(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御要素（２０）、アクチュエータ装置（３０）及び電子制御装置（１１）を備える車両用の操作設備（１０）であって、前記制御要素（２０）に加えられる制御動作の起点を識別するための識別センサ（４０）をさらに備える操作設備（１０）において、前記制御要素（２０）が非接触式に操作され、
前記識別センサ（４０）が人体を介する信号伝送を使用するセンサとして提供され、前記識別センサ（４０）の第１の部分が車両座席及び/又はハンドル及び/又は車両乗員の足の近くの車両フロア及び/又は前記車両乗員の頭の近くの車両天井板及び/又はヘッドレストに設置され、前記識別センサ（４０）の第１の部分は各車両乗員の前記人体の近くに恒久的に配置され、前記識別センサ（４０）の第２の部分は前記制御要素（２０）の背面に設置される区画化センサ装置を有することを特徴とする車両用の操作設備（１０）。
【請求項２】
前記識別センサ（４０）の前記第１の部分が無動力部分であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項３】
前記識別センサ（４０）によって識別可能な前記起点が少なくとも運転者席及び乗客席を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項４】
前記アクチュエータ（３０）が以下の車両システム、すなわち、車両制御システム、車両ナビゲーションシステム、車両映像システム、車両音声システム、車両空調システム、車両室内照明システム、車両座席調整システムの少なくとも１つを備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項５】
前記車両映像システムが少なくとも１つのディスプレイ装置（３１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項６】
前記制御要素（２０）が前記車両映像システムの前記少なくとも１つのディスプレイ装置（３１）と統合されて設けられることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項７】
前記制御要素（２０）が静電容量センサを備えることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項８】
前記識別センサ（４０）が少なくとも１つの光学的感知要素（４１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項９】
前記識別センサ（４０）が、共通の視界を備える第１の光学的感知要素（４１）及び第２の光学的感知要素（４２）を備え、前記制御要素（２０）に加えられる前記制御動作の前記起点の前記識別が前記第１及び前記第２の光学的感知要素（４１、４２）の信号の重畳に基づくことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の車両用の操作設備（１０）。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の操作設備（１０）において制御要素（２０）に加えられる制御動作の起点を識別する方法であって、第１のステップにおいて、第１の光学的感知要素（４１）が第１の信号を提供し且つ第２の光学的感知要素（４２）が第２の信号を提供し、第２のステップにおいて、前記第１の信号及び前記第２の信号が制御動作の起点を識別するために重畳される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作設備が多数の車両乗員により使用されるために設けられる、車両内の操作インターフェースを提供するための操作設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、このような操作設備又は制御要素は、車両の中央に、例えば、中央コンソールの領域に設けられ、それ故に、１人以上の車両乗員によって、例えば、運転者及び乗客によって操作され得る。これは、制御要素を作動させるときに引き起こされる機能又は作動、例えば、天井板に設置される室内照明又は乗客コンパートメント照明の作動及び車両室内の全ての照明の提供が、全ての車両の乗員に対して同じように意図されているのであれば問題はない。
【０００３】
しかし、制御要素に加えられる制御動作の起点によって、すなわち、例えば、運転者が制御動作の起点であるかどうか、又は乗客が制御動作の起点であるかどうかによって、１つの及び同一の制御要素を操作するときに引き起こされる作動が異なる場合がある。１例として、例えば独国特許出願第ＤＥ１０２００５０３５１１１Ａ１号に開示される、閲覧の方向によって異なる情報コンテンツを、例えば運転者に対する案内情報及び乗客に対する映像情報を同時に表示することが出来る、デュアルビューディスプレイが言及される。このような場合において、車両の乗員は共に、制御要素の操作に対する異なる要求を有する。しかし、周知の装置は、特に、例えば車両乗員の指によって、制御要素の表面に接触することを要求するという欠点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、接触を回避出来るように車両制御要素をさらに改善し、且つ／又は制御要素に加えられる制御動作の起点の感知をさらに改善することが、本発明の目的である。  
【課題を解決するための手段】
【０００５】
課題は、本発明の第１の実施形態に関しては、制御要素、アクチュエータ装置及び電子制御装置を備える車両用の操作設備によって解決される。車両用の操作設備は、制御要素に加えられる制御動作の起点を識別するための識別センサをさらに備え、ここで制御要素は、非接触式で操作される。これは、例えば車両乗員の指の物理的な接触又は打撃無しで、制御要素を操作する可能性を提供する。例えば、指が接触要素に接近することのみが必要とされる。これにより、特に貸し自動車等のような異なる時間に多数の異なる人物によって使用される自動車において、制御要素の衛生的性能を向上させるだけでなく、指紋の痕跡がこのような制御要素の表面に残されないので、このような制御要素の表面の美観的性能を向上させることが可能となる。非接触式で使用することが出来る制御要素の提供は、ディスプレイ装置（特に、デュアルビュー機能を提供する、すなわち第１の角度範囲内で第１の映像画像を及び第２の角度範囲内で第２の映像画像を提供するディスプレイ装置）と共に一体化される制御要素である場合に特に有利である。本発明のこのような具現化によって、ディスプレイ装置の表面の前で手又は指を移動させることにより（しかし、操作者とディスプレイ装置の表面との間で接触することを要さずに）制御要素の操作をすることが可能になる。好ましくは、このような移動又はジェスチャは、ディスプレイ装置の表面に平行な又はディスプレイ装置の表面に直交する成分を有する移動、例えばディスプレイ装置に平行な平面の方向の一方又は他方の略直線移動、ディスプレイ装置に平行な平面の円形移動、ディスプレイ装置への接近移動（すなわちディスプレイ装置の表面に直交する移動）等を含む。このような移動を検出するために、交流電磁界及び／又は直流電磁界での操作者の指又は手の作用が検出され得る。本発明によれば、これは、好ましい実施形態では識別センサの区画化センサ装置により実現されることが可能である。例えば、操作者の指又は手の移動又はジェスチャが検出されることが可能であり、指紋の痕跡が制御要素の表面及び特にディスプレイ装置の表面で回避されるように、区画化センサ装置は、例えばディスプレイ装置の背面に設置される。制御要素を操作する非接触式の別の利点は、複数の操作の動作が複数の車両乗員によって行われ且つ本発明の操作設備によって同時に認識され得ることにある。これは、複数の車両乗員の移動を梯陣（ｅｃｈｅｌｏｎ）で空間的に配置することにより可能であり、それによりディスプレイ装置の同一表面領域又は表面部分を共有する。複数の車両乗員間の識別は、異なる車両乗員／異なる車両座席に対して異なる周波数を使用することにより可能である。
【０００６】
本発明の第１の実施形態によれば、識別センサが人体を介する信号伝送を使用するセンサとして提供されることが好ましい。ここで、好ましくは識別センサの第１の部分は、恒久的に人体の近くに設置され、且つ好ましくは識別センサの第１の部分は、無動力部分である。さらに、課題はまた、本発明の第２の実施形態について、制御要素、アクチュエータ装置及び電子制御装置を備える車両用の操作設備により解決される。ここで、操作設備は、制御システムに加えられる制御動作の起点を識別するための識別センサをさらに備える。ここで、識別センサは、人体を介する信号伝送を用いるセンサとして提供される。ここで、好ましくは、識別センサの第１の部分は、恒久的に人体の近くに設置され、且つ好ましくは識別センサの第１の部分は、無動力部分である。これは、制御要素と乗員の１人の相互作用が容易に検出され且つ別の車両の乗員の相互作用から区別され得るように、車両乗員の座席に電極を取り付ける可能性を提供する。このようなセンサの１例は、独国特許出願第ＤＥ１０２００５０１５８０２Ａ１号に開示される。このようなセンサ又はセンサシステムの構成要素、すなわち送信電極及び受信電極は、非常に費用効率の優れた態様で車両に設けられ且つ統合され得るので、このようなセンサを用いることで、制御要素に加えられる制御動作の起点を識別するという課題に対して費用効率の優れた解決策を提供することが出来る。このような識別センサを用いて、データ送信は、制御要素を操作する車両乗員の人体を介して実現される。原理的に、人体は電気信号を伝導する媒体として使用され得ることが知られている。それにより、及び本発明により、制御要素に加えられる制御動作の起点についての局在情報を送信する伝送経路は、例えば制御要素に指を接触させること又は単に接近させること（すなわち、制御要素へ接触せずに）のいずれかにより確立される。これは、制御動作の起点として、例えば運転者／乗客間を識別することを可能にする。本発明によれば、送信電極及び／又は送信装置は、車両乗員の座席に統合され又は割り当てられる電子制御装置の中に設置される。多くの車両、特に一部の車両等級の車両については、座席は、（例えば、座席の調整用に及び／又は座席の部分の調整用に及び／又は座席暖房又は座席冷却用に）電子制御装置を有する動力調整装置を既に備えている。このため座席の中の又は座席に割り当てられる識別センサ用に送信電極及び／又は送信装置を設けることは、座席又は車両に実質的に追加の費用及び重量を付加しない。送信電極はさらに、座席暖房の一部であってもよく、又は座席暖房に統合されてもよい。（特に本発明の第２の実施形態の）本発明の代替的な実施形態において、識別センサの第１の部分を提供することが可能である。ここで、第１の部分の識別センサは、人体の近くに恒久的に（又は少なくとも恒久的に）設置され、且つ好ましくは、識別センサの第１の部分は、無動力部分である。これは、識別センサの第１の部分が、例えば車両乗員が着座する車両座席に設置されることを意味する。それにより、車両乗員の近くの恒久的又はほぼ恒久的な配置が可能である。検知センサの第１の部分の他の可能な位置は、ハンドル、車両フロア（車両乗員の足の近く）、車両天井板（車両乗員の頭の近く）及び／又は乗員のヘッドレストを含む。無動力部分として識別センサの第１の部分を提供することは、本発明によれば、識別センサのこの第１の部分の操作について別個の電源の供給が必要でないことを意味する。これは特に、座席（又は識別センサの第１の部分の別の配置）が使用可能な電源供給線を備えないか又はそれの近くに設置されない場合に、有利である。識別センサの第１の部分はまた、特に上記のセンサシステムによる第１の電極を備える。この第１の電極は、受信電極及び送信電極のどちらとしても使用され得る。（識別センサの第２の部分の）対応する第２の電極は、制御要素又はその付近に、好ましくはディスプレイ装置又はその付近に、及びより好ましくはいわゆるタッチスクリーンという意味での一体化ディスプレイ装置及び制御要素又はその付近に（電源供給及びさらなる回路と共に）設置される。このような状況において、第２の部分（及び相応する第２の電極）は、識別センサの第１の部分における第１の電極によって受信される（且つ車両乗員の人体を介して送信される）（好ましくは変調された）信号のための送信装置又は送信電極として使用され得る。このような信号の受信は、識別センサの第２の部分により同様に受信される（且つ車両乗員の人体を介して再び送信される）さらなる（好ましくは同様に変調された）信号を発信することにより、識別センサの第１の部分によって確認され得る。それにより、車両乗員が例えばタッチスクリーンに接触した又は制御要素を操作したという情報が、識別され得る。この例は、この場合において、第１の電極及び第２の電極が共に発信（又は送信）電極として及び受信電極として使用されることを示す。タッチスクリーン／タッチパネルが使用される場合において、そのタッチパネルに存在する電極又はタッチパネルに存在する電極は、（識別センサの第２の部分の）第２の電極として使用され得る。それにより、追加の電極又は対応する部分に対する要求が存在しない。
【０００７】
本発明の共に第１及び第２の実施形態によれば、識別センサによって識別可能な起点は、少なくとも運転者座席及び乗客座席を備えることがさらに好ましい。それにより、運転者と（運転者に隣接する座席の）乗客とが区別され得るような車両乗員の識別を提供することが有利に可能となる。また、本発明の共に第１及び第２の実施形態の別の代替において、それが第２列又は第３若しくは別の後の列であるかにかかわらず、運転者席の後ろの座席列の異なる座席（すなわち、こうした座席に着座する乗員）間を識別するための可能性を提供することが可能である。また、本発明の共に第１及び第２の実施形態のさらなる代替において、１つ以上の座席列、例えば第１列及び第２列の異なる座席（すなわち、こうした座席に着座する乗員）間を識別する可能性を提供することが出来る。
【０００８】
さらなる及び本発明の共に第１及び第２の実施形態によれば、アクチュエータ装置は、以下の車両システム、すなわち、車両制御システム、車両ナビゲーションシステム、車両映像システム、車両音声システム、車両空調システム、車両室内照明システム、車両座席調整システムのうちの少なくとも１つを備えることが非常に好ましい。それにより、本発明によれば、本発明の車両用の操作設備が、乗員が個別に制御する機能に関するほとんど全ての車両システムを操作するために使用され得ることが、有利に可能となる。この点において、本発明の１つの重要な利点は、車両に取り付けられる制御要素の数を減少させることが出来るという事実に依存する。例えば、（制御要素に加えられる制御動作の起点が識別センサによって検出され得るので）同一の制御要素により（車両の異なる側又は部分に対して異なる空調の可能性を有する車両において）左側の空調及び右側の空調を調整することが可能である。それにより、制御要素の複製が回避され得る。このため、例えば、中央コンソールにおいて又は計器パネルの別の場所において、費用を節約し且つ空間を節約することが可能となる。本発明によれば、この利点はまた、個別の照明装置又は個別の座席調整装置に関しても可能である。
【０００９】
本発明の第１及び第２の実施形態のさらなる代替的な具現化によれば、車両映像システムが少なくとも１つのディスプレイ装置を備え、並びに／又は制御要素が車両映像システムの及び／若しくは車両ナビゲーションシステムの及び／若しくは別の車両システムの少なくとも１つのディスプレイ装置と統合されて設けられことが非常に好ましい。それにより、本発明によれば、車両をより高価にするだけでなく制御要素の操作をユーザに対してより複雑にする多数の制御要素を提供する必要無しに、制御要素が例えば空調、座席調整、音声／映像の娯楽、ナビゲーションタスクに関する多数の異なる機能に使用され得ることが、有利に可能となる。
【００１０】
さらなる及び本発明の第１及び第２の実施形態によれば、制御要素が静電容量センサを備えること及び／又は識別センサが共通の視界を備える少なくとも１つの第１の光学的感知要素及び第２の光学的感知要素を備えること、制御要素に加えられる制御動作の起点の識別が第１及び第２の光学的感知要素の信号の重畳（センサデータ融合）に基づくこと、が非常に好まれる。本発明のこのような実施形態はまた、近接センサ及び／又は近似センサを備え得る。こうした手段により、制御要素の表面が汚れず且つ／又は指紋の痕跡を残され得ないように、制御要素の非接触式操作を提供することが有利に可能である。
【００１１】
本発明の別の目的は、本発明の操作設備において制御要素に加えられる制御動作の起点を識別する方法である。第１のステップにおいて、第１の光学的感知要素が第１の信号を提供し、且つ第２の光学的感知要素が第２の信号を提供する。第２のステップにおいて、第１の信号及び第２の信号は、制御動作の起点を識別するために重畳される。それにより、制御動作の起点の信頼出来且つ効率的な識別が実行され得る。
【００１２】
本発明の実施形態は、図面に示され、且つ以下の記載においてさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】操作設備の構成要素の概略図を示す。
【図２】制御動作の起点を識別する際の異なる可能性を示す。
【図３】制御動作の起点を識別する際の異なる可能性を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１において、操作設備１０の構成要素の概略図が示される。操作設備１０は、少なくとも１つの制御要素２０、好ましくは複数の制御要素２０を備える。さらに、操作設備１０は、アクチュエータ装置３０及び電子制御装置１１を備える。アクチュエータ装置３０は、車両制御システム及び／又は車両ナビゲーションシステム及び／又は車両映像システム及び／又は車両音声システム及び／又は車両空調システム及び／又は車両室内照明システム及び／又は車両座席調整システムを備える。アクチュエータ装置３０は、好ましくはディスプレイ装置３１を備える。さらに、操作設備１０は、識別センサ４０を備える。識別センサ４０は、制御要素２０に又は複数の制御要素２０の１つに加えられる操作動作の起点が検出され得るように設けられる。
【００１５】
図２において、ディスプレイ装置３１及び制御要素２０が統合され又は少なくとも互いに近接する場合について、制御動作の起点を検出する識別センサ４０の第１の可能な配置が概略的に示される。制御要素２０は、例えば、ディスプレイ装置３１への指４５の接近を検出することが可能な静電容量センサの電極（制御要素２０を表す破線内の実線として表される）を備える。ディスプレイ装置の表面の異なる領域に空間的に局在化する複数のこのような電極により、図２の左手側の破線で示されるような、指４５の移動を検出することが出来る。
【００１６】
図３において、制御動作の起点を検出する識別センサ４０の第２の可能な配置が概略的に示される。識別センサ４０は、第１の光学的感知要素４１及び第２の光学的感知要素４２を備える。光学的感知要素４１、４２は共に、例えば各検出領域４１’、４２’のイメージに対応する信号を提供する。光学的感知要素４１、４２により、車両の乗員の指４５が接近する位置及び方向を検出することが出来る。選択的に、識別センサ４０のこの第２の配置において、静電容量近似センサ及び／又は静電容量近接センサ及び／又はＰＩＲ近接センサ（受動赤外線センサ）が、車両乗員の指４５の存在及び／又は移動をさらに検出するために使用される。異なるセンサのデータ又は信号が、電子制御装置によって統合される態様（センサデータ融合）で処理され得る。
【符号の説明】
【００１７】
（参照符号の一覧）  
１０  操作設備  
１１  電子制御装置  
２０  制御装置  
３０  アクチュエータ装置  
３１  ディスプレイ装置  
４０  識別センサ  
４１  第１の光学的感知要素  
４２  第２の光学的感知要素  
４１’  第１の検出領域  
４２’  第２の検出領域  
４５  車両乗員の指
【図１】
0005651335.tif 000002
【図２】
0005651335.tif 000003
【図３】
0005651335.tif 000004