CN108237910A - 车辆生物识别换挡器 - Google Patents

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Abstract

一种车辆生物识别换挡器，包括具有外表面的换挡器主体，所述外表面具有配置成由操作者用手抓握的抓握部分，所述换挡器主体限定一室，所述抓握部分具有与室连通的开口；静脉读取传感器，其设置在室内与抓握部分中的开口相距第一距离的位置处，其中所述第一距离配置成优化操作者的手在所述换档器主体的抓握部分上的生物识别验证。

Description

车辆生物识别换挡器
技术领域
本发明总体上地涉及一种车辆生物识别换挡器，更具体地涉及一种容纳用于执行车辆中的操作功能的手掌静脉传感器的生物识别换挡器。
背景技术
本节内容中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可构成或不构成现有技术。
机动车辆已设计成具有日益先进的技术，这些技术旨在提高机动车辆的安全性、效率和性能。这种技术的一个实例包括生物识别控制***。生物识别控制***将生物识别传感器与车辆功能配对以改进车辆的易用性/访问性。生物识别控制***的一个实例是用于解锁或发动车辆的指纹扫描器。指纹扫描器感测或读取用户的指纹生物识别数据。然后，将该生物识别数据与预先登记的生物识别数据进行比较，以确定用户是否被授权操作车辆。然而，由于技术的限制，指纹扫描器可能难以检测用户的生物识别数据。另一种类型的生物识别传感器是检测用户的静脉图像的静脉读取传感器。静脉读取传感器通常比指纹传感器更可靠且更快速。然而，静脉读取传感器使用红外线发射和反射，因此需要传感器与操作者的手之间保持特定距离。因此，本领域需要提供一种利用满足车辆设计要求的静脉读取传感器技术的生物识别控制***。
发明内容
提供了一种车辆生物识别换挡器。该生物识别换挡器包括具有外表面的换挡器主体，所述外表面具有配置成由操作者用手抓握的抓握部分，换挡器主体限定一室，抓握部分具有与室连通的开口；静脉读取传感器，其设置在室内与抓握部分中的开口相距第一距离的位置处，其中所述第一距离配置成优化操作者的手在所述换档器主体的抓握部分上的生物识别验证。
在一个方面，生物识别换挡器包括设置在抓握部分上的开口上方的窗口，其中所述窗口可透射红外辐射。
在另一方面，抓握部分上的开口无材料。
在另一方面，抓握部分上的开口的位置配置成当操作者用手抓握该抓握部分时使开口与操作者的手掌对准。
在另一方面，第一距离为约50mm。
在另一方面，窗口具有大于第一距离的纵向宽度。
在另一方面，窗口的纵向宽度为约100mm。
在另一方面，静脉读取传感器与具有用于存储生物识别模板的存储器的控制器通信，并且控制器配置成将来自静脉读取传感器的传感器数据与生物识别模板进行比较，如果传感器数据与生物识别模板匹配，则激活至少一个功能。
在另一方面，所述至少一个功能包括解锁生物识别换挡器以允许生物识别换挡器移动。
在另一方面，所述至少一个功能包括启动车辆的点火装置。
在另一方面，所述至少一个功能包括激活与所述生物识别模板关联的一个或多个操作者偏好。
在另一方面，换档器主体可至少在停车位置、空档位置、倒档位置与驾驶位置之间在纵向方向上平移。
在另一方面，换档器主体可至少在停车位置、空档位置、倒档位置与驾驶位置之间围绕轴线旋转。
在另一方面，靠近抓握部分处设置有用于解锁生物识别换挡器的按钮。
提供了一种车辆生物识别换挡器的另一个实例，包括底座，其限定一室并具有与室连通的开口的换档器；换挡器旋钮，其连接到换档器底座并且可相对于换档器底座在至少第一位置与第二位置之间移动，换挡器旋钮具有外表面，该外表面具有配置成由操作者用手抓握的抓握部分，换挡器旋钮具有延伸穿过换挡器旋钮的孔，其中当换挡器旋钮处于第一位置时开口和孔成一直线；以及静脉读取传感器，其设置在室内并且配置成当静脉读取传感器感测到识别的生物识别读数时，允许换挡器旋钮从第一位置移动到第二位置。
在一个方面，换挡器旋钮围绕与静脉读取传感器重合的轴线旋转。
在另一方面，换档器旋钮可在压下位置与伸出位置之间平移，其中当由静脉读取传感器感测到识别的生物识别读数时，换档器旋钮从压下位置平移到伸出位置。
在另一方面，换档器旋钮可在第一位置与第二位置之间平移。
在另一方面，静脉读取传感器设置在室内距抓握部分外表面上的孔第一距离的位置处，其中该第一距离配置成优化操作者的手在换档器旋钮的抓握部分上的生物识别验证。
提供了一种车辆生物识别换挡器的又一个实例，包括具有外表面的换挡器主体，所述外表面具有配置成由操作者用手抓握的抓握部分，换挡器主体限定一室，抓握部分具有与室连通的开口，其中至少抓握部分可在至少停车位置、空档位置、倒档位置与驾驶位置之间平移；静脉读取传感器，其设置在室内与抓握部分上的开口相距一定距离的位置处，其中静脉读取传感器感测操作者在换挡器主体的抓握部分上的手的生物识别静脉图像；以及控制器，其与静脉读取传感器通信并具有用于存储生物识别模板的存储器。控制器配置成将来自静脉读取传感器的生物识别静脉图像与生物识别模板进行比较，如果生物识别静脉图像与生物识别模板匹配，则激活至少一个功能。至少一个功能包括解锁生物识别换挡器以允许抓握部分移动，启动车辆的点火装置，或者激活与所述生物识别模板关联的一个或多个操作者偏好。
通过参考以下描述和附图，其它方面、实例和优点将变得显而易见，其中相同的附图标记指示相同的组件、元件或特征部。
附图说明
本文描述的附图仅用于说明，并非旨在以任何方式限制本公开的范围。附图中的组件不一定按比例绘制，相反将着重于说明本发明的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记在整个视图中表示对应的部分。
图1是根据本公开的原理的生物识别换挡器的实例的透视图；
图2是在图1中的箭头2-2方向上观察的生物识别换挡器的剖面视图；
图3A是根据本公开的原理的生物识别换挡器的另一个实例的透视分解图；
图3B是在图3A中的箭头3B-3B方向上观察的生物识别换挡器的剖面视图；
图4A是具有位于第一位置的换挡器旋钮的生物识别换挡器的透视图；
图4B是具有位于第二位置的换挡器旋钮的生物识别换挡器的透视图；
图5是根据本公开的原理的生物识别换挡器的另一个实例的透视图；
图6是生物识别换挡器的局部侧剖面视图；
图7是根据本公开的原理的生物识别换挡器的另一个实例的透视图；
图8是根据本公开的原理的生物识别换挡器的又一个实例的透视图；
图9A是根据本公开的原理的盖处于关闭位置的生物识别换挡器的另一实例的透视图；
图9B是盖处于打开位置的生物识别换挡器的透视图；
图9C是根据本公开的原理的舱盖处于打开位置的生物识别换挡器的另一实例的透视图；
图10A是根据本公开的原理的表面盖处于关闭位置的生物识别换挡器的另一实例的透视图；
图10B是表面盖处于中间位置的生物识别换挡器的透视图；以及
图10C是表面盖处于打开位置的生物识别换挡器的透视图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并非意图限制本公开、应用或用途。
参照图1和图2，示出了根据本公开的原理的生物识别换挡器的第一实例，其总体上由附图标记10表示。在不脱离本发明的范围的情况下，生物识别换挡器10优选用于车辆，例如客运车辆、卡车、运动型多用途车、厢式车、移动居住车或者任何其它类型的车辆。生物识别换挡器10可操作以使机动车辆在各种操作模式之间换档。例如，生物识别换挡器10可操作以在停车、倒车、空档与驾驶之间换档。然而，应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，生物识别换挡器10能够将车辆换档到其它操作模式，例如手动模式和/或高档位和低档位操作模式。生物识别换挡器10通常包括容纳生物识别传感器14的换挡器12。
换档器12包括换档器底座16和换挡器旋钮18。换档器底座16安装在车辆的乘客舱内，通常位于仪表板仪表盘或中央控制台中，以便车辆操作者可以触及。换档器底座16包括指示器面板20，其指示生物识别换挡器10当前处于何种操作模式。
换档器旋钮18从换档器底座16伸出，并且可以通过枢转、平移或两者的组合而相对于换档器底座16移动。换档器旋钮18包括具有外表面24的换档器主体22。换档器主体22限定了换档器主体22内的室或凹部26。室26内无任何材料并由四个平面侧壁27和底面29限定。在一个方面，平面侧壁27相对于底面29成角度。在另一方面，平面侧壁27基本垂直于底面29。外表面24包括抓握部分28，抓握部分28的尺寸适合由车辆操作者用手抓握。抓握部分28设置在换档器旋钮18的远端。开口30设置在抓握部分28上并且与室26连通。开口30优选布置成使得当操作者抓握换档器旋钮18时，操作者的手覆盖开口30。开口30具有纵向长度“L”和横向宽度“W”。在一个实例中，开口的长度L和宽度W均为至少80mm。在另一个实例中，开口的长度L和宽度W均为至少100mm。在一个方面，开口30中设有透明盖或窗口32。窗口32至少可透射红外辐射。
生物识别传感器14设置在换档器旋钮18的室26内。在一个实例中，生物识别传感器14设置在室26的底面29上。生物识别传感器14与开口30重合。生物识别传感器14与和外表面24共面的假想平面相距距离“D”。距离D选择成优化生物识别传感器14以大约距离D感测生物识别数据的能力。在一个方面，距离D为约50mm。
生物识别传感器14优选是发射红外辐射并检测反射的辐射的静脉读取传感器。生物识别传感器14与控制器34电子通信。控制器34可以与生物识别换挡器10一起封装或者可以是诸如车身控制模块、发动机控制模块、变速器控制模块等车辆控制模块。通常，控制器34是非通用电子控制装置，其具有预编程数字计算机或处理器、用于存储诸如控制逻辑、指令、查找表、生物识别数据、驾驶者偏好等数据的存储器或非暂时性计算机可读介质，以及多个输入/输出***设备或端口。处理器配置成执行控制逻辑或指令。控制器34配置成基于生物识别传感器14感测到的生物识别数据来执行或命令/请求执行车辆内的各种功能。这些功能可以包括例如，启动机动车辆、解锁换挡器旋钮18以移出停车位、激活与座椅位置、侧视镜位置等有关的驾驶员偏好。
例如，当车辆操作者抓握换挡器旋钮18时，操作者的手掌放置在开口30的上方。抓握部分28使手掌保持大约距离D，从而优化生物识别传感器14感测生物识别数据的能力。生物识别传感器14从睡眠模式苏醒并扫描和检测操作者手掌或手指的静脉图案。然后，将感测到的静脉图案数字化为生物识别数据的模板，并将其与存储的与车辆的授权操作员相关联的生物识别数据模板进行比较。如果有模板匹配，则控制器34命令一个或多个功能。如果没有模板匹配，则控制器34向车辆发送识别失败命令。
现在转至图3A-4B，附图标记110表示根据本公开的原理的生物识别换挡器的另一个实例。生物识别换挡器110与生物识别换挡器10相似，因此相同部件由相同附图标记表示。生物识别换挡器110包括旋转换挡器112和生物识别传感器14。旋转换档器112包括换档器外壳或底座116和换档器旋钮118。换档器底座116安装在车辆的乘客舱内，通常位于仪表板仪表盘或中央控制台中，以便车辆操作者可以触及。换档器底座116限定室或凹部120。换档器底座116还包括与其连接的顶板122。顶板122包括延伸穿过顶板122与室120连通的开口124。生物识别传感器14设置在换档器底座116的室120内，使得生物识别传感器14与顶板122的开口124对准。
换挡器旋钮118安装在换挡器底座116上，并可围绕轴线旋转并相对于换挡器底座116平移。换档器旋钮118通常为圆柱形并具有外表面126。外表面126包括抓握部分128，其尺寸适于由车辆操作者用手抓握。抓握部分128设置在换档器旋钮118周围。开口130设置在抓握部分128之间的外表面126上。如在图3B中最佳所见，开口130延伸穿过换档器旋钮118。因此，开口130通过顶板122上的开口124与换档器底座116的室120连通。开口130优选布置成使得当操作者抓握换档器旋钮118的抓握部分128时，操作者的手覆盖开口130。开口130的尺寸可与换挡器旋钮118上的开口30相似。在一个方面，开口130中设有透明盖或窗口132。窗口132至少可透射红外辐射。
换档器旋钮118可在如图4A所示的凹进位置与如图4B所示的伸出位置之间平移。在凹进位置处，换档器旋钮118的抓握部分128设置在换档器底座116内。在伸出位置处，换档器旋钮118的抓握部分128露出，并且车辆操作者可以在各种位置，包括例如停车位置、倒车位置、空档位置和驾驶位置之间旋转换档器旋钮118。在一个方面，当换档器旋钮118处于凹进位置时，接近开口130的外表面126与生物识别传感器14相距距离“D”。距离D选择成优化生物识别传感器14以大约距离D感测生物识别数据的能力。在一个方面，距离D为约50mm。在另一方面，当生物识别传感器14检测到授权用户时，换挡器旋钮118从凹进位置移动到伸出位置。
参照图5，由附图标记210表示根据本公开的原理的生物识别换挡器的又一个实例。生物识别换挡器210与生物识别换挡器10相似，因此相同部件由相同附图标记表示。生物识别换挡器210包括鼠标式换挡器212和生物识别传感器14。鼠标式换档器212包括换档器底座216和换挡器旋钮218。换档器底座216安装在车辆的乘客舱内，通常位于仪表板仪表盘或中央控制台中，以便车辆操作者可以触及。换档器底座216包括指示器面板221，其指示生物识别换挡器210当前处于何种操作模式。
换档器旋钮218可通过在包括停车位置、倒车位置、空档位置和驾驶位置的各种位置之间在纵向方向上平移而相对于换档器底座216移动。换档器旋钮218还包括停车按钮220和解锁按钮222。按下停车按钮220和解锁按钮222两者便允许将换档器旋钮218移出停车位置。换档器旋钮218包括具有外表面224的换档器主体223。换档器主体223限定了换档器主体223内的室或凹部226。室226内无任何材料并由四个平面侧壁227和底面229限定。在一个方面，平面侧壁227相对于底面229成角度。在另一方面，平面侧壁227基本垂直于底面229。外表面224包括抓握部分228，其尺寸适于由车辆操作者的手抓握，这与计算机鼠标类似。开口230设置在抓握部分228并且与室226连通。开口230优选布置成使得当操作者抓握换档器旋钮218时，操作者的手覆盖开口230。开口230具有与开口30相似的尺寸。
生物识别传感器14设置在换档器旋钮218的室226内。在一个实例中，生物识别传感器14设置在室226的底面229上。生物识别传感器14与开口230重合或对准。生物识别传感器14与和外表面224共面的假想平面相距距离“D”。距离D选择成优化生物识别传感器14以大约距离D感测生物识别数据的能力。在一个方面，距离D为约50mm。因此，当操作者用手抓握鼠标式换挡器212时，操作者的手掌与生物识别传感器相距大约距离D。
参照图6，由附图标记212’表示鼠标式换挡器212的替代实施方案。生物识别换挡器212’基本上与鼠标式换挡器212相似，并且相同部件由相同附图标记表示。然而，在鼠标式换挡器212’中，生物识别传感器14设置室250中，室250设置在换挡器底座216中。此外，以限定延伸穿过换档器旋钮252的开口254的换档器旋钮252代替了换档器旋钮218。开口254与换档器底座216的室250连通。当换档器旋钮252至少处于停车位置时，开口254与室250对准。在一个方面，开口254中设有透明盖或窗口258。窗口258至少可透射红外辐射。
转至图7-8，生物识别换挡器的实例以柱式换挡器为例，并由附图标记310表示。生物识别换挡器310与生物识别换挡器10相似并且通常包括设置在柱式换挡器外壳314的室312内的生物识别传感器14。开口316形成于与室312连通的柱式换挡器外壳314的外表面318。生物识别传感器14设置在与柱式换挡器外壳314的外表面318相距距离“D”的位置处。如上所述，距离D选择成优化生物识别传感器14以大约距离D感测生物识别数据的能力。在一个方面，如图7所示，开口316中设有透明盖或窗口320。窗口320至少可透射红外辐射。在另一方面，如图8所示，开口316不包括窗口。
参考图9A-9B，例示了生物识别换挡器的另一个实例并且由附图标记410表示。生物识别换挡器410与生物识别换挡器10相似，并且通常包括可移动换挡器旋钮412、换挡器底座416和生物识别传感器14。然而，生物识别传感器14与换档器旋钮412分开封装。替代地，生物识别传感器14设置在换挡器底座416中的室418中。与室418连通的开口420形成于换档器底座416的外表面422。当不使用时，滑动盖424保护生物识别传感器14免受环境影响。生物识别传感器14设置成与外表面422相距距离“D”。在替代实施方案中，以枢转舱盖426代替了滑动盖424，如图9C所示。舱盖426向上枢转远离换档器底座416以接近生物识别传感器14。在又一个替代实施方案中，以旋转表面盖428代替了滑动盖424。旋转表面盖428在室418内旋转以暴露生物识别传感器14以供使用。
本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不偏离本发明的主旨的变型旨在包括在本发明的范围内。不应认为这种变型脱离了本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于车辆的生物识别换挡器，所述生物识别换挡器包括：
具有外表面的换挡器主体，所述外表面具有配置成由操作者用手抓握的抓握部分，所述换挡器主体限定一室，所述抓握部分具有与所述室连通的开口；以及
静脉读取传感器，其设置在所述室内与所述抓握部分中的开口相距第一距离的位置处；
其中所述第一距离配置成优化操作者的手在所述换档器主体的抓握部分上的生物识别验证。
2.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其还包括设置在所述抓握部分上的开口上方的窗口，其中所述窗口能够透射红外辐射。
3.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其中所述抓握部分中的开口无材料。
4.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其中所述抓握部分中的开口的位置配置成当操作者抓握所述抓握部分时，使所述开口与操作者的手掌对准。
5.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其中所述第一距离为约50mm。
6.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其中所述窗口具有大于所述第一距离的纵向宽度。
7.如权利要求6所述的生物识别换挡器，其中所述窗口的纵向宽度为约100mm。
8.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其中所述静脉读取传感器与具有用于存储生物识别模板的存储器的控制器通信，并且所述控制器配置成将来自所述静脉读取传感器的传感器数据与所述生物识别模板进行比较，如果所述传感器数据与所述生物识别模板匹配，则激活至少一个功能。
9.如权利要求8所述的生物识别换挡器，其中所述至少一个功能包括解锁所述生物识别换挡器以允许所述生物识别换挡器移动。
10.如权利要求8所述的生物识别换挡器，其中所述至少一个功能包括启动所述车辆的点火装置。
11.如权利要求8所述的生物识别换挡器，其中所述至少一个功能包括激活与所述生物识别模板关联的一个或多个操作者偏好。
12.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其中所述换档器主体能够至少在停车位置、空档位置、倒档位置和驾驶位置之间在纵向方向上平移。
13.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其中所述换档器主体能够至少在停车位置、空档位置、倒档位置和驾驶位置之间围绕轴线旋转。
14.如权利要求1所述的生物识别换挡器，其还包括靠近所述抓握部分设置的用于解锁所述生物识别换挡器的按钮。
15.一种用于车辆的生物识别换挡器，其包括：
换档器底座，其限定一室并具有与所述室连通的开口；
换档器旋钮，其连接到所述换档器底座并且能够在至少第一位置与第二位置之间相对于所述换档器底座移动，所述换档器旋钮具有外表面，所述外表面具有配置成由操作者用手抓握的抓握部分，所述换档器旋钮具有延伸穿过所述换档器旋钮的孔，其中当所述换档器旋钮处于所述第一位置时，所述开口和所述孔对准；以及
静脉读取传感器，其设置在所述室内并且配置成当感测到识别的生物识别读数时，允许所述换挡器旋钮从所述第一位置移动到所述第二位置。
16.如权利要求15所述的生物识别换挡器，其中所述换挡器旋钮围绕与所述静脉读取传感器重合的轴线旋转。
17.如权利要求16所述的生物识别换挡器，其中所述换档器旋钮能够在压下位置与伸出位置之间平移，其中当所述静脉读取传感器感测到识别的生物识别读数时，所述换档器旋钮从所述压下位置平移到所述伸出位置。
18.如权利要求15所述的生物识别换挡器，其中所述换挡器旋钮能够在所述第一位置与所述第二位置之间平移。
19.如权利要求15所述的生物识别换挡器，其中所述静脉读取传感器设置在所述室内与所述抓握部分的外表面上的孔相距第一距离的位置处，其中所述第一距离配置成优化操作者的手在所述换档器旋钮的抓握部分上的生物识别验证。
20.一种用于车辆的生物识别换挡器，所述生物识别换挡器包括：
具有外表面的换挡器主体，所述外表面具有配置成由操作者用手抓握的抓握部分，所述换挡器主体限定一室，所述抓握部分具有与所述室连通的开口，其中至少所述抓握部分至少能够在停车位置、空档位置、倒车位置和驾驶位置之间移动；
静脉读取传感器，其设置在所述室内与所述抓握部分中的开口相距一定距离的位置处，其中所述静脉读取传感器感测操作者的手在所述换挡器主体的抓握部分上的生物识别静脉图像；以及
控制器，其与所述静脉读取传感器通信并具有用于存储生物识别模板的存储器，其中所述控制器配置成将来自所述静脉读取传感器的生物识别静脉图像与所述生物识别模板进行比较，如果所述生物识别静脉图像与所述生物识别模板匹配，则激活至少一个功能，其中所述至少一个功能包括解锁所述生物识别换挡器以允许所述抓握部分移动，启动所述车辆的点火装置，或者激活与所述生物识别模板相关联的一个或多个操作者偏好。
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