[发明专利]方向盘上用于手指检测的光学效应触摸垫

说明书

一种用于检测由机动车辆的驾驶员的至少一个手指（P）做出的命令手势的系统，该系统包括：至少一个界面垫（3）；向界面垫发射红外光束的光源（4）；用于捕获由界面垫在与驾驶员对面的侧反射的图像的成像传感器（5），界面垫包括基础框架（1）和可移动板（2），可移动板可在静止位置和至少一个激活位置之间移动，基础框架包括第一倾斜边缘，并且可移动板包括第二倾斜边缘，所述第一和第二倾斜边缘形成由成像传感器看到的感兴趣的对比区域，并且根据可移动板的位置，是由空隙隔开或是接拢的，并且对于由成像传感器捕获的界面垫图像提供对比效果。

技术领域

本发明涉及用于机动车辆方向盘上的触摸垫。更具体地，本发明涉及用于通过标准摄像机或更一般地通过成像传感器来检测手指手势和/或触摸手势的光学效应触摸垫。

背景技术

众所周知，将控制按钮放置在方向盘的辐条中，例如为了控制音频和/或通信功能或者甚至速度调节/限制功能，该辐条将方向盘的中央部分连接到轮缘。

然而，在日益精制的人机界面的背景下，这种解决方案缺乏灵活性，因为按钮是专用的。此外，这需要方向盘和车辆其余部分之间有电缆电气连接。

具体来说，优选使用不需要在方向盘内部存在电子设备，也不需要在方向盘（其旋转）和仪表板之间进行电缆电气连接的解决方案。

此外，出于驾驶安全的原因，非常推荐将手一直保持在方向盘上或紧邻方向盘的位置，这提供了将人机界面放置在方向盘上的动机，当驾驶员的手握着轮缘时，该人机界面是驾驶员手指可接近的，然而该目标并不总是与上述限制相容。

已经提出，当驾驶员的手的手指位于方向盘附近的特定透明垫上时，通过被称为3D摄像机的摄像机来检测由驾驶员的手指做出的某些手势，例如在文件FR 3 028 222中描述的。然而，根据所提出的解决方案，有必要使用能够测量相对于在视场中看到的物体的每个点的距离的特定摄像机（称为“3D”摄像机）：这种类型的设备是昂贵的。此外，很难获得足够的精度来确定手指触摸垫或者手指没有触摸垫，然而，从由驾驶员的手指做出的手势的意义的角度来看，这种差异是非常重要的。

因此，发明人已经认识到需要提出提供用于在方向盘中的触摸垫上检测命令手势的界面的其他解决方案，而不需要方向盘中的电子设备，也不需要方向盘和仪表板之间的电缆电气连接。

发明内容

为此，提出了一种用于检测由机动车辆驾驶员的至少一根手指做出的命令手势的检测系统，该系统包括：

· 至少一个界面垫，其位于方向盘轮缘附近，

· 至少一个光源，其向界面垫发射主要在近红外波段中的光束，

· 成像传感器，用于捕获至少由界面垫在与驾驶员对面的侧反射的图像。

在该检测系统中，界面垫包括基础框架和可移动板，可移动板可在静止位置和通过用手指按压而获得的至少一个激活位置之间移动，基础框架和可移动板总体上在参考平面XY中延伸并且在垂直于所述参考平面XY的方向Z上具有小的厚度。基础框架包括相对于参考平面XY成斜面的第一倾斜边缘，而可移动板包括相对于参考平面XY成斜面的第二倾斜边缘，第二倾斜边缘布置成在方向Z上面向第一倾斜边缘并且平行于第一倾斜边缘，所述第一倾斜边缘和第二倾斜边缘形成由成像传感器看到的感兴趣的对比区域，并且其中，根据可移动板的位置，所述第一倾斜边缘和第二倾斜边缘由空隙隔开或是接拢的，并且在静止位置和激活位置之间对于由成像传感器捕获的界面垫图像共同产生对比效果。

借助于这样的系统，由成像传感器捕获的图像，在倾斜边缘的位置处，根据可移动板是处于静止位置还是处于激活位置而有很大的不同；因此，在将可移动板移动到激活位置的使用者手指的按压作用下获得了对比效果。

换句话说，在静止位置中，在倾斜边缘处，根据所采用的光学构造，总体上获得或者光源的高反射系数，或者低反射系数。并且在激活位置中，关于全光反射的情况被反转，这产生了所寻求的对比效果。