可配置控制面板的制作方法
【專利摘要】具有可由用戶選擇性地設(shè)置與每個控件和組件對應(yīng)的貼片來重新配置的用于控制組件的控件的控制面板。還可以通過在選擇性設(shè)置的貼片附近檢測對象及其運動來操縱這些控件。
【專利說明】可配置控制面板【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及用于控制面板的方法、系統(tǒng)和設(shè)備，更具體地來說涉及可配置控制面板。
【背景技術(shù)】
[0002]如汽車的運載工具的駕駛者可能需要控制運載工具的若干組件以達到安全性、舒適或?qū)嵱玫哪康摹Ｒ虼?，運載工具典型地具有若干控件來控制運載工具的一個或多個組件。運載工具的一些常見控件可以包括例如，收音機控件以用于設(shè)置調(diào)諧或音量、取暖器空間以用于設(shè)置取暖級別，以及除霜器控件以用于設(shè)置運載工具窗戶的除霜程度。
[0003]常常，運載工具上的常規(guī)控件可以按集群組織。例如，客車可能在車艙內(nèi)車前部的駕駛者一側(cè)與乘客一側(cè)之間具有中央控制臺，其中設(shè)有若干控件表面和接口。中央控制臺上常常提供用于收音機、導(dǎo)航系統(tǒng)、取暖器空調(diào)和其他組件。
[0004]在許多情況中，由于現(xiàn)代運載工具中需要控制或在其它方面需要用戶交互的大量組件，中央控制臺可能被控件擠滿。常常，中央控制臺可能從位于頂部的運載工具儀表盤延伸到其底部的傳動軸通道(transmission tunnel)以便設(shè)置運載工具上所必需的所有控件。控制面板上的一些位置對于駕駛者可能比控制面板上的其他位置更方便和更安全觸碰。而且，目前的中央控制臺具有固定就位的多個控件。換言之，運載工具中央控制臺的表面上特定位置中設(shè) 置特定控件。運載工具上的控件位置典型由非最終用戶一方，如運載工具制造商預(yù)先配置。因此，運載工具制造商為了對每個控件提供最方便的位置，可能嘗試預(yù)期最頻繁使用的控件，并嘗試將最頻繁使用的控件設(shè)在最方便用戶的位置中。雖然運載工具制造商可能嘗試使運載工具內(nèi)的控件集群，包括中央控制臺盡可能地用戶友好，但是對于運載工具制造商來說，提供對于每個最終用戶都方便的控件接口配置是不可能的。
[0005]目前的控件集群，如中央控制臺就添加附加控件構(gòu)架而言可能不易修改。例如，如果某人希望將其智能電話的控制功能性添加到運載工具控件表面，則可能難以實現(xiàn)，并且可能涉及到提供新控件接口以及布線以便能夠?qū)崿F(xiàn)該附加功能性。
[0006]運載工具上的典型控件集群和控件表面一般具有經(jīng)由布線電耦合到電子裝置，如控制器的開關(guān)或其他用戶輸入接口，以用于確定正在操縱的開關(guān)或接口并將這些開關(guān)或接口轉(zhuǎn)換為可控制的功能。因此，運載工具的每個控件接口可以具有專用布線或?qū)Ｓ每刂破饔布?。因此，這些控件可能難以重新配置和個性化。再者，這些控件和關(guān)聯(lián)的硬件增加運載工具的重量，這是不期望的，由于據(jù)此提供的相當(dāng)專用電氣基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)成本高昂。此外，對運載工具控件的維修可能相對較難，因為維修可能需要處理與每個控件關(guān)聯(lián)的電氣基礎(chǔ)設(shè)施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]現(xiàn)在將參考附圖，這些附圖不一定按比例繪制，其中:
圖1是圖示能夠根據(jù)本公開的多個實施例工作的具有運載工具控件的示例運載工具駕駛艙100的簡化俯視示意圖。
[0008]圖2是圖示根據(jù)本公開的多個實施例工作的圖1的運載工具的示例控制面板的簡化示意圖。
[0009]圖3是圖示根據(jù)本公開的多個實施例的其上提供的可配置控制貼片(tile)的圖2的示例控制面板的簡化示意圖。
[0010]圖4是圖示根據(jù)本公開的多個實施例的與圖2的示例控制面板一起使用的示例控制貼片的簡化示意圖。
[0011]圖5是圖示根據(jù)本公開的多個實施例工作的圖2的示例控制面板的操作的簡化側(cè)視不意圖。
[0012]圖6是圖示根據(jù)本公開的多個實施例工作的圖2的示例控制面板的操作的簡化前視不意圖。
[0013]圖7是圖示根據(jù)本公開的多個實施例的用于從圖2的控制面板接收傳感器輸入和提供組件控制信號的示例系統(tǒng)的簡化框圖。
[0014]圖8是圖示根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的提供控制信號以控制組件的示例方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下文參考附圖更全面地描述本發(fā)明的實施例，附圖中示出了本發(fā)明的實施例。但是，本發(fā)明可以采用許多不同的形式來實施，且不應(yīng)視為局限于本文提出的實施例；相反，提供這些實施例以使本文公開透徹且完整，它們將充分地將本發(fā)明的范圍傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，相似的編號指代相似的組件。
[0016]本發(fā)明的實施例可以提供用于可重新配置的控制面板的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。在一個方面中，與運載工具的組件關(guān)聯(lián)的用戶交互式控件可以在運載工具的控件表面上提供，并且可以是可被運載工具用戶選擇和移動的。該控制接口可以包括貼片，這些貼片可以選擇性地安裝在控件集群或控制面板上，如安裝運載工具的中央控制臺上。這些貼片可以具有設(shè)在其上用于標(biāo)識貼片的標(biāo)記符。用戶可以觸碰或在一個或多個貼片附近打手勢來激活或控制與該貼片關(guān)聯(lián)的組件。在某些方面中，所安裝的貼片可以是無電連接的。在其他方面中，可以使用傳感器，如圖像傳感器來檢測一個或多個貼片的選擇。來自傳感器的信號可以被提供到解釋信號以確定控制面板的用戶想要的控制功能的系統(tǒng)。在又一些方面中，該系統(tǒng)可以檢測對象，如用戶的手指的存在于一個或多個貼片附近并基于此來確定控制功能和關(guān)聯(lián)的信號并將控制功能和關(guān)聯(lián)的信號提供到運載工具的組件。對于一些應(yīng)用，如用戶手指的對象最初存在于一個或多個貼片附近，然后可以檢測該對象的移動以確定用于運載工具的一個或多個組件的控制信號。
[0017]如本文公開的，利用虛擬和可配置控件集群，運載工具的控制表面可以是完全無源的。所有這些控件可以通過計算機視覺來解釋。因此，無需機械開關(guān)、撥盤、與感測機械開關(guān)或撥盤的操縱關(guān)聯(lián)的電子元件等。因此，可配置控件集群可以降低控件集群、控制構(gòu)架、儀表盤或運載工具的任何一個或多個的成本。
[0018]現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的示例實施例，
現(xiàn)在參考圖1，運載工具駕駛艙100可以包括儀表盤102、方向盤104、座椅106和中央扶手108。從儀表盤向外延伸的可以是控制面板，如可以包括前臉124的中央控制臺120。中央控制臺120還可以包括照明源130和圖像傳感器134。當(dāng)運載工具的用戶，如運載工具的駕駛者希望控制運載工具的組件，如收音機系統(tǒng)或取暖器時，用戶可以與中央控制臺120交互以實現(xiàn)此類控件。
[0019]為了此論述的目的，運載工具可以包括但不限于轎車、卡車、輕型載重汽車、重型載重汽車、皮卡、面包車、跨界車、廂式車、商務(wù)用車、私家用車、運動型多用途車、牽引拖車、航空器、飛機、噴氣式飛機、直升飛機、太空飛船、船只或具有相對封閉駕駛艙的任何其他適合的運載工具。但是，將認識到，本公開的實施例還可以在其中可實現(xiàn)組件控制的其他環(huán)境中應(yīng)用。還應(yīng)該注意，雖然運載工具的控件元件示出為中央控制臺、控制面板或甚至單一控件，但是可以在運載工具內(nèi)部的任何表面上提供。例如，控制表面可以在儀表盤102、方向盤104、座椅106、中央扶手108、門(未示出)等任何其中之一上提供。
[0020]現(xiàn)在參考圖2，說明性中央控制臺120可以包括前臉124的前表面138和安裝在其上的多個控制貼片140、150、160、170、180和190。每個貼片140、150、160、170、180和190可以分別具有前表面142、152、162、172、182和192，其上分別提供標(biāo)記符146、156、166、176、186 和 196。標(biāo)記符 146、156、166、176、186 和 196 可以指示每個貼片 140、150、160、170、180和190的分別對應(yīng)的功能性。例如，貼片140的溫度計標(biāo)記符146可以指示運載工具的取暖器。因此，當(dāng)安裝在中央控制臺120上時，貼片140可以與控制運載工具的取暖器關(guān)聯(lián)。類似地，貼片150可以與運載工具的音響系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性，貼片160可以與用戶的蜂窩電話關(guān)聯(lián)，貼片170可以與除霜器系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，貼片180可以與藍牙?控制器關(guān)聯(lián)，以及貼片190可以與空調(diào)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。中央控制臺120、貼片140、150、160、170、180和190以及關(guān)聯(lián)的標(biāo)記符146、156、166、176、186和196可以采用任何適合的形狀，并且可以與提供給運載工具乘員的任何數(shù)量的不同控件關(guān)聯(lián)。
[0021]貼片140、150、160、170、180和190的每個還可以具有物理標(biāo)記，如分別從前表面142、152、162、172、182 和 192 延伸的凸起 148、158、168、178、188 和 198。物理標(biāo)記 148、158、168、178、188和198可以指示與中央控制臺120關(guān)聯(lián)的硬件和系統(tǒng)對應(yīng)的每個貼片140、150、160、170、180和190的分別對應(yīng)的功能性，正如將參考圖6_8描述的。在一個方面中，凸起148、158、168、178、188和198可以指示控制面板120的相應(yīng)貼片140、150、160、170、180和190所關(guān)聯(lián)的功能和控件。每個凸起148、158、168、178、188和198可以是唯一性的，并且因此可以唯一性地標(biāo)識以其相應(yīng)貼片140、150、160、170、180和190來標(biāo)識，以及與之關(guān)聯(lián)的功能和組件。每個凸起148、158、168、178、188和198可以具有唯一性的尺寸、長度、形狀、從相應(yīng)前表面142、152、162、172、182和192的凸起物或其組合。如圖2所示，每個凸起148、158、168、178、188和198具有唯一性的長度，并且因此可以由其唯一性的長度來標(biāo)識。例如，凸起148可以指示安裝在中央控制臺120上時的貼片140可以與控制運載工具的取暖器關(guān)聯(lián)。類似地，凸起158可以指示貼片150可與運載工具的音響系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性，凸起168可以指示貼片160可與用戶的蜂窩電話關(guān)聯(lián)，凸起178可以指示貼片170可與除霜器系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，凸起188可以指示貼片180可與藍牙?控制器關(guān)聯(lián)，以及凸起198可以指示貼片190可與空調(diào)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。
[0022]在某些實施例中，凸起148、158、168、178、188和198可以在每個貼片140,150,160、170、180和190上為不相似長度的。再者，在某些實施例中，凸起148、158、168、178、188和198可以在每個貼片140、150、160、170、180和190上為不相似高度的或從前表面142、152、162、172、182和192上的不相似凸起物。
[0023]每個貼片140、150、160、170、180 和 190 上的前表面 142、152、162、172、182 和 192可以與中央控制臺120的前表面140大致對齊。作為備選，前表面142、152、162、172、182和192可以相對于中央控制臺120的前表面140向上凸起或凹進。
[0024]繼續(xù)參考圖2，照明源130和圖像傳感器134可以在中央控制臺120的前臉124的上端附近提供。在其他實施例中，照明源130和圖像傳感器134可以在相對于中央控制臺120的前臉124的任何適合位置處提供。例如，照明源130和圖像傳感器134可以位于中央控制臺120的前臉124的下端或側(cè)端附近。作為又一些備選，照明源130和圖像傳感器134可以設(shè)在中央控制臺120的前臉124的不同側(cè)。照明源130可以包括光源200和光學(xué)元件202以用于生成限定邊緣210的照明平面或激光平面。
[0025]在某些實施例中，光源200可以是相干輻射的發(fā)射器，如通過輻射(激光)裝置的受激發(fā)射以一個或多個波長發(fā)射激光束進行光放大。這些波長可以位于例如光譜中的紅外線區(qū)域中，因此對于中央控制臺120的用戶是不可見的。作為備選，該波長可以位于近近紫外線(UV)范圍中。作為又一個備選，光源200的波長可以在約380 nm到約750 nm的可見光范圍中提供。光源200可以是任何公知相干輻射源，包括但不限于，二極管激光器、量子阱激光器、固態(tài)激光器、氣體激光器或其組合。在其他實施例中，光源200可以不是相干輻射源。例如，光源200可以是以任何多種的波長發(fā)射輻射的發(fā)光二極管(LED)。
[0026]光學(xué)元件202可以是任何多種透鏡、反射鏡或波導(dǎo)或其任何組合。在某些方面中，光學(xué)元件202能夠從點光源或近點光源200提供輻射平面。在某些實施例中，光學(xué)元件202可以是菲涅爾透鏡，其從相對較窄光輸入提供相對較寬散布的光輸出。在某些其他實施例中，光學(xué)兀件202可以是柱面透鏡,其從相對點形光輸入200提供相對扁平的光輸出。在某些又一些實施例中，光學(xué)元件202可以是機械元件，其將來自光源的輸出格柵化或掃描以提供激光平面。
[0027]在某些實施例中，由邊界210限定的激光平面可以位于前臉124的所有貼片140、150、160、170、180和190的附近。再者，在某些實施例中，由邊界212限定的圖像傳感器134的視場也能夠觀察到前臉124的所有貼片140、150、160、170、180和190。因此，激光平面可以位于每個貼片140、150、160、170、180和190上的前表面142、152、162、172、182和192附近，以及圖像傳感器的視場可以使得圖像傳感器可以檢測從每個貼片140、150、160、170、180和190上的前表面142、152、162、172、182和192附近始發(fā)的光。
[0028]圖像傳感器134可以是將光圖像或光輸入轉(zhuǎn)換成電子信號的任何公知的裝置。圖像傳感器134可以是任何適合類型的，包括電荷耦合裝置(CXD)、互補氧化半導(dǎo)體金屬(CMOS)傳感器等。圖像傳感器134還可以是任何像素計數(shù)和縱橫比的。再者，圖像傳感器134可以對于任何頻率的輻射靈敏，包括紅外線、可見光或近UV。在一個方面中，圖像傳感器134具有包含照明源130的頻率的頻率靈敏度范圍。
[0029]雖然示出將六個貼片140、150、160、170、180和190安裝到中央控制臺120的前臉124，但是可以有任何數(shù)量的貼片。再者，根據(jù)本公開的多個實施例可以沿垂直、水平或?qū)蔷€方向在貼片之間具有任何量的間距。作為非限制性示例，在某些實施例中，可以有按3個貼片X3個貼片的布置安排的9個貼片。作為附加，貼片140、150、160、170、180和190可以是任何適合形狀的。
[0030]還應(yīng)該注意，雖然將單個照明源130和單個圖像傳感器134圖示為中央控制臺120的一部分，但是可以有任何數(shù)量的照明源130和圖像傳感器134。例如，可以有兩個照明源，其中每個照明源提供相同波長或不同波長的輻射?？梢杂袃蓚€照明源生成的兩個激光平面，其中每個激光平面可以包括彼此不同波長的照明。再者，可以有能夠檢測兩個波長的單個圖像傳感器。作為備選，可以提供有兩個單獨的圖像傳感器，每個圖像傳感器配置成僅檢測與兩個照明源之一生成的激光平面之一對應(yīng)的波長之一。
[0031]現(xiàn)在參考圖3和圖4，可以在前臉124內(nèi)的凹部220中將貼片140、150、160、170、180和190安裝到或“鑲?cè)搿钡街醒肟刂婆_120的前臉124。凹部220可以具有側(cè)壁222，側(cè)壁222中具有凹槽224。每個貼片140、150、160、170、180和190可以具有側(cè)壁230，從側(cè)壁230處伸出的搭扣232。當(dāng)用戶想要將特定貼片140、150、160、170、180和190安裝到前臉124時，用戶可以將貼片140、150、160、170、180和190以使搭扣232與凹槽224嵌合以便將貼片140、150、160、170、180和190在前臉124上保持就位的方式插入到凹部220中。
[0032]可以認識到，可以通過在前臉124上移除、添加或重新安排貼片140、150、160、170、180和190來重新配置中央控制臺120。在使用期間，如運載工具的駕駛者的用戶可以將一個或多個貼片140、150、160、170、180和190移到前臉124上的位置以產(chǎn)生可能對于該用戶方便的中央控制臺120配置。因此，與控制貼片140、150、160、170、180和190組合來使用中央控制臺120，最終的控制面板、控件集群和控件表面可以是可重新配置的。
[0033]作為重新配置中央控制臺120的非限制性示例，在夏季期間，當(dāng)空調(diào)可能比取暖器更頻繁被使用時，駕駛者可以決定將與空調(diào)對應(yīng)的貼片190置于前臉124上相對于取暖器貼片140相對靠近駕駛者的附近或其他方便位置。相似地，在冬季期間，當(dāng)取暖器可能比空調(diào)更頻繁被使用時，同一個駕駛者可以決定將與取暖器貼片140置于前臉124上相對于空調(diào)貼片140相對靠近駕駛者的附近或其他方便位置。
[0034]作為重新配置中央控制臺120的另一個非限制性示例，考慮偏好于在運載工具中使用蜂窩電話而非收聽收音機的用戶。用戶可以選擇將電話貼片160置于中央控制臺120上比音樂貼片150更方便的位置中?？赡苡胁煌挠脩暨\載工具中駕駛時偏好于收聽音樂，而非使用蜂窩電話。此第二種用戶可以選擇將音樂貼片150置于中央控制臺120上比電話貼片160更方便的位置中。
[0035]因此，運載工具內(nèi)的中央控制臺120以及一般為控制面板可以至少部分地基于用戶偏好和行為、環(huán)境因素或運載工具上可用的組件來重新配置和定制。例如，如果運載工具沒有藍牙控制器組件，則用戶可以不在中央控制臺120上包括藍牙?貼片190。作為附加，應(yīng)該注意，對于如上文公開的具有貼片140、150、160、170、180和190的控制面板，人們無需一定要使用由運載工具的制造商提供的預(yù)定控件布局。人們可以將控制面板定制為對其方便。再者，制造商可以提供潛在功能性預(yù)設(shè)列表，駕駛者或用戶可以將其賦予這些貼片。因此，相對于預(yù)定且不可配置的控件表面，可重新配置控件表面可以提供更大便利、安全性、可使用性和更低成本。
[0036]貼片140、150、160、170、180和190可以使用重量輕的熱塑材料來構(gòu)造，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁酯(PBT)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、酸乙二酯(PEN)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA或有機玻璃)、聚乙烯(PE)等。在某些實施例中，貼片140、150、160、170、180和190可以通過鑄模工藝，如注射模塑來形成。作為備選，貼片140、150、160、170、180和190可以使用擠壓成型工藝來形成。使用多種聚合物材料，包括熱塑性和熱固性塑料，可以提供吸引人的觸感和唯美的外觀。作為附加，由塑料材料構(gòu)造的貼片140、150、160、170、180和190可以相對便宜地形成，并且可以提供相對較高耐用性，尤其是在其中貼片140、150、160、170、180和190可以經(jīng)受某個地理和季節(jié)中的極端溫度的運載工具內(nèi)部。
[0037]貼片140、150、160、170、180和190可以作為備選使用其他非塑料材料形成，包括
但不限于金屬、玻璃、陶瓷、天然纖維、木材、紙張、卡板、復(fù)合材料或其組合。作為示例，貼片可以使用沖壓工藝由金屬形成。在某些實施例中，在可能需要特定構(gòu)造的貼片的情況中，可能需要特定外表或飾面。例如，如果運載工具內(nèi)部具有鎳磨砂飾面，則可能期望使用金屬構(gòu)造貼片140、150、160、170、180和190，因為如木材或塑料的其他材料可能與運載工具內(nèi)部的整體風(fēng)格或美感相沖突。
[0038]應(yīng)該注意，如運載工具的駕駛者的最終用戶可以從運載工具的制造商或零售商獲取貼片140、150、160、170、180和190的其中一些。用戶可以獲取或由第三方提供其他貼片。例如，運載工具制造商可以提供取暖器貼片140以控制運載工具的組件，即取暖器，其作為新運載工具的組件來售賣。但是，蜂窩電話貼片160可以是與運載工具分開提供給用戶的貼片。例如，蜂窩電話貼片160可以由蜂窩電話的制造商或蜂窩服務(wù)提供商來提供。因此，最終用戶可以從多種不同來源獲取用于多種組件的控件的控制貼片140、150、160、170、180和190。對于從多種來源獲取的貼片的尺寸和外表和觸感可以設(shè)有標(biāo)準，以使貼片可跨多個平臺互換和使用。再者，可以按類型選擇來購買貼片。例如，可以根據(jù)用戶的運載工具的外表和飾面來對于相同控制功能購買木質(zhì)、金屬或塑料貼片。
[0039]雖然以平面方塊形式示出，但是將認識到，貼片可以采用任何適合的形式，包括但不限于旋鈕、轉(zhuǎn)盤、滑塊或凸起表面。某些形式的貼片可以提供吸引人的觸感體驗。在一個方面中，此類貼片可以模仿用戶可能習(xí)慣的轉(zhuǎn)盤，但是其本質(zhì)是無源的。再者，在某些實施例中，多種形式貼片可以提供觸覺反饋，如振動或隆隆聲。還應(yīng)該認識到，可以使用任何適合的安裝元件將這些貼片安裝到控制面板120，包括但不限于，磁安裝、如Velcro?的吊鉤和環(huán)的緊固件、機械緊固件、螺栓、異形螺栓、釘子、凸起部、粘合劑或其組合。
[0040]現(xiàn)在參考圖5，公開根據(jù)某些實施例的用于檢測每個貼片140、150、160、170、180和190的操縱的機構(gòu)。在貼片170、180和190的上方附近示出照明源130發(fā)射的激光平面240，連同中央控制臺120的前表面138。當(dāng)如人手指244的對象靠近并干擾激光平面244時，可以導(dǎo)致激光平面240中投射的一些光的光散射250。散射光進而可以被圖像傳感器134檢測到，進而產(chǎn)生指示散射光的信號。在一個方面中，圖像傳感器可以生成結(jié)合與貼片170、180和190分別對應(yīng)的凸起178、188和198中每一個以及從手指244反射產(chǎn)生的光散射250的圖像和對應(yīng)圖像信號。在一個方面中，凸起178、188和198的每一個可以是唯一性的，并因此彼此可區(qū)分。唯一性的凸起178、188和198還可以用于標(biāo)識對應(yīng)的貼片170、180和190。又再者，可以根據(jù)圖像傳感器信號來推斷光散射250相對于凸起176、186和196中每一個的位置。由此，可以基于圖像傳感器提供的圖像信號來相對于凸起178、188和198推斷手指244的位置。如果凸起178、188和198還能夠被屬性化為特定功能性，則確定手指244觸碰特定貼片170、180和190所對應(yīng)的組件的功能性是可能的。[0041]現(xiàn)在參考圖6，其中圖示圖像傳感器134可以重復(fù)地提供圖像傳感器信號以顯示手指244的移動。例如，圖像傳感器134能夠檢測到手指244在貼片，如貼片150的表面上點擊，如雙擊。選擇貼片之一，如貼片150之后雙擊可以指示與特定貼片關(guān)聯(lián)的組件的特定功能性。例如，音樂貼片150的雙擊可以指示音樂的切換或打開或關(guān)閉。由此，可以首先通過觸碰貼片150的前表面152來選擇音樂貼片150，然后雙擊前表面152來指示期望打開音樂。
[0042]圖像傳感器134按特定幀速率重復(fù)取樣能夠?qū)崿F(xiàn)檢測手指144的多種其他移動。例如，圖像傳感器134能夠檢測箭頭260所示的手指向下移動、箭頭262所示的手指向上移動、箭頭264所示的向左移動、箭頭266所示的向右移動，箭頭268所示的逆時針方向移動和箭頭270所示的順時針方向移動。這些手指244移動中每一個可以指示與特定貼片關(guān)聯(lián)的中央控制臺120期望的特定功能性。繼續(xù)音樂貼片150的非限制性示例，一旦用戶選擇了貼片150，用戶可以基于用戶的手指244的進一步移動提供附加命令。可以將向下移動260與例如音樂的音量降低關(guān)聯(lián)。類似地，可以將向上移動與例如音樂的音量提高關(guān)聯(lián)?？梢允褂米笥乙苿?64和266來更改音樂的揚聲器平衡或提供音樂的鑒頻均衡?？梢允褂媚鏁r針268和順時針270移動來調(diào)諧收音機或瀏覽音樂播放列表以選擇特定歌曲。
[0043]雖然圖像傳感器134對手指244重復(fù)取樣和移動跟蹤是在音樂控制的場景中，將認識到可以將手指134移動轉(zhuǎn)換成多種場景中對組件的控制。例如，特定手指244移動可以提高或降低取暖器系統(tǒng)的溫度或設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)的加壓空氣的速度。
[0044]現(xiàn)在參考圖7，其中圖示根據(jù)本公開的實施例的用于基于與可重新配置控制面板，如中央控制臺120的用戶交互提供組件控制信號的示例系統(tǒng)280。系統(tǒng)280可以包括一個或多個處理器284，一個或多個處理器284經(jīng)由通信鏈路290在通信上耦合到電子存儲器286。一個或多個處理器284還可以在通信上耦合到圖像傳感器134，并接收圖像傳感器134生成的圖像傳感器信號。
[0045]一個或多個處理器284可以包括且不限于中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號處理器(DSP)、精簡指令集計算機(RISC)、復(fù)雜指令集計算機(CISC)、微處理器、微控制器、場可編程門陣列(FPGA)或其任何組合。系統(tǒng)280還可以包括用于控制處理器284與系統(tǒng)280的一個或多個其他組件之間的通信的芯片組(未示出)。在某些實施例中，系統(tǒng)280可以基于Intel?體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以及一個或多個處理器284和芯片組可以來自Intel?處理器和芯片組系列，如Intel? Atom?處理器系列。一個或多個處理器284還可以包括用于處理特定數(shù)據(jù)處理功能或任務(wù)的一個或多個專用集成電路(ASIC)或?qū)Ｓ脴?biāo)準產(chǎn)品(ASSP)。
[0046]存儲器286可以包括一個或多個易失性和/或非易失性存儲器裝置，包括但不限于隨機存取存儲器(RAM)、動態(tài)RAM (DRAM)、靜態(tài)RAM (SRAM)、同步動態(tài)DRAM (SDRAM)、雙數(shù)據(jù)速率(DDR) SDRAM (DDR-SDRAM), RAM-BUS DRAM (RDRAM)、閃存裝置、電可擦寫可編程只讀存儲器(EEPROM)、非易失性Ram (NVRAM)、通用串行總線(USB)移動存儲器或其組合。
[0047]在某些實施例中，一個或多個處理器284可以是車載娛樂(IVI)系統(tǒng)的一部分。在其他實施例中，一個或多個處理器284可以專用于用于提供組件控制信號的系統(tǒng)280。因此，在此類實施例中，系統(tǒng)280是與IVI系統(tǒng)分開的。但是，系統(tǒng)280可以可選地與運載工具的IVI系統(tǒng)通信。還應(yīng)該注意系統(tǒng)280可以是運載工具的主計算機的一部分或以其他方式與之關(guān)聯(lián)。與系統(tǒng)280關(guān)聯(lián)的軟件還可以存儲在服務(wù)器或云服務(wù)器上，并且可以經(jīng)由有線連接、無線連接、智能密鑰、通用串行總線(USB)驅(qū)動器等傳輸?shù)竭\載工具的系統(tǒng)280。
[0048]在系統(tǒng)280的工作期間，一個或多個處理器284可以從圖像傳感器134接收圖像傳感器信號。正如參考圖5和圖6論述的，圖像傳感器信號可以提供有關(guān)對象，如手指244相對于一個或多個貼片140、150、160、170、180和190的位置的信息。由此，一個或多個處理器284可以分析圖像傳感器信號以確定用戶是否已觸碰貼片140、150、160、170、180和190的其中一個或多個?？梢酝ㄟ^分析從干擾激光平面240的手指244的光散射250相對于一個或多個物理標(biāo)記的位置的位置來作出該確定，這些物理標(biāo)記采用每個貼片140、150、160、170、180和190上提供的觸感凸起148、158、168、178、188和198的形式。例如，如果在凸起188的附近檢測到光散射250，則一個或多個處理器可以確定用戶想要觸碰藍牙⑧控制器貼片180。在一個方面中，電子存儲器286可以存儲軟件程序或其他指令集，當(dāng)這些軟件程序或其他指令集在一個或多個處理器284上運行時能夠基于圖像傳感器134提供的圖像傳感器信號確定手指244觸碰的貼片。
[0049]在某些實施例中，如存儲在電子存儲器286上的軟件和程序可以并入用于推斷用戶手指244觸碰是否是有意的附加邏輯。在某些情況中，尤其在運載工具設(shè)置中，人們可能無意地觸碰到貼片140、150、160、170、180和190的其中一個或多個貼片。例如，如果用戶手指244靠近中央控制臺120且運載工具在顛簸的路上行駛，則手指可能意外地觸碰到中央控制臺120的貼片140、150、160、170、180和190的其中一個或多個。因此，除了推斷光散射的位置和根據(jù)其相應(yīng)凸起148、158、168、178、188、and 198來標(biāo)識貼片140、150、160、170、180和190外，一個或多個處理器還可以附加地分析手指244的移動以確定觸碰事件是否是有益的。例如，如果一個或多個處理器284基于圖像傳感器信號檢測到手指244的觸碰，但是觸碰之后，檢測到手指244的無規(guī)則移動，則一個或多個處理器可以認為初始觸碰事件是無意的并將其忽略。在一個方面中，無規(guī)則移動可以包括手指244以相對較高速度然后以相對較高減速沿著一個或多個非預(yù)期方向移動。在其他方面中，一個或多個處理器284可以檢測有跡象手指244由于運載工具的移動意外地觸碰中央控制臺120的其他無規(guī)則移動。
[0050]在一個或多個處理器284基于圖像傳感器信號確定初始觸碰事件之后,一個或多個處理器可以接著確定手指244相對于中央控制臺120的前臉124的位置。實際上，一個或多個處理器284可以通過跟蹤光散射250的移動來“觀察”手指244的移動以便確定用戶期望的控制動作。例如，如果一個或多個處理器284確定手指244有意地觸碰空調(diào)貼片190，則一個或多個處理器284可以分析手指的后續(xù)移動以檢測一個或多個預(yù)先期待的移動，如雙擊、向下260、向上262、向左264、向右266、逆時針268或順時針270移動。一個或多個處理器284可以基于檢測到的預(yù)先期待的移動來確定控制動作。例如，如果向左移動264，則一個或多個處理器可以解釋用戶期望降低空調(diào)的恒溫器溫度。
[0051]一旦一個或多個處理器284確定用戶想要執(zhí)行一個或多個組件的動作，則一個或多個處理器284可以為其生成控制信號。一個或多個處理器然后可以將控制信號直接提供到組件或運載工具計算機，運載工具計算機然后可以基于一個或多個處理器284生成的組件控制信號來控制組件。接著先前的非限制性示例，如果一個或多個處理器284確定用戶希望降低空調(diào)的溫度設(shè)置，則一個或多個處理器284可以為空調(diào)生成控制空調(diào)以降低溫度設(shè)置的控制信號?？梢詫㈡溄拥矫總€組件的控制信號存儲在電子存儲器286上以供一個或多個處理器訪問。在一個方面中，可以將這些控制信號組織為查詢表來存儲在電子存儲器286上。例如，如果一個或多個處理器284基于圖像傳感器信號將用戶想要進行的控制動作解密，則一個或多個處理器284可以訪問電子存儲器286以訪問與該控制動作關(guān)聯(lián)的組件控制信號。
[0052]應(yīng)該注意，與不可配置且布線的控制方案相比，本文示出用于控制運載工具的組件的控制系統(tǒng)需要更少的電布線和連接器。貼片140、150、160、170、180和190不直接或間接地電耦合到它們所對應(yīng)的組件。這對于不可配置控制面板是非常困難的，在不可配置控制面板中，可能使用導(dǎo)電元件，如連接器、導(dǎo)線、電路板等將一個或多個開關(guān)直接或間接地電耦合對應(yīng)的組件。由此，正如本文公開的，可配置控制面板可以具有更少的電元件和機械元件，電元件和機械元件在使用過程中可能發(fā)生故障，并且可以為控制運載工具的組件提供相對具有成本效率且精簡型解決方案。在一個方面中，可重新配置中央控制臺120的制造與不可配置控制面板相比可以具有相對減少的材料費用。在另一個方面中，可重新配置中央控制臺120可以相對更少地具有可能發(fā)生故障的元件，并且因此可以比不可配置控制面板更容易地執(zhí)行故障處理和維修。在另一個方面中，可重新配置中央控制臺120比不可重新配置控制面板相對更輕，并且因此可以在運載工具工作期間促成燃油的節(jié)省。
[0053]現(xiàn)在參考圖8，其中圖示根據(jù)本公開的多個實施例的提供組件控制信號的方法300。在框302處，監(jiān)視控制面板。正如結(jié)合圖1-3所示，可以由圖像傳感器134來監(jiān)視控制面板。在其他項中，圖像傳感器134可以檢測來自照明源130生成的激光平面240且在中央控制臺120的前臉124附近的任何光散射250。
[0054]在框304處，確定貼片是否已被觸碰。此確定可以需要一個或多個處理器284監(jiān)視圖像傳感器信號，并確定是否檢測到來自激光平面240的光散射250。在某些實施例中，一個或多個處理器還可以確定用戶觸碰貼片140、150、160、170、180和190是否是想要的，正如參考圖7論述的。
[0055]如果在框304處確定貼片140、150、160、170、180和190均未被觸碰，則方法300返回到框302，并繼續(xù)監(jiān)視控制面板。但是，如果在框304處確定貼片140、150、160、170、180和190已被觸碰，則在框306處，確定哪個貼片已被觸碰。確定哪個貼片已被觸碰可以需要一個或多個處理器將檢測到的光散射250的位置與物理標(biāo)記,如每個貼片140、150、160、170、180和190所對應(yīng)的觸感凸起148、158、168、178、188和198的位置比較。在一個方面中，一個或多個處理器可以將被訪問的貼片140、150、160、170、180和190確定為具有對應(yīng)凸起148、158、168、178、188和198最接近于光散射250的貼片。在其他方面中，可以使用其他算法來推斷已被觸碰的貼片140、150、160、170、180和190。
[0056]一旦在框306處確定哪個貼片140、150、160、170、180和190已被訪問，則在框308處可以監(jiān)視手指的運動。正如參考圖6描述的，可以由圖像傳感器134重復(fù)地對控制面板附近成像并將得到的圖像傳感器信號提供到一個或多個處理器284來監(jiān)視手指244的運動。在一個方面中，一個或多個處理器284能夠以約2毫米(mm)至約200 mm范圍內(nèi)的精度跟蹤手指244的運動。一個或多個處理器284還可以分析手指244的運動，并確定與之關(guān)聯(lián)的移動，如雙擊、向下260、向上262、向左264、向右266、逆時針268、順時針270等。
[0057]在框310處，確定所監(jiān)視的手指244運動是否對應(yīng)于想要的控制動作。例如，如果如框308處監(jiān)視的特定運動對應(yīng)于框306處選擇的貼片140、150、160、170、180和190所對應(yīng)的組件的可用動作，則確定所監(jiān)視的運動對應(yīng)于想要的控制動作。
[0058]如果在框310處確定所監(jiān)視的運動不對應(yīng)于框306處選擇的組件的控制動作，則在框312處方法300通知用戶運動未被識別，并返回到框302以繼續(xù)監(jiān)視控制面板。該通知可以通過任何公知的機構(gòu)來實現(xiàn)，包括采用如電子顯示器上顯示消息的形式或如通過設(shè)在運載工具的駕駛艙100內(nèi)的揚聲器的音頻通知的形式。
[0059]如果在框310處確定所監(jiān)視的運動對應(yīng)于框306處選擇的組件的控制動作，則該方法接著根據(jù)控制動作生成控制信號來控制組件。正如參考圖7論述的，可以利用存儲在系統(tǒng)280的電子存儲器286中的控制動作數(shù)據(jù)庫來確定控制動作。還可以將所生成的控制信號提供到運載工具的對應(yīng)組件。
[0060]應(yīng)該注意，可以根據(jù)本公開的某些實施例以多種方式修改方法300。例如，在本公開的其他實施例中，可以取消方法300的一個或多個操作或不按序執(zhí)行方法300的一個或多個操作。作為附加，根據(jù)本公開的其他實施例，可以將其他操作添加到方法300。
[0061]本文描述的實施例可以使用硬件、軟件和/或固件來實現(xiàn)以便例如執(zhí)行本文描述的方法和/或操作。本文描述的某些實施例可以作為存儲機器可讀指令的有形機器可讀介質(zhì)來提供，如果這些機器可讀指令被機器執(zhí)行，則促使機器執(zhí)行本文描述的方法和/或操作。該有形機器可讀介質(zhì)可以包括但不限于任何類型的存儲盤，例如，包括軟盤、光盤、壓縮光盤只讀存儲器(CD-ROM)、可寫壓縮光盤(CD-RW)和磁光盤；半導(dǎo)體器件，如只讀存儲器(ROM)、如動態(tài)和靜態(tài)RAM的隨機存取存儲器(RAM)、可擦寫可編程只讀存儲器(ERPOM)、電可擦寫可編程只讀存儲器(EEPR0M)、閃存、磁卡或光卡；或適于存儲電子指令的任何類型的有形介質(zhì)。該機器可以包括任何適合的處理或計算平臺、裝置或系統(tǒng)，并且可以使用任何適合的硬件和/或軟件的組合來實現(xiàn)。這些指令可以包括任何適合類型的代碼，并且可以使用任何適合編程語言來實現(xiàn)。在其他實施例中，用于執(zhí)行本文描述的方法和/或操作的機器可執(zhí)行指令可以包含在固件中。
[0062]本文描述了多種特征、方面和實施例。這些特征、方面和實施例易于設(shè)想到彼此的組合以及變化和修改，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的。因此，本公開應(yīng)認為涵蓋此類組合、變化和修改。
[0063]本文采用的術(shù)語和表示是作為描述而非限制來使用的，并且在此類術(shù)語和表示的使用中，無意排除所示出和描述的特征的任何等效物(或其多個部分)，并且要認識到，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)多種修改是可能的。其他修改、變化和備選也是可能的。因此，權(quán)利要求理應(yīng)涵蓋所有此類等效物。
[0064]雖然本發(fā)明的某些實施例是結(jié)合目前視為最實際且多種的實施例來描述的，但是要理解本發(fā)明不限于所公開的實施例，而是相反，本發(fā)明應(yīng)涵蓋在權(quán)利要求的范圍內(nèi)包含的多種修改和等效布置。雖然本文采用特定的術(shù)語，但是這些術(shù)語僅是在通用和描述性意義上而非限定的目的來使用的。
[0065]本文書面描述使用示例來公開本發(fā)明的某些實施例，包括最優(yōu)實施方式，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的實施例，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的某些實施例的可取得專利范圍由權(quán)利要求定義，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員設(shè)想的其他示例。如果此類其他示例具有并無不同于權(quán)利要求的文字語言的結(jié)構(gòu)元素或此類其他示例包含與權(quán)利要求的文字語言無實質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則此類其他示例應(yīng)在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 在與運載工具關(guān)聯(lián)的控制面板的附近發(fā)射激光平面，所述控制面板包括至少一個貼片; 檢測來自所述激光平面的光散射；以及 由至少一個處理器部分地基于所述光散射來確定對象的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個貼片的每一個還包括分別對應(yīng)的標(biāo)記符和從所述至少一個貼片的每一個的表面伸出的分別對應(yīng)的物理標(biāo)記。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述對象的位置還包括檢測每個貼片的所述對應(yīng)的物理標(biāo)記。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述對象的位置包括所述對象相對于所述至少一個貼片的一個或多個貼片的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個貼片的每一個相對于所述控制面板的位置是可重新配置的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述激光平面由激光二極管和光學(xué)元件生成。
7.如權(quán)利要求6所述 的方法，其中所述光學(xué)元件包括菲涅爾透鏡。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中檢測所述光散射包括利用圖像傳感器監(jiān)視所述光散射。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對象是手指。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括:至少部分地基于所述對象的位置來控制所述運載工具的組件。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 重復(fù)地檢測來自所述激光平面的光散射；以及 至少部分地基于重復(fù)地檢測來自所述激光平面的光散射重復(fù)地確定所述對象的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括:至少部分地基于所述對象的位置的重復(fù)確定來控制所述運載工具的組件。
13.一種運載工具，其包括: 控制面板； 安裝在所述控制面板上的至少一個貼片； 配置成提供激光平面的光源； 配置成檢測被對象干擾的所述激光平面的光散射的傳感器；以及通信上耦合到所述傳感器且配置成基于所檢測的光散射來確定所述對象的位置的至少一個處理器。
14.如權(quán)利要求13所述的運載工具，其中所述至少一個貼片的每一個還包括分別對應(yīng)的標(biāo)記符和從所述至少一個貼片的每一個的表面伸出的分別對應(yīng)的物理標(biāo)記。
15.如權(quán)利要求14所述的運載工具，其中確定所述對象的位置還包括檢測所述貼片的每個的所述對應(yīng)的物理標(biāo)記。
16.如權(quán)利要求13所述的運載工具，其中所述至少一個貼片的每一個相對于所述控制面板的位置是可重新配置的。
17.如權(quán)利要求13所述的運載工具，其中所述光源包括激光二極管和光學(xué)元件。
18.如權(quán)利要求17所述的運載工具，其中所述光學(xué)元件包括菲涅爾透鏡。
19.如權(quán)利要求13所述的運載工具，其中傳感器包括圖像傳感器。
20.如權(quán)利要求13所述的運載工具，還包括所述運載工具的組件，所述運載工具的所述組件在通信上耦合到所述至少一個處理器且配置成由所述至少一個處理器至少部分地基于所述對象的位置來控制。
21.如權(quán)利要求13所述的運載工具，還包括配置成提供第二激光平面的第二光源。
22.如權(quán)利要求21所述的運載工具，其中所述傳感器還配置成檢測所述對象干擾的所述第二激光平面的第二光散射。
23.如權(quán)利要求22所述的運載工具，其中所述至少一個處理器還配置成至少基于檢測到的第二光散 射來確定所述對象的位置。
24.如權(quán)利要求21所述的運載工具，其中所述第二光源的波長不同于所述光源的波長。
25.包括計算機可執(zhí)行指令的至少一個計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可執(zhí)行指令在被與運載工具關(guān)聯(lián)的一個或多個處理器執(zhí)行時，執(zhí)行包括如下的方法: 在與運載工具關(guān)聯(lián)的控制面板的附近發(fā)射激光平面，所述控制面板包括至少一個貼片; 檢測來自所述激光平面的光散射；以及 部分地基于所述光散射來確定對象的位置。
26.如權(quán)利要求25所述的計算機可讀介質(zhì)，其中所述方法還包括至少部分地基于所述對象的位置來控制所述運載工具的組件。
27.如權(quán)利要求25所述的計算機可讀介質(zhì)，其中所述方法還包括: 重復(fù)地檢測來自所述激光平面的光散射；以及 至少部分地基于重復(fù)地檢測來自所述激光平面的光散射重復(fù)地確定所述對象的位置。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述方法還包括:至少部分地基于所述對象的位置的重復(fù)確定來控制所述運載工具的組件。
【文檔編號】B60K35/00GK104010864SQ201180076053
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月29日
【發(fā)明者】D.L.格勞曼, J.希利 申請人:英特爾公司