[发明专利]用于在机动车中确定使用者的操纵元件、尤其为手指的位置的方法以及定位装置

说明书

本发明涉及带有权利要求1的前序部分特征的用于在机动车中确 定使用者的操纵元件(尤其为手指)在接近表面时的位置，以及带有权 利要求11的前序部分特征的定位装置。

在现有技术中已知的是，以非接触的方式获取(ermitteln)使用者的 操纵元件(例如手指)的位置。为此设置，通过信号发生器(Signalgeber) 产生高频发生器信号。将该发生器信号以电容的方式耦合(einkoppeln) 到坐在车辆座椅上的使用者中。因此，信号发生器的布置优选地设置 在车辆座椅处。为了可探测(erfassen)使用者的手指接近表面，将传感 器布置到该表面处或其周围。如果手指接近这些传感器，则由信号发 生器、使用者、以及再次通过车辆与信号发生器相连接或相耦合的传 感器组成的信号环路中的电容发生变化。电容的变化(其可理解为接收 的通过使用者的身体传输的发生器信号的信号强度的变化)为关于使 用者的手指与相应的传感器的间距的度量(Mass)。可根据其它原理构 造其它的传感器系统，然而无论如何都要评价(auswerten)通过使用者 传输的HF-信号的信号强度。根据已知的传感器位置和分别指明关于 身体部分与相应传感器的距离的度量的各个传感器信号，可通过三角 测量确定身体部分的位置。

在文件WO 2004/078536中描述了通过机动车中的使用者的身体 的这样的HF-信号传输以用于非接触地检测身体部分的接近的基本原 理。

在机动车中，定位单元通常以与布置在驾驶员座椅和副驾驶员座 椅之间的中控台中的指示装置和操控装置相关的方式而使用。尤其与 包括指示表面的这样的指示装置和操控装置一起使用定位单元。然后 使用定位单元，以用于确定使用者手指相对于指示表面的接近。然而 由于布置在驾驶员座椅和副驾驶员座椅之间，通常不以垂直于指示表 面的方式实现手指的接近。相反地在大多数情况下在倾斜的角度下实 现接近。由于传感器布置在指示表面周围或以与指示表面带有间隔的 方式布置在指示表面周围，因此手指并不总是最近地靠近传感器中的 一个的身体部分。

在图1a至1d中显示了四种情形，在这四种情形中使用者分别地 使其右食指1接近在其前方布置在右侧的构造成触摸屏的指示表面6 的不同接触位置2-5。围着指示表面6分别地在角点7处布置有传感 器8-11。在根据图1a的接触情形(在其中，使用者利用右食指1接触 位于左下角中的接触位置2)中，传感器8-11中没有一个由其它的身体 部分以值得注意的方式干扰地加以影响。

然而，当右食指1接近位于指示表面6的左上角中的接触位置3 时，布置在左下角的传感器8由使用者的手12和前臂13一起加以影 响。

在根据图1c的情形(在其中，使用者使右食指1接近布置在右上 角中的接触位置4)中，布置在左下角的传感器8由手12和前臂13强 烈地加以影响。

在图1d中示出的情形(在其中，使用者的右食指1接近位于右下 角的接触位置5)中，相应地布置在左下角和右下角处的传感器8和11 由手12和前臂13一起加以影响。由此根据传感器信号执行的三角测 量通常无法得到用于接触的右食指1的准确的定位。

因此本发明的技术问题在于，无法满意地解决现有技术的定位。 因此本发明的目的是，实现改进的定位装置以及用于在机动车中对操 纵元件(尤其为的使用者的手指)在接近表面时进行位置确定的改进的 方法。

该目的根据本发明通过带有权利要求1的特征的方法以及带有权 利要求11的特征的装置而实现。本发明的有利的设计从从属权利要 求中得到。