DE102007056802A1

DE102007056802A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines von verschiedenen Sitzen aus ansteuerbaren Systems

Info

Publication number: DE102007056802A1
Application number: DE102007056802A
Authority: DE
Inventors: Harald Dittmann; Janos Dr. Gila
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2009-06-04
Also published as: WO2009065859A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines mit mindestens einem Bedienelement (3) von mindestens zwei verschiedenen Sitzen (1, 2) aus ansteuerbaren Systems, umfassend eine Sende- und Empfangsanlage, die für jeden der genannten Sitze (1, 2) eine dem jeweiligen Sitz (1, 2) zugeordnete erste Antenne (4, 4') sowie darüber hinaus eine in oder an dem mindestens einen Bedienelement (3) untergebrachte zweite Antenne (7) aufweist und eingerichtet ist zum Austauschen von Signalen über Signalpfade zwischen der ersten Antenne (4, 4') jedes Sitzes (1, 2) und der zweiten Antenne (7) sowie zum Messen jeweils eines Signalpegels für jeden der durch jeweils eine der ersten Antenne (4, 4') und der zweiten Antenne (7) definierten Signalpfade, wobei die Vorrichtung ferner eine Auswerteeinheit umfasst zum Durchführen eines Vergleichs der bei einer Betätigung des Bedienelements (3) gemessenen Signalpegel und zum Identifizieren, auf welchem der Sitze (1, 2) eine das Bedienelement (3) betätigende Person sitzt, auf Grundlage dieses Vergleichs, wobei jedem der genannten Sitze (1, 2) ferner jeweils eine Referenzantenne (8, 8') zugeordnet ist zum Messen von Referenzsignalpegeln und wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist zum Korrigieren mindestens eines der erstgenannten Signalp Abhängigkeit von den Referenzsignalpegeln. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Vorrichtung zum Steuern eines mit mindestens einem ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines mit mindestens einem Bedienelement von mindestens zwei verschiedenen Sitzen aus ansteuerbaren Systems nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie ein entsprechendes Verfahren zum Steuern eines von verschiedenen Sitzen aus ansteuerbaren Systems nach dem Oberbegriff des Nebenanspruchs.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Sende- und Empfangsanlage, die für jeden der genannten Sitze eine dem jeweiligen Sitz zugeordnete erste Antenne und darüber hinaus für das mindestens eine Bedienelement eine in oder an dem Bedienelement untergebrachte zweite Antenne aufweist und die eingerichtet ist zum Austauschen von Signalen über Signalpfade zwischen der ersten Antenne jedes Sitzes und der zweiten Antenne sowie zum Messen jeweils eines Signalpegels für jeden der durch jeweils eine der ersten Antennen und die zweite Antenne definierten Signalpfade. Darüber hinaus umfasst eine solche Vorrichtung eine Auswerteeinheit zum Durchführen eines Vergleichs der bei einer Betätigung des Bedienelements gemessenen Signalpegel und zum Identifizieren, auf welchem der Sitze eine das Bedienelement betätigende Person sitzt, auf Grundlage dieses Vergleichs. Derartige Benutzererkennungssysteme können zum Beispiel in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden für Systeme mit Funktionen, die nur von einem Fahrer oder nur von einem Beifahrer ausführbar sein sollen oder die, zum Beispiel im Fall einer Sitzverstellung, benutzerspezifisch ausgeführt werden sollen. Bei einem entsprechenden Verfahren zum Steuern eines von mindestens zwei verschiedenen Sitzen aus ansteuerbaren Systems erfolgt eine Benutzererkennung, indem zwischen jeweils der ersten Antenne jedes der genannten Sitze und der in oder an dem mindestens einen Bedienelement untergebrachten zweiten Antenne Signale ausgetauscht werden, wobei für jede der genannten ersten Antennen ein Signalpegel der zwischen dieser ersten Antenne und der zweiten Antenne ausgetauschten Signale gemessen wird und die bei einem Betätigen des mindestens einen Bedienelements gemessenen Signalpegel verglichen werden und anhand des Vergleichs ermittelt wird, auf welchem der Sitze die das Bedienelement betätigende Person sitzt.
Eine Benutzererkennung dieser Art zum benutzerspezifischen Ansteuern von Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug ist zum Beispiel in der Druckschrift DE 43 01 160 A1 offenbart. Dort wird über jeweils eine in jedem der Sitze untergebrachte Sendeantenne ein für diesen Sitz spezifisches Signal kapazitiv in eine auf dem Sitz sitzende Person eingekoppelt, wobei vorgesehen ist, den Sitz der das entsprechende Bedienelement betätigenden Person zu identifizieren als den Sitz, dessen Signal von der in dem entsprechenden Bedienelement untergebrachten Antenne mit dem größten Signalpegel empfangen wird. Dabei macht man sich eine verhältnismäßig starke kapazitive Einkopplung dieses Signals über die das Bedienelement berührende Person zunutze.
Dieses und vergleichbare Benutzererkennungssysteme aus dem Stand der Technik sind mit dem Nachteil behaftet, dass verschiedene Einflüsse auf die gemessenen Signalpegel unberücksichtigt bleiben, was zu Fehlentscheidungen führen kann. So kann zum Beispiel die Einkopplung der Signale in die auf den Sitzen sitzenden Personen aufgrund von Unterschieden im Körperbau oder durch die Verwendung von Sitzkissen unterschiedlich stark ausfallen, während andererseits im Fall einer Berührung zwischen zwei auf verschiedenen Sitzen sitzenden Personen durch die das Bedienelement betätigende Person auch ein in eine andere Person eingekoppeltes Signal mit einem verhältnismäßig hohen Signalpegel in das Bedienelement eingekoppelt werden kann. Eine andere Fehlerursache kann in einer von Bauelement zu Bauelement unterschiedlichen temperatur- und feuchtigkeitsabhängigen Drift liegen, beispielsweise einer von Empfänger zu Empfänger unterschiedlichen Sensitivität.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Vorrichtung zum Steuern eines mit mindestens einem Bedienelement von mindestens zwei verschiedenen Sitzen aus ansteuerbaren Systems zu entwickeln, die ein automatisches Identifizieren desjenigen Sitzes erlaubt, auf dem eine das Bedienelement betätigende Person sitzt, wobei diese Vorrichtung die geschilderten Nachteile des Standes der Technik überwinden soll, so dass der richtige Sitz insbesondere auch bei unterschiedlich starken Signaleinkopplungen in auf den Sitzen sitzende Personen sowie im Fall von Berührungen zwischen diesen Personen zuverlässig zutreffend identifiziert werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren zum Steuern eines mit mindestens einem Bedienelement von mindestens zwei verschiedenen Sitzen aus ansteuerbaren Systems zu entwickeln, das trotz der genannten Effekte eine sichere Benutzererkennung erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Nebenanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedem der genannten Sitze zusätzlich zu der ersten Antenne dieses Sitzes ferner jeweils eine Referenzantenne zugeordnet zum Messen jeweils sowohl eines ersten Referenzsignalpegels für einen durch diese Referenzantenne und die erste Antenne desselben Sitzes definierten Referenzsignalpfad als auch mindestens eines weiteren Referenzsignalpegels für mindestens einen weiteren durch dieselbe Referenzantenne und die erste Antenne des mindestens einen weiteren Sitzes definierten Referenzsignalpfad, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist zum Korrigieren mindestens eines der genannten Signalpegel und/oder des Vergleichs dieser Signalpegel in Abhängigkeit von sowohl den ersten Signalsignalpegeln als auch den weiteren Referenzsignalpegeln.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dementsprechend zusätzlich für jeden der Sitze sowohl jeweils ein erster Referenzsignalpegel eines zwischen der ersten Antenne dieses Sitzes und der diesem Sitz zugeordneten Referenzantenne ausgetauschten Signals als auch jeweils mindestens ein weiterer Referenzsignalpegel eines zwischen der ersten Antenne des mindestens einen weiteren Sitzes und dieser Referenzantenne ausgetauschten Signals gemessen, wobei mindestens einer der zum Identifizieren des richtigen Sitzes verglichenen Signalpegel und/oder der Vergleich dieser Signalpegel in Abhängigkeit sowohl von den ersten als auch von den weiteren Referenzsignalpegeln korrigiert wird. Da die Größe der Referenzsignalpegel Rückschlüsse auf die Stärke der Ein- und Auskopplung von Signalen in die oder aus den auf den Sitzen sitzenden Personen sowie auf andere die Signalpegel beeinflussende Größen erlaubt, können dadurch Fehler beim Identifizieren des richtigen Sitzes vermieden werden. Die hier genannten Signalpegel und Referenzsignalpegel sind im Sinne der vorliegenden Anmeldung zunächst allgemein als Maß für eine jeweils empfangene Signalstärke zu verstehen, vorzugsweise jedoch als zum Beispiel in dB messbare Pegel im engeren Sinne des Wortes und typischerweise als HF-Pegel. Diese Pegel können definiert sein als Logarithmus einer normierten maximalen oder durchschnittlichen Feldstärke eines empfangenen Signals.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die erste Antenne jedes der genannten Sitze als Sendeantenne zum Senden eines für diesen Sitz spezifischen Signals ausgeführt, während die zweite Antenne eine Empfangsantenne zum Messen eines Signalpegels für jedes der genannten Signale ist und die Referenzantennen mindestens einem Referenzempfänger zugeordnet sind zum Messen jeweils sowohl des ersten Referenzsignalpegels des von der ersten Antenne desselben Sitzes gesendeten Signals als auch des mindestens einen weiteren Referenzsignalspegels für das mindestens eine von der ersten Antenne des mindestens einen weiteren Sitzes gesendete Signal. Der Signalpegel für den durch eine der ersten Antennen und die zweite Antenne definierten Signalpfad ist dann gegeben durch den Signalpegel des mit der zweiten Antenne empfangenen Signals, das von dieser ersten Antenne aus gesendet wurde. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, weil über die einem Sitz zugeordnete erste Antenne eine verhältnismäßig großflächige und damit gute Einkopplung eines Signals in die auf dem entsprechenden Sitz sitzende Person möglich ist. Das erlaubt eine besonders zuverlässige Identifizierung des richtigen Sitzes durch eine Analyse der empfangenen Signalpegel, die dann verhältnismäßig wenig beeinflusst werden durch immer vorhandene zusätzliche Kopplungen zwischen den ersten Antennen und der zweiten Antenne.
Sowohl die ersten Antennen als auch die Referenzantennen sind typischerweise in oder an dem jeweiligen Sitz untergebracht – vorzugsweise in einer Sitzfläche dieses Sitzes, eventuell auch in einer Lehne. Damit ist eine besonders zuverlässige Ein- oder Auskopplung der Signale möglich. Sowohl die ersten Antennen als auch die zweite Antenne und die Referenzantennen können dabei jeweils mindestens eine Elektrode zum kapazitiven Ein- oder Auskoppeln der Signals aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden die dann für den jeweiligen Sitz spezifischen Signale also durch die ersten Antennen kapazitiv in eine auf dem jeweiligen Sitz sitzende Person eingekoppelt.
Das vorgeschlagene Verfahren lässt sich besonders einfach realisieren, wenn für alle Signale jeweils eine Trägerwelle identischer HF-Trägerfrequenz verwendet wird. Die Sende- und Empfangsanlage kann also dementsprechend eingerichtet sein zum Senden der Signale mit einer für die verschiedenen Signale identischen HF-Trägerfrequenz, wobei vorzugsweise eine Trägerfrequenz aus dem für Menschen unkritischen KW-Bereich, beispielsweise eine Trägerfrequenz von etwa 13,5 MHz, verwendet werden kann. Die Signalpfade nutzen dabei typischerweise jeweils nur ein Nahfeld der entsprechenden als Sendeantenne dienenden ersten oder zweiten Antenne. Durch die Verwendung einer gemeinsamen Trägerfrequenz kann die Sende- und Empfangsanlage vergleichsweise einfach ausgeführt werden, wobei die verschiedenen Signale durch eine zeitliche Staffelung und/oder durch unterschiedliche Modulationsfrequenzen und/oder durch unterschiedliche jeweils die Trägerwelle aufmodulierte Signalcodes unterschieden werden können. Zum Ermitteln der verschiedenen Signalpegel und Referenzsignalpegel kann die Sende- und Empfangsanlage dann beispielsweise Filter aufweisen, die für die verschiedenen Signale unterschiedlich durchlässig sind. Dabei kann es sich beispielsweise um Frequenzbandfilter für die verschiedenen Modulationsfrequenzen handeln. Am einfachsten lässt sich eine Unterscheidung der verschiedenen Signale realisieren, wenn jeder sendenden Antenne periodisch ein bestimmtes Zeitintervall zugeordnet wird.
Sofern die ersten Antennen als Sendeantennen ausgeführt sind und die zweite Antenne sowie die Referenzantennen Empfangsantennen sind, können die von der zweiten Antenne gemessenen Signalpegel und/oder der Vergleich dieser Signalpegel im Hinblick auf eine zuverlässige Identifizierung des Sitzes der das Bedienelement betätigenden Person insbesondere dadurch korrigiert werden, dass jeweils eine Differenz zwischen dem ersten Referenzsignalpegel jeder Referenzantenne und dem mindestens einen weiteren von derselben Referenzantenne empfangenen Referenzsignalpegel gebildet wird und die Korrektur in Abhängigkeit von den so gebildeten Differenzen vorgenommen wird. Eine übersichtliche Realisierung der Erfindung sieht zur Durchführung der Korrektur wiederum vor, dass in Abhängigkeit von den Referenzsignalpegeln für jedes der Signale ein korrigierter Signalpegel gebildet wird und der Sitz der das Bedienelement betätigenden Person ermittelt wird als der Sitz, dem das Signal mit dem höchsten korrigierten Signalpegel zugeordnet ist. Dann kann die Korrektur zur Berücksichtigung unterschiedlich starker Einkopplungen oder von unterschiedlichen Gerätedriften zum Beispiel dadurch vorgenommen werden, dass die oben genannten Differenzen mit geeigneten Wichtungsfaktoren gewichtet und dann zur Bildung mindestens eines korrigierten Signalpegels zu einem ursprünglich gemessenen Signalpegel hinzuaddiert oder von diesem subtrahiert werden. Angesichts der Mehrzahl von Signalpegeln kann selbstverständlich einer der korrigierten Signalpegel auch als dem ursprünglich gemessenen Signalpegel identisch definiert sein.
Auch wenn die Ausführung der ersten Antennen als Sendeantennen bevorzugt ist, kann die Rolle von Sendeantennen und Empfangsantennen bei anderen Ausführungen der Erfindung auch vertauscht sein. So wäre es denkbar, die in oder an dem Bedienelement untergebrachte zweite Antenne als Sendeantenne auszuführen und die Signalpegel mit den dann empfangenden ersten Antennen zu messen. In diesem Fall wären die Referenzantennen ebenfalls als Sendeantennen auszuführen, wobei die Referenzantennen sitzspezifische Signale auszusenden hätten, die wiederum von einem von der zweiten Antenne ausgesandten Signal unterscheidbar sein sollten. Ansonsten könnten alle bisher beschriebenen Merkmale der Weiterentwicklungen der Erfindung analog auch auf diese alternative Ausführung der Erfindung angewandt werden. Da eine Einkopplung des entsprechenden Signals aus dem Bedienelement in die das Bedienelement betätigende Person wegen einer typischerweise geringeren dafür zur Verfügung stehenden Fläche schwächer ausfällt als eine Kopplung zwischen der zum Beispiel in der Sitzfläche untergebrachten ersten Antenne und der darauf sitzenden Person, erfordert diese zuletzt erwähnte Ausführung der Erfindung zwar eine sorgfältigere Korrektur von den Effekten, die die Signalpegel unabhängig von der das Bedienelement betätigenden Person beeinflussen. Diese Ausführung bringt jedoch den Vorteil einer vergleichsweise geringen Belastung der beteiligten Personen durch elektromagnetische Felder mit sich.
Die hier vorgeschlagene Vorrichtung ist schließlich typischerweise so eingerichtet, dass das mit dem mindestens einen Bedienelement ansteuerbare System in Abhängigkeit von dem identifizierten Sitz angesteuert wird. Die bevorzugte Anwendung der Erfindung wird dabei ein System sein, das von verschiedenen Sitzen eines Fahrzeugs aus ansteuerbar ist, beispielsweise von einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz aus. Das Bedienelement oder die Bedienelemente können dann zum Beispiel zum Ansteuern von Sitzverstellungen, einer sitzplatzabhängigen Heiz- oder Klimatisierungsanlage, einem Autotelefon oder einem Fahrzeuggetriebe dienen. Eine Sitzplatzabhängigkeit der entsprechenden Funktionen kann dann dadurch gegeben sein, dass bestimmte Funktionen – wie zum Beispiel ein Autotelefon – für einen Fahrergesperrt werden, während andere Funktionen – wie zum Beispiel eine Betätigung eines Getriebewahlhebels – für einen Mitfahrer gesperrt werden können. Andere Funktionen, wie zum Beispiel eine Sitzverstellung oder eine ortsabhängig regulierbare Heiz- oder Klimatisierungsanlage, können mit der vorliegenden Erfindung so ausgeführt werden, dass eine für den jeweiligen Sitzplatz spezifische Funktion angesteuert wird. In jedem Fall kann eine Vorrichtung beschriebener Art in einfacher Weise programmtechnisch zur Durchführung des Verfahrens zum sitzplatzspezifischen Steuern des von den Sitzen aus ansteuerbaren Systems eingerichtet sein, insbesondere durch eine entsprechende Programmierung der Auswerteeinheit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 und 2 erläutert.
Es zeigt
1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Steuern eines von zwei Sitzen aus ansteuerbaren Systems in einem Kraftfahrzeug in einer Ausführung der Erfindung und
2 in ähnlicher Darstellung eine vergleichbare Vorrichtung in einer anderen Ausführung der Erfindung.
In 1 ist zunächst ein erster Sitz 1, bei dem es sich um einen Fahrersitz eines Kraftfahrzeugs handelt, sowie ein zweiter Sitz 2, der einen Beifahrersitz dieses Kraftfahrzeugs bildet, zu erkennen. Ebenfalls erkennbar ist ein nur schematisch dargestelltes Bedienelement 3, mit dem ein System in dem genannten Kraftfahrzeug von beiden Sitzen 1 und 2 aus an steuerbar ist. In einer Sitzfläche jedes der Sitze 1 und 2 ist jeweils eine erste Antenne 4 bzw. 4' untergebracht, die als Sendeantenne für einen dem ersten Sitz zugeordneten Sender 5 bzw. einen dem zweiten Sitz 2 zugeordneten Sender 5' dient. Die Sender 5 und 5' sind eingerichtet zum Senden von für den jeweiligen Sitz 1 oder 2 spezifischen Signalen, die durch die als flächige Elektroden ausgeführten Antennen 4 und 4' kapazitiv in einen Körper einer auf dem jeweiligen Sitz 1 oder 2 sitzenden Person eingekoppelt werden. In oder an dem Bedienelement 3 wiederum ist eine als Empfangsantenne eines Hauptempfängers 6 ausgeführte zweite Antenne 7 untergebracht, mit der der Hauptempfänger 6 die von den ersten Antennen 4 und 4' gesendeten elektromagnetischen Signale empfangen und für jedes dieser Signale einen Signalpegel messen kann. Dazu weist auch die zweite Antenne 7 eine Elektrode auf, in die über eine das Bedienelement 3 betätigende Person das von der ersten Antenne 4 oder 4' des entsprechenden Sitzes 1 oder 2 ausgehende Signal kapazitiv eingekoppelt wird.
In einer Rückenlehne jedes der Sitze 1 und 2 ist ferner jeweils eine ebenfalls als flächige Elektrode ausgeführte Referenzantenne 8 bzw. 8' untergebracht, wobei die Referenzantenne 8 als Empfangsantenne eines dem ersten Sitz 1 zugeordneten Referenzempfängers 9 und die Referenzantenne 8' als Empfangsantenne eines dem zweiten Sitz 2 zugeordneten Referenzempfängers 9' ausgeführt ist. Der Referenzempfänger 9 mit der Referenzantenne 8 ist dabei eingerichtet zum Messen sowohl eines ersten Referenzsignalpegels des von der ersten Antenne 4 desselben Sitzes 1 ausgesendeten Signals als auch zum Messen eines weiteren Referenzsignalpegels für das von der ersten Antenne 4' des anderen Sitzes 2 ausgesendete Signal. Dementsprechend ist der Referenzempfänger 9' mit der Referenzantenne 8' des zweiten Sitzes 2 eingerichtet zum Empfangen sowohl eines ersten Referenzsignalpegels des von der ersten Antenne 4' dieses Sitzes 2 ausgesendeten Signals als auch zum Messen eines weiteren Referenzsignalpegels des von der ersten Antenne 4 des ersten Sitzes 1 ausgehenden Signals.
Schließlich weist die Vorrichtung eine Auswerteeinheit auf, die hier eine Komponente 10 zum Auswerten der mit der Referenzantenne 8 gemessenen Referenzsignalpegel, eine Komponente 10' zum Auswerten der mit der Referenzantenne 8' gemessenen Referenzsignalpegel sowie eine zentrale Komponente 11 zum Bewerten der mit der zweiten Antenne 7 gemessenen Signalpegel umfasst. Mit dieser Auswerteeinheit werden die mit der zweiten Antenne 7 bei einem Betätigen des Bedienelements 3 gemessenen Signalpegel verglichen, wobei auf Grundlage dieses Vergleichs identifiziert wird, auf welchem der Sitze 1 oder 2 die das Bedienelement 3 betätigende Person sitzt. Um eine Beeinflussung dieser Signalpegel durch unterschiedliche starke Einkopplungen der von den ersten Antennen 4 und 4' gesendeten Signale in die auf den Sitzen 1 und 2 sitzenden Personen und eine eventuell von Gerät zu Gerät unterschiedliche temperatur- und feuchtigkeitsabhängige Drift zu berücksichtigen, wird dabei mindestens einer der verglichenen Signalpegel und/oder der Vergleich dieser Signalpegel in Abhängigkeit sowohl von den ersten Referenzsignalpegeln als auch von den weiteren Referenzsignalpegeln korrigiert, wozu die Komponenten 10 und 10' Korrekturwerte an die zentrale Komponente 11 übergeben.
Die gemessenen Signalpegel und Referenzsignalpegel lassen sich dabei jeweils einem Signalpfad oder Referenzsignalpfad zuordnen, von denen jeder eine der ersten Antennen 4 oder 4' mit der zweiten Antenne 3 bzw. einer der Referenzantennen 8 oder 8' verbindet. Diese Signalpfade und Referenzsignalpfade sind in 1 jeweils durch einen Pfeil dargestellt.
Die Sender 5 und 5' arbeiten mit einer für die verschiedenen Signale identischen HF-Trägerfrequenz von etwa 13,5 MHz. Die zweite Antenne 7 und die Referenzantennen 8 und 8' empfangen die von den ersten Antennen 4 und 4' gesendeten Signale jeweils noch in einem Nahfeld der ersten Antennen 4 und 4'. Das Signal des Senders 5 ist dabei von dem Signal des Senders 5' durch eine zeitliche Staffelung dieser Signale unterscheidbar. Alternativ oder zusätzlich können diese jeweils für ei nen der Sitze 1 oder 2 spezifischen Signale auch durch eine Verwendung unterschiedlicher Modulationsfrequenzen und/oder durch unterschiedliche jeweils einer Trägerwelle der genannten HF-Trägerfrequenz aufmodulierte Signalcodes unterscheidbar sein. Zur Bestimmung der verschiedenen mit der zweiten Antenne 7 empfangenen Signalpegel und der mit den Referenzantennen 8 und 8' empfangenen Referenzsignalpegel sind der Hauptempfänger 6 und die Referenzempfänger 9 und 9' jeweils mit Filtern ausgestattet, die für die verschiedenen Signale unterschiedlich durchlässig sind. Diese Filter ordnen entsprechend der zeitlichen Staffelung der Signale verschiedene Zeitintervalle verschiedenen Kanälen zu und können zusätzlich z. B. mit Frequenzbandfiltern zur Unterscheidung unterschiedlicher Modulationsfrequenzen ausgestattet sein.
Die Signalpegel und die Referenzsignalpegel werden jeweils als HF-Pegel der mit der ansprechenden Antenne empfangenen Signale bestimmt. In der Komponente 10 der Auswerteeinheit wird eine Differenz zwischen dem mittels der Referenzantenne 6 des ersten Sitzes 1 gemessenen ersten Referenzsignalpegel und dem mit derselben Referenzantenne 9 gemessenen weiteren Referenzsignalpegel gebildet. In gleicher Weise wird in der Komponente 10' der Auswerteeinheit eine Differenz gebildet zwischen dem mit der Referenzantenne 8' des zweiten Sitzes 2 gemessenen ersten Referenzsignalpegel und dem mit derselben Referenzantenne 8' gemessenen weiteren Referenzsignalpegel. Diese Differenzen werden von den Komponenten 10 und 10' an die zentrale Komponente 11 übergeben, damit dort die Korrektur des Vergleichs der mit der zweiten Antenne 7 empfangenen Signalpegel in Abhängigkeit von den genannten Differenzen erfolgen kann. Dazu wird mit Hilfe der genannten Differenzen und damit in Abhängigkeit von den ersten und den weiteren Referenzsignalpegeln für jeden der mit der zweiten Antenne 7 gemessenen Signalpegel ein korrigierter Signalpegel gebildet und der Sitz 1 der das Bedienelement 3 betätigenden Person ermittelt als derjenige der Sitze 1 und 2, dem das Signal mit dem höchsten korrigierten Signalpegel zugeordnet ist.
Wenn der in dB gemessene Signalpegel des mit dem Hauptempfänger 6 empfangenen Signals des Senders 5 des ersten Sitzes 1 als U₁ und der mit dem Hauptempfänger 6 gemessene Signalpegel des von dem Sender 5' des Sitzes 2 gesendeten Signals als U₂ bezeichnet wird, können bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die entsprechenden korrigierten Signalwerte U₁' und U₂' dargestellt werden als U2' = U2, U1' = U1 + X + C,mit X = τ[(U22 – U12) – (U11 – U21)], C = κ(U21 – U12),wobei
U₁₁ der mit der Referenzantenne 8 des ersten Sitzes 1 gemessene erste Referenzsignalpegel des von der ersten Antenne 4 desselben Sitzes 1 ausgesendeten Signals ist, U₂₂ der mit der Referenzantenne 8' des zweiten Sitzes 2 gemessene erste Referenzpegel des von der ersten Antenne 4' dieses Sitzes 2 gesendeten Signals, U₂₁ der mit der Referenzantenne 8 des ersten Sitzes 1 gemessene weitere Referenzsignalpegel, der auf das von der ersten Antenne 4' des zweiten Sitzes 2 gesendete Signal zurückgeht, und U₁₂ der mit der Referenzantenne 8' des zweiten Sitzes 2 gemessene weitere Referenzsignalpegel, der wieder dem von der ersten Antenne 4 des ersten Sitzes 1 gesendeten Signal entspricht, und wobei τ und κ Parameter sind, die insbesondere einen Wert zwischen 0 und 1 haben können. Befriedigende Ergebnisse erhält man z. B., wenn τ = 1/2 gewählt wird, wobei ein optimaler Wert für κ problemlos experimentell bestimmt werden kann.
Die beschriebene Vorrichtung und das damit in geschilderter Weise durchführbare Verfahren zum Steuern des von den zwei Sitzen 1 und 2 ansteuerbaren Systems sieht schließlich vor, dass dieses System in Abhängigkeit davon angesteuert wird, welcher der Sitze 1 und 2 als der das Bedienelement 3 betätigenden Person zugehörig identifiziert wird. Das Bedienelement 3 und weitere in entsprechender Weise von beiden Sitzen 1 und 2 aus betätigbare Bedienelemente können dabei insbesondere beispielsweise zum Verstellen der Sitze 1 und 2, zum Regulieren einer sitzplatzspezifisch einstellbaren Heiz- und Klimatisierungsanlage, zum Bedienen eines Autotelefons oder als Getriebewahlhebel dienen. Durch eine entsprechende Programmierung der Auswerteeinheit, die insbesondere programmtechnisch zum Bewerten der Signalpegel und Referenzsignalpegel in beschriebener Art eingerichtet ist, kann eine Sitzplatzabhängigkeit der mit dem Bedienelement 3 und ähnlichen Bedienelementen angesteuerten Funktionen so definiert werden, dass manche Funktionen – z. B. eine Bedienung des Autotelefons während der Fahrt – für den Fahrer, andere Funktionen – z. B. ein Schalten zwischen Gängen mit dem Getriebewahlhebel – für den oder die Mitfahrer gesperrt sind. Dabei gelte auch eine in dieser Art nur für einen Sitz freigegebene Funktion im Sinne der vorliegenden Schrift ebenfalls als von beiden Sitzen aus ansteuerbar. Sofern der Bedienhebel 3 für ein Ansteuern einer Heiz- und Klimatisierungsanlage oder einer Sitzverstellung vorgesehen ist, kann die Sitzplatzabhängigkeit vorteilhafterweise so definiert werden, dass die Heiz- bzw. Klimatisierungsanlage nur für einen Teile eines Fahrzeuginnenraums verstellt wird, in dem sich der entsprechende Sitz 1 oder 2 befindet, oder dass die Sitzverstellung genau dieses Sitzes 1 oder 2 aktiviert wird.
Eine andere Ausführung der Erfindung ist in 2 dargestellt, wobei wiederkehrende Merkmale dort mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht mehr eigens beschrieben werden müssen. Von den Sitzen 1 und 2 ist hier jeweils nur eine Sitzfläche in Aufsicht dargestellt. Der einzige Unterschied gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, dass hier nicht nur die ersten Antennen 4 und 4', sondern auch die Referenzantennen 8 und 8' in der Sitzfläche des entsprechenden Sitzes 1 oder 2 untergebracht sind.
Dadurch ist die in 2 dargestellte Ausführung der Erfindung weniger sensitiv auf eine Änderung einer Sitzposition einer auf einem der Sitze 1 oder 2 sitzenden Person, weil deren Kontakt zur Sitzfläche in der Regel weniger Änderungen unterworfen ist als der Kontakt zur Rückenlehne, in der die entsprechende Referenzantenne 8 oder 8' bei dem Ausführungsbeispiel aus 1 untergebracht war.
Mit der hier beschriebenen Erfindung wird eine Benutzererkennung und eine benutzerspezifische Ansteuerung des entsprechenden Systems dahingehend optimiert, dass gemessenen Signalpegel beeinflussende Sekundäreffekte – beispielsweise eine Änderung der Sitzposition – automatisch kompensiert werden durch die beschriebene, einer Kalibrierung ähnliche Korrektur. Das geschieht insbesondere zuverlässig auch bei – z. B. durch Vorbeugen sich ergebenden – Körperhaltungen, bei denen sich ein Körperabstand zur Referenzantenne ändert, ein Körperabstand zur ersten Antenne des entsprechenden Sitzes aber nicht oder in anderem Maß. Auch Bauteil- und Temperaturstreuungen werden durch die beschriebene differentielle Messung automatisch kompensiert. Ein nachregeln einer Sendestärke der verwendeten Sender bei Änderungen der Kopplung zwischen den Antennen und den Personen kann zwar zusätzlich vorgesehen werden, ist aber bei der hier beschriebenen Erfindung nicht erforderlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4301160 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Steuern eines mit mindestens einem Bedienelement (3) von mindestens zwei verschiedenen Sitzen (1, 2) aus ansteuerbaren Systems, umfassend – eine Sende- und Empfangsanlage, die – für jeden der genannten Sitze (1, 2) eine dem jeweiligen Sitz (1, 2) zugeordnete erste Antenne (4, 4') sowie – eine in oder an dem mindestens einen Bedienelement (3) untergebrachte zweite Antenne (7) aufweist und eingerichtet ist zum Austauschen von Signalen über Signalpfade zwischen der ersten Antenne (4, 4') jedes Sitzes (1, 2) und der zweiten Antenne (7) sowie zum Messen jeweils eines Signalpegels für jeden der durch jeweils eine der ersten Antenne (4, 4') und die zweite Antenne (7) definierten Signalpfade und – eine Auswerteeinheit zum Durchführen eines Vergleichs der bei einer Betätigung des Bedienelements (3) gemessenen Signalpegel und zum Identifizieren, auf welchem der Sitze (1, 2) eine das Bedienelement (3) betätigende Person sitzt, auf Grundlage dieses Vergleichs, dadurch gekennzeichnet dass jedem der genannten Sitze (1, 2) ferner jeweils eine Referenzantenne (8, 8') zugeordnet ist zum Messen jeweils sowohl eines ersten Referenzsignalpegels für einen durch diese Referenzantenne (8, 8') und die erste Antenne (4, 4') desselben Sitzes (1, 2) definierten Referenzsignalpfad als auch mindestens eines weiteren Referenzsignalpegels für mindestens einen weiteren durch dieselbe Referenzantenne (8, 8') und die erste Antenne (4, 4') des mindestens einen weiteren Sitzes (2, 1) definierten Referenzsignalpfad, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist zum Korrigieren mindestens eines der erstgenannten Signalpegel und/oder des Vergleichs dieser Signalpegel in Abhängigkeit von sowohl den ersten Referenzsignalpegeln als auch den weiteren Referenzsignalpegeln.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Antenne (4, 4') jedes der genannten Sitze (1, 2) eine Sendeantenne zum Senden eines für diesen Sitz (1, 2) spezifischen Signals ist, – die zweite Antenne (7) eine Empfangsantenne zum Messen eines Signalpegels für jedes der genannten Signale ist und – die Referenzantennen (8, 8') mindestens einem Referenzempfänger (9, 9') zugeordnet sind zum Messen jeweils sowohl des ersten Referenzsignalpegels des von der ersten Antenne (4, 4') desselben Sitzes (1, 2) gesendeten Signals als auch des mindestens einen weiteren Referenzsignalpegels für das mindestens eine von der ersten Antenne (4', 4) des mindestens einen weiteren Sitzes (2, 1) gesendete Signal.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Antennen (4, 4') und/oder die Referenzantennen (8, 8') in oder an dem jeweiligen Sitz (1, 2) untergebracht sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Antennen (4, 4') und/oder die zweite Antenne (7) und/oder die Referenzantennen (8, 8') jeweils mindestens eine Elektrode aufweisen zum kapazitiven Ein- oder Auskoppeln der Signale.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsanlage eingerichtet ist zum Senden der Signale mit einer für die verschiedenen Signale identischen HF-Trägerfrequenz.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsanlage so eingerichtet ist, dass die Signale durch eine zeitliche Staffelung und/oder durch unterschiedliche Modulationsfrequenzen und/oder durch unterschiedliche jeweils einer Trägerwelle aufmodulierte Signalcodes unterscheidbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsanlage und/oder die Auswerteeinheit zum Ermitteln der Signalpegel und/oder der Referenzsignalpegel Filter aufweisen, die für die verschiedenen Signale unterschiedlich durchlässig sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit eingerichtet ist zum Bilden jeweils einer Differenz zwischen dem ersten Referenzsignalpegel jeder Referenzantenne (8, 8') und dem mindestens einen weiteren von derselben Referenzantenne (8, 8') empfangenen Referenzsignalpegel und zum Korrigieren der von der zweiten Antenne (7) gemessenen Signalpegel und/oder des Vergleichs dieser Signalpegel in Abhängigkeit von den so gebildeten Differenzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit eingerichtet ist zum Bilden eines in Abhängigkeit von den Referenzsignalpegeln korrigierten Signalpegels für jedes der Signale und zum Identifizieren des Sitzes (1, 2) der das Bedienelement betätigenden Person als der Sitz (1, 2), dem das Signal mit dem höchsten korrigierten Signalpegel zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eingerichtet ist zum Steuern des mit dem mindestens einen Bedienelement (3) ansteuerbaren Systems in Abhängigkeit von dem identifizierten Sitz (1, 2).
Verfahren zum Steuern eines mit mindestens einem Bedienelement (3) von mindestens zwei verschiedenen Sitzen (1, 2) aus ansteuerbaren Systems, bei dem – zwischen jeweils einer von mehreren ersten Antennen (4, 4'), von denen jedem der genannten Sitze (1, 2) eine zugeordnet ist, und einer in oder an dem mindestens einen Bedienelement (3) untergebrachten zweiten Antenne (7) Signale ausgetauscht werden, – für jede der genannten ersten Antennen (4, 4') ein Signalpegel der zwischen dieser ersten Antenne (4, 4') und der zweiten Antenne (7) ausgetauschten Signale gemessen wird und – die bei einem Betätigen des mindestens einen Bedienelements (3) gemessenen Signalpegel verglichen werden und anhand des Vergleichs ermittelt wird, auf welchem der Sitze (1, 2) eine das Bedienelement (3) betätigende Person sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich für jeden der Sitze (1, 2) sowohl jeweils ein erster Referenzsignalpegel eines zwischen der ersten Antenne (4, 4') dieses Sitzes (1, 2) und einer diesem Sitz zugeordneten Referenzantenne (8, 8') ausgetauschten Signals als auch jeweils mindestens ein weiterer Referenzsignalpegel eines zwischen der ersten Antenne (4, 4') des mindestens einen weiteren Sitzes (2, 1) und dieser Referenzantenne (8, 8') ausgetauschten Signals gemessen wird, wobei mindestens einer der erstgenannten Signalpegel und/oder der Vergleich dieser Signalpegel in Abhängigkeit sowohl von den ersten als auch von den weiteren Referenzsignalpegeln korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass – für jeden der Sitze (1, 2) jeweils ein spezifisches Signal von der diesem Sitz (1, 2) zugeordneten, als Sendeantenne ausgeführten ersten Antenne (4, 4') ausgesendet wird, – mittels der als Empfangsantenne ausgeführten zweiten Antenne (7) für jedes dieser Signale ein dort empfangener Signalpegel gemessen wird und – für jeden der Sitze (1, 2) mit der diesem Sitz (1, 2) zugeordneten Referenzantenne (8, 8') sowohl jeweils der erste Referenzsignalpegel des von der ersten Antenne (4, 4') dieses Sitzes (1, 2) gesendeten Signals als auch jeweils der mindestens eine weitere Referenzsignalpegel für das von der ersten Antenne (4, 4') des mindestens einen weiteren Sitzes (2, 1) gesendete Signal gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale durch die ersten Antennen (4, 4') kapazitiv in eine auf dem jeweiligen Sitz (1, 2) sitzende Person eingekoppelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Signale jeweils eine Trägerwelle identischer HF-Trägerfrequenz verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zeitlich gestaffelt sind und/oder durch unterschiedliche Modulationsfrequenzen und/oder unterschiedliche aufmodulierte Signalcodes unterschieden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden der Sitze (1, 2) jeweils mindestens eine Differenz gebildet wird zwischen dem mittels der Referenzantenne (8, 8') dieses Sitzes (1, 2) gemessenen ersten Referenzsignalpegel und dem mindestens einen von derselben Referenzantenne (8, 8') empfangenen weiteren Referenzsignalpegel, wobei die von der zweiten Antenne (7) gemessenen Signalpegel und/oder der Vergleich dieser Signalpegel in Abhängigkeit von den so gebildeten Differenzen korrigiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den Referenzsignalpegeln für jeden der erstgenannten Signalpegel ein korrigierter Signalpegel gebildet wird und der Sitz (1, 2) der das Bedienelement (3) betätigenden Person ermittelt wird als derjenige Sitz (1, 2), dem das Signal mit dem höchsten korrigierten Signalpegel zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte System in Abhängigkeit von dem so identifizierten Sitz (1, 2) angesteuert wird.