[發明專利]方向盤上用于手指檢測的光學效應觸摸墊

有效

• 申請號: 201880070969.2
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN111263707B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: P.克洛哈德;J.維羅布萊夫斯基
• 申請（專利權）人: 法國大陸汽車公司;大陸汽車有限公司
• 主分類號: B60K35/00
• 分類號: B60K35/00;B62D1/04;B60K37/06;G06F3/042;G06V40/20;H03K17/96;G06F3/0354
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄧雪萌;王麗輝

一種用于檢測由機動車輛的駕駛員的至少一個手指（P）做出的命令手勢的系統，該系統包括：至少一個界面墊（3）；向界面墊發射紅外光束的光源（4）；用于捕獲由界面墊在與駕駛員對面的側反射的圖像的成像傳感器（5），界面墊包括基礎框架（1）和可移動板（2），可移動板可在靜止位置和至少一個激活位置之間移動，基礎框架包括第一傾斜邊緣，并且可移動板包括第二傾斜邊緣，所述第一和第二傾斜邊緣形成由成像傳感器看到的感興趣的對比區域，并且根據可移動板的位置，是由空隙隔開或是接攏的，并且對于由成像傳感器捕獲的界面墊圖像提供對比效果。

技術領域

本發明涉及用于機動車輛方向盤上的觸摸墊。更具體地，本發明涉及用于通過標準攝像機或更一般地通過成像傳感器來檢測手指手勢和/或觸摸手勢的光學效應觸摸墊。

背景技術

眾所周知，將控制按鈕放置在方向盤的輻條中，例如為了控制音頻和/或通信功能或者甚至速度調節/限制功能，該輻條將方向盤的中央部分連接到輪緣。

然而，在日益精制的人機界面的背景下，這種解決方案缺乏靈活性，因為按鈕是專用的。此外，這需要方向盤和車輛其余部分之間有電纜電氣連接。

具體來說，優選使用不需要在方向盤內部存在電子設備，也不需要在方向盤（其旋轉）和儀表板之間進行電纜電氣連接的解決方案。

此外，出于駕駛安全的原因，非常推薦將手一直保持在方向盤上或緊鄰方向盤的位置，這提供了將人機界面放置在方向盤上的動機，當駕駛員的手握著輪緣時，該人機界面是駕駛員手指可接近的，然而該目標并不總是與上述限制相容。

已經提出，當駕駛員的手的手指位于方向盤附近的特定透明墊上時，通過被稱為3D攝像機的攝像機來檢測由駕駛員的手指做出的某些手勢，例如在文件FR 3 028 222中描述的。然而，根據所提出的解決方案，有必要使用能夠測量相對于在視場中看到的物體的每個點的距離的特定攝像機（稱為“3D”攝像機）：這種類型的設備是昂貴的。此外，很難獲得足夠的精度來確定手指觸摸墊或者手指沒有觸摸墊，然而，從由駕駛員的手指做出的手勢的意義的角度來看，這種差異是非常重要的。

因此，發明人已經認識到需要提出提供用于在方向盤中的觸摸墊上檢測命令手勢的界面的其他解決方案，而不需要方向盤中的電子設備，也不需要方向盤和儀表板之間的電纜電氣連接。

發明內容

為此，提出了一種用于檢測由機動車輛駕駛員的至少一根手指做出的命令手勢的檢測系統，該系統包括：

· 至少一個界面墊，其位于方向盤輪緣附近，

· 至少一個光源，其向界面墊發射主要在近紅外波段中的光束，

· 成像傳感器，用于捕獲至少由界面墊在與駕駛員對面的側反射的圖像。

在該檢測系統中，界面墊包括基礎框架和可移動板，可移動板可在靜止位置和通過用手指按壓而獲得的至少一個激活位置之間移動，基礎框架和可移動板總體上在參考平面XY中延伸并且在垂直于所述參考平面XY的方向Z上具有小的厚度。基礎框架包括相對于參考平面XY成斜面的第一傾斜邊緣，而可移動板包括相對于參考平面XY成斜面的第二傾斜邊緣，第二傾斜邊緣布置成在方向Z上面向第一傾斜邊緣并且平行于第一傾斜邊緣，所述第一傾斜邊緣和第二傾斜邊緣形成由成像傳感器看到的感興趣的對比區域，并且其中，根據可移動板的位置，所述第一傾斜邊緣和第二傾斜邊緣由空隙隔開或是接攏的，并且在靜止位置和激活位置之間對于由成像傳感器捕獲的界面墊圖像共同產生對比效果。

借助于這樣的系統，由成像傳感器捕獲的圖像，在傾斜邊緣的位置處，根據可移動板是處于靜止位置還是處于激活位置而有很大的不同；因此，在將可移動板移動到激活位置的使用者手指的按壓作用下獲得了對比效果。

換句話說，在靜止位置中，在傾斜邊緣處，根據所采用的光學構造，總體上獲得或者光源的高反射系數，或者低反射系數。并且在激活位置中，關于全光反射的情況被反轉，這產生了所尋求的對比效果。