Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache Deaktivierung
der Verstellvorgänge bei einem Fingerabdrucksensorsystem
vorzunehmen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des
unabhängigen Anspruchs gelöst.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aktivierung
benutzerspezifischer Einstellungen umfaßt zumindest einen
Fingerabdrucksensor, dessen Sensorsignal eine Signalauswertung zur
Benutzererkennung mit zumindest einer Referenzinformation
vergleicht. Zumindest einem Benutzer ist zumindest eine
Einstellung einer einstellbaren Komponente zugeordnet. Es ist
eine Steuerung vorgesehen, die die einstellbare Komponente
im Sinne der dem erkannten Benutzer zugeordneten Einstellung
aktiviert. Erfindungsgemäß sind Erkennungsmittel vorgesehen,
die die Anwesenheit eines Fingers auf dem
Fingerabdrucksensor detektieren, wobei die Aktivierung der einstellbaren
Komponente in Abhängigkeit davon erfolgt, ob ein Finger als
anwesend detektiert wurde. Mit Hilfe der Erkennungsmittel
ist es möglich, sofort den Verstellvorgang der einstellbaren
Komponente zu unterbinden, wenn sich der Finger nicht mehr
auf dem Fingerabdrucksensor befindet. Dadurch können
sicherheitsgefährdende Verstellvorgänge sofort unterbrochen
werden.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, als
Erkennungsmittel auf die Auswertung des Sensorsignals des
Fingerabdrucksensors zurückzugreifen. Da der
Fingerabdrucksensor ohnehin schon zur Benutzererkennung und zur Aktivierung
der benutzerabhängigen Einstellungen vorgesehen ist, ist für
das Erkennungsmittel keine zusätzliche Hardware mehr
erforderlich. Mit Hilfe entsprechender Auswertealgorithmen wird
festgestellt, ob sich der Finger überhaupt noch auf dem
Fingerabdrucksensor befindet. Diese Auswertelogik ist bereits
zur Benutzeridentifizierung vorhanden. Diese Vorrichtung
zeichnet sich somit durch eine einfache und kostengünstige
Bauweise aus.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist als Erkennungsmittel
ein kapazitiver Sensor vorgesehen. Dieser erfaßt in
Abhängigkeit von der Anwesenheit des Fingers auftretende
Kapazitätsänderungen, die eine nachgeschaltete Auswerteelektronik
zur Anwesenheitsdetektion heranzieht. Der kapazitive Sensor
muß vom Benutzer nicht unmittelbar berührt werden.
In einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung wird das
Erkennungsmittel durch einen von dem Finger betätigbaren Schalter
realisiert. Ein solcher Tastschalter läßt sich einfach in
den Fingerabdrucksensor integrieren. Die Zuverlässigkeit
dieses Erkennungssystems ist sehr hoch.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den
weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben.
Es zeigen die Fig. 1 ein Blockschaltbild der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie die Fig. 2 ein Flussdiagramm zur
Darstellung der Betriebsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein Fingerabdrucksensor 10 gibt ein Sensorsignal 12 und ein
Schaltsignal 13 an eine Signalauswertung 14 ab. In der
Signalauswertung 14 ist eine Referenzliste 15 hinterlegt, in
der an der ersten Position eine einen ersten Benutzer
identifizierende erste Referenzinformation U1REF, an der zweiten
Position eine einen zweiten Benutzer identifizierende zweite
Referenzinformation U2REF und an der n-ten Position eine
einen n-ten Benutzer identifizierende n-te Referenzinformation
UNREF hinterlegt sind. Die Signalauswertung 14 gibt als
Ausgangssignal eine Benutzerinformation 16 und ein
Fingeranwesenheitssignal 18 an eine Steuerung, eine im folgenden als
Komfortsteuergerät 20 bezeichnete ab. Das Komfortsteuergerät
20 enthält einen Speicher 21 für Benutzereinstellungen. Für
den ersten Benutzer bzw. die zugehörige erste
Referenzinformation U1REF ist eine erste Einstellung E1, für den zweiten
Benutzer bzw. die zugehörige zweite Referenzinformation
U2REF ist eine zweite Einstellung E2 usw. hinterlegt.
Außerdem werden vier Signale eines Bedienelements 22 an das
Komfortsteuergerät 20 geführt. Das Komfortsteuergerät 20
erzeugt entsprechende Ansteuersignale für Verstellantriebe 24
als Beispiel für benutzerabhängig einstellbare Komponenten.
Fingerabdrucksensoren 10 erfassen die typische
Charakteristika eines Fingerabdrucks beispielsweise auf optischem oder
kapazitivem Wege. Das zugehörige Sensorsignal 12 wird von
der Signalauswertung 14 nach dem in Fig. 2 beschriebenen
Verfahren verarbeitet. In einem Schritt 101 wird das
Sensorsignal 12 eingelesen. Dem System sind bereits eine Reihe von
Benutzer anhand der Referenzinformationen U1REF, U2REF, UN-
REF vorab bekannt. Die Signalauswertung 14 ermittelt nun, ob
das eingelesene Sensorsignal 12 anhand der
Referenzinformation U1REF, U2REF, UNREF einem bereits bekannten Benutzer
zugeordnet werden kann. Zu diesem Zweck vergleicht die
Signalauswertung 14 das Sensorsignal 12 mit dem ersten
Element der Referenzliste 15, nämlich der ersten
Referenzinformation U1REF. Der entsprechende Referenzlistenzeiger i steht
auf der Position 1 (i = 1), Schritt 103. Daran schließt sich
der Vergleich zwischen dem Sensorsignal 12 und der
Referenzinformation UiREF in Schritt 105 an. Wird keine
Übereinstimmung des Sensorsignals 12 mit der ersten Referenzinformation
U1REF (i = 1) festgestellt, wird der Referenzlistenzeiger i
um 1 erhöht, Schritt 111. Solange das Ende der Referenzliste
noch nicht erreicht ist, wie in Abfrage 113 ermittelt,
werden die Schritte 105, 107 und 111 nacheinander durchlaufen.
Somit wird das Sensorsignal 12 nacheinander mit den
Referenzinformationen U1REF bis UNREF verglichen, die in der
Referenzliste 15 hinterlegt sind. Ist das Ende der Referenzliste
15 erreicht, wie in Abfrage 113 ermittelt, wird das
eingelesene Sensorsignal 12 als neue Referenzinformation UNEUREF
abgespeichert und der Referenzliste 15 hinzugefügt, Schritt
115. Dem System war zwar der neue Benutzer unbekannt, er
wird jedoch als neuer Benutzer ohne weitere Verifikationen
zugelassen. Sofern schon alle Speicherplätze der
Referenzliste 15 mit Referenzinformationen beschrieben sind, wird die
letzte Referenzinformaion UNREF gelöscht, Schritt 115. Die
Einlernprozedur eines neuen Benutzers erfolgt ohne weiteres
Zusatzkriterium.
Für den Fall, dass eine Übereinstimmung zwischen dem
Sensorsignal 12 und einer der Referenzinformationen U1REF, U2REF,
UNREF in Schritt 107 festgestellt wurde, ordnet die
Signalauswertung 14 dem Sensorsignal 12 somit eindeutig einen
bestimmten Benutzer anhand der Referenzinformation U1REF,
U2REF, UNREF zu, Schritt 109. Die so ermittelte
Referenzinformation UXREF wird als Benutzerinformation 16 an das
Komfortsteuergerät 20 weitergeleitet.
Darüber hinaus kann in Schritt 110 eine Umsortierung der
Referenzliste 15 erfolgen, um die nächste
Benutzeridentifikation zu beschleunigen. Hierbei sind unterschiedliche
Vorgehensweisen denkbar. So könnte der Referenzlistenzeiger i auf
die zuletzt identifizierte Referenzinformation UXREF für den
nächsten Identifizierungsvorgang gesetzt werden. Somit würde
die Signalauswertung 14 das neu einzulesende Sensorsignal 12
mit der letzten eine Übereinstimmung hervorgerufenen
Referenzinformation UXREF vergleichen. Als weitere Beeinflussung
der Referenzliste 15 könnte die Häufigkeit der erfaßten
Benutzer dienen. Mit jeder Übereinstimmung der
Referenzinformation mit dem Sensorsignal 12 wird ein dieser
Referenzinformation zugeordneter Zähler inkrementiert. Dieser Zähler
ist somit ein Maß für die Häufigkeit der Benutzung. Die
Referenzliste 15 wird nun nach Häufigkeit sortiert, d. h. die
Referenzinformation mit der höchsten Häufigkeit wird an die
erste Stelle gesetzt und so fort. Beim neuen
Identifikationsvorgang vergleicht die Signalauswertung 14 nunmehr als
erstes das Sensorsignal 12 mit der an der ersten Stelle der
Referenzliste 15 stehenden Referenzinformation, also mit
derjenigen Referenzinformation, die die meisten
Benutzungsvorgänge zu verzeichnen hat. Dadurch erhöht sich die
Wahrscheinlichkeit, dass schnell ein häufiger Benutzer wieder
erkannt wird. die Benutzungshäufigkeit kann auch als
Kriterium dafür herangezogen werden, welche Referenzinformation
bei einem neu hinzutretenden Benutzerprofil und begrenztem
Speicherplatz gelöscht werden soll. Die Referenzinformation
mit der geringsten Nutzungshäufigkeit wird in diesem Fall
entfernt. Dadurch läßt sich die Anzahl der neu anzulernenden
Benutzer minimieren.
Die Signalauswertung 14 übermittelt als Benutzerinformation
16 die mit dem Sensorsignal 12 übereinstimmende erste
Referenzinformation U1REF. Das Komfortsteuergerät 20 empfängt
die Benutzerinformation 16 und sucht in dem Speicher 21 für
die Benutzereinstellung ab, ob die übermittelte
Benutzerinformation 16 in Form der Referenzinformation U1REF dort
vorhanden ist. Der ersten Referenzinformation U1REF ist in dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die erste Einstellung E1
zugeordnet, der zweiten Referenzinformation U2REF die zweite
Einstellung E2. Das Komfortsteuergerät 20 liest diese erste
Einstellung E1 aus und aktiviert die Verstellantriebe 24 im
Sinne dieser ersten Einstellung E1. Die Verstellantriebe 24
können beispielsweise in Fahrer- oder Beifahrersitz eines
Kraftfahrzeugs in die durch die erste Einstellung E1
angegebene Position verfahren. Die Verstellantriebe 24 könnten
auch zur Verstellung von Innen- und/oder Außenspiegeln oder
Abblendvorrichtungen herangezogen werden. Es ist jedoch
nicht zwingend erforderlich, dass das Komfortsteuergerät 20
Verstellantriebe 24 ansteuert. Es könnte auch die
Einstellungen E1, E2 für Klimasteuergeräte oder Radiosteuergeräte
vorgeben, um beispielsweise bestimmte Innenraumtemperaturen,
die der Benutzer beim letzten Bedienvorgang abgelegt hat, zu
aktivieren oder benutzerabhängig voreingestellte Radiosender
anzuwählen. Dies sei jedoch nur beispielhaft für mögliche
einstellbare Komponenten erwähnt.
Gemäß der Erfindung sind nun Erkennungsmittel 10, 14
vorgesehen, die die Anwesenheit eines Fingers auf dem
Fingerabdrucksensor 10 detektieren. In einer ersten Alternative
werden die Erkennungsmittel durch den Fingerabdruckssensor 10
und die Signalauswertung 14 realisiert. Die Signalauswertung
14 überprüft das vom Fingerabdrucksensor 10 bereitgestellte
Sensorsignal 12 ständig darauf hin, ob es mit irgend einem
für die Anwesenheit eines Fingers auf dem
Fingerabdrucksensor 10 charakteristischen Muster näherungsweise
übereinstimmt. Solange dies der Fall ist, gibt die Signalauswertung
14 ein Fingeranwesenheitssignal 18 an das Komfortsteuergerät
20 ab. Das Fingeranwesenheitssignal 18 besitzt einen binären
Zustand. Es weist beispielsweise den Wert Logisch Eins auf,
wenn die Signalauswertung 14 anhand des Mustervergleichs
einen anwesenden Finger erkannt hat. Dieses
Fingeranwesenheitssignal 18 zieht das Komfortsteuergerät 20 nun dazu
heran, die entsprechende Ansteuerung der Verstellantriebe 24
durch eine Und-Verknüpfung zu verriegeln. Die Aktivierung
der Verstellantriebe 24 wird nur solange zugelassen, wie das
Fingeranwesenheitssignal 18 den Wert Logisch Eins aufweist
und damit anzeigt, dass sich noch ein Finger auf dem
Fingerabdrucksensor 10 befindet. Entfernt der Benutzer den Finger
von dem Fingerabdrucksensor 10, so erkennt dies die
Signalauswertung 14 sofort und verändert daraufhin das
Fingeranwesenheitssignal 18 von Logisch Eins auf Logisch Null.
Aufgrund der Und-Verknüpfung des Aktivierungssignals für die
Verstellantriebe 24 mit dem Fingeranwesenheitssignal 18 wird
sofort die Aktivierung der Verstellantriebe 24 unterbunden.
Zur Fingeranwesenheitserkennung ist es notwendigerweise
nicht erforderlich, dass das erfaßte Sensorsignal des
Bedienelements 22 exakt mit einer in der Referenzliste 15
hinterlegten Referenzinformationen übereinstimmt. Dadurch kann
die Verarbeitungszeit der Fingeranwesenheitserkennung
verkürzt werden. Wird der Finger erneut auf den
Fingerabdrucksensor 10 gelegt, wird die Aktivierung der Verstellantriebe
24 im Sinne der vorangegangenen Einstellung E1 wieder
aufgenommen. Dies geschieht ggf. so lange, bis die
Verstellantriebe 24 die als Referenzwerte vorgegebenen
Einstellpositionen E1, E2 erreicht haben.
Als weiteres alternatives Erkennungsmittel für die
Anwesenheit eines Fingers könnte auch ein kapazitiver Sensor
dienen, der in der Nähe des Fingerabdrucksensors 10 angeordnet
ist. Je nach der Entfernung des Fingers von dem kapazitiven
Sensor wird dessen Gesamtkapazität in Abhängigkeit von der
Entfernung beeinflusst. Entfernt sich der Finger zu weit von
dem kapazitiven Sensor, wird dies anhand der
Kapazitätsauswertung erkannt und daraufhin das Fingeranwesenheitssignal
18 entsprechend auf den Zustand Logisch Null verändert.
Als weiteres alternatives Fingererkennungsmittel könnte ein
mit dem Fingerabdrucksensor 10 aktivierbarer Schaltkontakt
vorgesehen sein. Legt der Benutzer seinen Finger auf den
Fingerabdrucksensor 10, so betätigt er zugleich dieses
Schaltmittel. Das Ausgangssignal dieses Schaltmittels
gelangt als Fingeranwesenheitssignal 18 wiederum an das Komfortsteuergerät
20. Die Weiterverarbeitung dieses
Fingeranwesenheitssignals 18 erfolgt wie bereits beschrieben.
Alternativ kann vorgesehen werden, dass nur bestimmte
einstellbare Komponenten mit auf dem Fingerabdrucksensor 10
befindlichen Finger verfahren werden können, wie
beispielsweise Sitzverstellantriebe. Bei anderen Komponenten hingegen
bedarf es für eine Aktivierung der benutzerabhängigen
Einstellungen E1, E2 nicht der fortdauernden Anwesenheit eines
Fingers.