響應于由自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14執(zhí)行的車輛操縱而使方向盤20反向轉動。

車輛通過自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14半自主或自主地操作可以使方向盤20從轉向軸22可操作地斷開，并且可以縮回方向盤20。方向盤20通過在車輛內向前位移方向盤20而被縮回，或者被縮回至遠離車輛的操作者的轉向柱的一部分中，因為車輛的操作者不再使用方向盤來控制車輛。方向盤20的縮回可以為了舒適和方便而擴大駕駛員的個人空間。

在其中方向盤20從轉向軸22可操作地斷開并且處于縮回位置的情形期間，車輛的操作者可能期望與可以與車輛通信的車輛信息娛樂系統(tǒng)或其他系統(tǒng)交互。車輛的操作者可能希望發(fā)送文本消息或sms消息，輸入期望的位置或其他搜索條件，與車輛系統(tǒng)對接，等等。因此，可以期望的是提供設置在方向盤20上的接口，當自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14激活并且方向盤20從轉向軸22選擇性地或可操作地脫離并且處于非轉動狀態(tài)時，該接口允許車輛的操作者提供輸入。

方向盤20包括方向盤本體30，方向盤手柄32，面板34，投影器組件36，輸入檢測裝置38，以及控制器40。

方向盤本體30限定了容納投影器組件36的隔室50。隔室50包括第一壁52，第二壁54，第三壁56，以及第四壁58。第二壁54與第一壁52間隔分開并且與第一壁52基本上平行設置。第三壁56在第一壁52和第二壁54的底部部分之間延伸。第三壁56基本上垂直于第一壁52和第二壁54的底部部分而設置。在至少一個實施例中，第一壁52和第二壁54可以在延伸遠離第三壁56的方向上與彼此逐漸更遠地分開。第四壁58在第一壁52、第二壁54和第三壁56之間延伸。第四壁58基本上是平面的并且比第一壁52、第二壁54和第三壁56更遠離面板34設置，使得隔室50在方向盤本體30內是凹陷的。

隔室50的第四壁58限定了中心凹陷70。中心凹陷70包括第一凹陷壁72，第二凹陷壁74，第三凹陷壁76，和第四凹陷壁78。第二凹陷壁74與第一凹陷壁72間隔分開并且與第一凹陷壁72相對設置。第二凹陷壁74基本上平行于第一凹陷壁72設置。第三凹陷壁76從第一凹陷壁72的底部部分延伸至第二凹陷壁74的底部部分。第三凹陷壁76基本上垂直于第一凹陷壁72和第二凹陷壁74設置。第四凹陷壁78在第一凹陷壁72、第二凹陷壁74和第三凹陷壁76之間延伸。第四凹陷壁基本上是平面的并且比第一凹陷壁72、第二凹陷壁74和第三凹陷壁76更遠離面板34設置。

方向盤手柄32圍繞方向盤本體30至少部分地延伸。方向盤手柄32由延伸部分84連接至方向盤本體30。方向盤手柄32限定了握持部，車輛的操作者可以將他們的手放在該握持部上和/或通過該握持部抓握方向盤20。

面板34樞轉地連接至方向盤本體30。面板34能夠在用于阻止進入隔室50的關閉位置（圖1）和用于允許進入隔室50的打開位置（圖2和3）之間移動。面板34包括第一表面90以及與第一表面90相對設置的第二表面92。第一表面90和第二表面92中的至少一個可以被構造為投影表面94，投影器組件36可以將圖像投影至該投影表面上。

投影器組件36連接至方向盤本體30。投影器組件36樞轉地連接至隔室50的第一壁52和第二壁54。在至少一個實施例中，投影器組件36樞轉地連接至隔室50的第四壁58。在另一實施例中，投影器組件36樞轉地連接至中心凹陷70的第一凹陷壁72和第二凹陷壁74。在又一實施例中，投影器組件36連接至方向盤20的方向盤手柄32。

投影器組件36能夠在存儲位置和展開位置之間延伸或移動，在存儲位置中，如圖2所示投影器組件36被設置在隔室50和中心凹陷70中的至少一個內；在展開位置中，投影器組件36被設置在面板34的上方并且處于隔室50和中心凹陷70中的至少一個的外側。投影器組件36包括第一部分100和第二部分102。

第一部分100包括第一端110以及與第一端110間隔分開的第二端112。第一端110樞轉地連接至隔室50的第四壁58或者中心凹陷70的第一凹陷壁72和第二凹陷壁74。第二端112樞轉地連接至第二部分102。第二部分102包括第一端114以及與第一端114間隔分開的第二端116。第二部分102的第一端114樞轉地連接至第一部分100的第二端112。第二部分102包括靠近第二端116設置的投影器120。

投影器120在第一表面90和第二表面92中的至少一個上投影或顯示虛擬輸入裝置122。當面板34處于關閉位置時投影器120在第一表面90上投影或顯示虛擬輸入裝置122。當面板34處于打開位置時投影器120在第二表面92上投影或顯示虛擬輸入裝置122。

投影器120可以是激光器或其他光學輸出裝置，其將代表圖形用戶界面的視覺圖案投影為虛擬輸入裝置122。虛擬輸入裝置122可以是具有多個虛擬鍵124的鍵盤的視覺投影圖像。鍵盤可以是“qwerty”鍵盤、自適應鍵盤、或具有所顯示的多個鍵圖案的其他鍵盤。在至少一個實施例中，第一表面90和第二表面92中的至少一個設置有定位的凸起或突出，以便指示虛擬輸入裝置122的虛擬鍵124的“基鍵行（homerow）”或“基鍵（homekey）位置”。車輛的操作者能夠提供用戶輸入，該用戶輸入由輸入檢測裝置38解釋并且被提供至與車輛信息娛樂系統(tǒng)、其他車輛系統(tǒng)或移動（nomadic）裝置通信的控制器40。

輸入檢測裝置38檢測在虛擬輸入裝置122內的操作者的運動。輸入檢測裝置38在虛擬輸入裝置122周圍投影或限定檢測區(qū)域130。參照圖3，輸入檢測裝置38可以連接至投影器組件36。在該實施例中，輸入檢測裝置38可以是經由光中斷或光反射而檢測虛擬輸入裝置122內的操作者的手指或手相對于多個虛擬鍵124中的至少一個的位置的光學傳感器等。在至少一個實施例中，輸入檢測裝置38被設置成靠近面板34的第一表面90和第二表面92中的至少一個。在該實施例中，輸入檢測裝置38可以是靠近檢測區(qū)域130設置的振動傳感器。振動傳感器可以檢測可能由操作者的手指或手或者虛擬輸入裝置122的多個虛擬鍵124中的至少一個內的物體的撞擊而產生的振動信號或波。輸入檢測裝置38可以基于振動信號或振動波的幅度或持續(xù)時間而輸出指示虛擬輸入裝置122的多個虛擬鍵124的虛擬鍵由操作者的手指和/或手或物體撞擊的信號。

參照圖4-5，方向盤組件150被示出。方向盤組件150與自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14和控制器40通信。方向盤組件150包括具有方向盤本體152、方向盤手柄154、投影器156、顯示單元158和輸入檢測裝置160的方向盤。

方向盤手柄154從方向盤本體152延伸。方向盤手柄154圍繞方向盤本體152至少部分地延伸。方向盤本體152限定了投影表面170。投影表面170設置在面向車輛的操作者的方向盤本體152的表面上。投影表面170設置在方向盤本體152上位于安全氣囊蓋裂縫172下方。

投影器156連接至方向盤本體152。投影器156設置在方向盤本體152的頂部部分上。投影器156能夠在存儲位置和展開位置之間移動，在存儲位置中，如圖4中所示投影器156至少部分地容納在方向盤本體152內；在展開位置中，如圖5中所示投影器156在投影表面170上方延伸。投影器156可以滑動地設置在方向盤本體152的頂部部分上以使得在一些實施例中投影器156在存儲位置和展開位置之間滑動。在至少一個實施例中，投影器156可以轉動地或樞轉地展開。

響應于用戶對激活投影器156的請求，當自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14激活并且方向盤20可操作地從轉向軸22脫離時，控制器40被編程以命令或能夠使得投影器156以從存儲位置展開至展開位置。響應于自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的停用并且方向盤被命令以聯(lián)接或可操作地聯(lián)接至轉向軸，則控制器40被編程以命令或能夠實現(xiàn)投影器156從展開位置縮回至存儲位置。

投影器156將虛擬輸入裝置180投影或顯示至投影表面170上。投影器156可以是激光器或其他光學輸出裝置，其將代表圖形用戶界面的視覺圖案投影為虛擬輸入裝置180。虛擬輸入裝置180可以是具有多個虛擬鍵182的鍵盤的視覺投影圖像。車輛的操作者能夠提供用戶輸入，該用戶輸入由輸入檢測裝置160解釋并且被提供至與車輛信息娛樂系統(tǒng)、其他車輛系統(tǒng)或移動裝置通信的顯示單元158和控制器40。

顯示單元158設置在方向盤本體152上。顯示單元158設置在投影表面170的上方并且設置在安全氣囊蓋裂縫172的上方。顯示單元158是顯示器屏幕，該顯示器屏幕顯示被提供至虛擬輸入裝置180中的用戶輸入。顯示單元158和投影器156與控制器40通信。響應于被提供至虛擬輸入裝置180的多個虛擬鍵182中的至少一個的用戶輸入，該用戶輸入由輸入檢測裝置160和/或控制器40解釋并且被輸出以用于經由顯示單元158而顯示用戶輸入。

輸入檢測裝置160連接至投影器156。輸入檢測裝置160面向投影表面170。輸入檢測裝置160被構造成檢測虛擬輸入裝置180內的操作者相對于多個虛擬鍵182的運動。輸入檢測裝置160在虛擬輸入裝置180周圍投影或限定檢測區(qū)域190。

參照圖6，其示出了向車輛操作者提供虛擬輸入裝置的方法的流程圖。該方法可以由控制器40執(zhí)行并且可以被實施為閉環(huán)控制系統(tǒng)。為了簡潔下面將在單個方法迭代的背景下描述該方法。

該方法可以監(jiān)測并接收指示自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的激活狀態(tài)以及方向盤是否可操作地聯(lián)接至轉向軸的數(shù)據。在方框200處，該方法確定自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14是否激活。如果自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14未激活，該方法可以結束。如果自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14激活，該方法可以繼續(xù)至方框202。

在方框202處，該方法確定方向盤是否可操作地從轉向軸脫離。如果方向盤可操作地聯(lián)接至轉向軸，該方法可以結束。如果方向盤響應于自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的激活而從轉向軸可操作地脫離，該方法可以繼續(xù)至方框204。在方框204處，投影器可以被啟動以便從存儲位置移動至展開位置。在方框206處，投影器可以被激活以使得投影器可以將虛擬輸入裝置投影至方向盤的投影表面上。

該方法可以繼續(xù)監(jiān)測用戶輸入是否已經被提供至由投影器投影至方向盤的投影表面上的虛擬輸入裝置。在方框208處，該方法經由輸入檢測裝置確定是否在虛擬輸入裝置內檢測到用戶輸入。如果經由輸入檢測裝置在虛擬輸入裝置內沒有檢測到用戶輸入，則該方法可以結束。如果經由輸入檢測裝置在虛擬輸入裝置內檢測到用戶輸入，則該方法可以繼續(xù)至方框210。在方框210處，該方法經由設置在方向盤上的顯示單元或者經由車輛接口輸出以用于顯示用戶輸入。

該方法繼續(xù)監(jiān)測并且接收指示自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的激活狀態(tài)以及方向盤是否可操作地聯(lián)接至轉向軸的數(shù)據。在方框212處，該方法確定自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14是否已經被停用。自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14可以響應于停用該自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的用戶輸入或者通過嘗試操作方向盤而控制車輛的操作者干預而被停用。方向盤響應于自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的停用而可操作地聯(lián)接至轉向軸。如果自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14是激活的，該方法可以返回至方框208。如果自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14被停用，該方法可以繼續(xù)至方框214。

在方框214處，該方法確定方向盤是否可操作地聯(lián)接至轉向軸。如果方向盤從轉向軸可操作地脫離，則該方法可以結束。如果方向盤響應于自主駕駛輔助轉向系統(tǒng)14的停用而可操作地聯(lián)接至轉向軸，則該方法可以繼續(xù)至方框216。在方框216處，投影器可以被禁用以使得投影器不會將虛擬輸入裝置投影至方向盤的投影表面上并且投影器被命令從展開位置移動至存儲位置。

雖然僅結合有限數(shù)量的實施例已經詳細描述了本發(fā)明，但應該容易地理解的是，本發(fā)明不限于這樣的公開實施例。相反，本發(fā)明能夠被修改成包括此前未描述的、但是與本發(fā)明的精神和范圍相稱的任意數(shù)量的變型、改變、替換或等同結構。額外地，雖然已經描述了本發(fā)明的各種實施例，但是要理解的是，本發(fā)明的各方面可以僅包括所述實施例中的一些。因此，本發(fā)明不被視作受前述描述的限制。