Dispositivo de mando y procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de mando con detección mejorada de la aproximación.

Dispositivo de mando (1), que comprende al menos un elemento de mando para la detección de indicaciones delusuario y una instalación de reconocimiento de la aproximación,

que está configurada para detectar unaaproximación de un elemento de activación, en particular de una parte del cuerpo, de un usuario en el al menos unelemento de mando antes del contacto del al menos un elemento de mando, en el que la instalación dereconocimiento de la aproximación comprende una barrera óptica de reflexión, que comprende al menos un medioluminoso (22a-22d) para la emisión de radiación de detección electromagnética (35) delante del al menos unelemento de mando a una zona de detección (4) delimitada en el espacio, que no abarca todo el volumen delantedel al menos un elemento de mando, y presenta un elemento de recepción (28) para la detección de una porción dela radiación de detección (35) dispersada o reflejada en el elemento de activación del usuario en el caso de unaaproximación a al menos un elemento de mano, en el que la instalación de reconocimiento de la aproximación estáconfigurada para reconocer una aproximación con la ayuda de una intensidad de la radiación de detección recibida,caracterizado por que el al menos un medio luminoso (22a-22d) está acoplado con una óptica, que desvía la emisiónde la radiación de detección a una zona espacial en forma de abanico.

Dispositivo de mando y procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de mando con detección mejorada de la aproximación La invención se refiere a un dispositivo de mando de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 así como a un procedimiento de mando con las características del preámbulo de la reivindicación 12 de la patente.

Actualmente se emplean cada vez más dispositivos de mando, especialmente en automóviles modernos, que comprenden al menos un elemento de mando que, en función de una aproximación de un elemento de activación, por ejemplo de una parte del cuerpo de un usuario, son modificados de forma automática antes de una activación del elemento de mando. Tal modificación puede ser, por ejemplo, una adaptación de una iluminación de fondo. Cada vez más se emplean también dispositivos de representación, que están equipados con un sensor de medición determinante de la posición, que puede determinar una posición de un contacto de una superficie de representación a través del elemento de activación del usuario. Tales dispositivos de representación se designan como pantallas táctiles. Sobre el dispositivo de representación se incorporan, por ejemplo, elementos de mando, que se designan también como elementos de mando virtuales, a los que están asociadas funciones y/o acciones, que son ejecutadas durante un contacto de un dispositivo de representación de este tipo configurado como pantalla táctil en la zona de representación del elemento de mando virtual correspondiente. Puesto que la superficie de representación de la pantalla táctil se utiliza también para la emisión de informaciones, es deseable que esté disponible la mayor superficie posible de representación para la transmisión de información, cuando no se realiza ninguna manipulación de activación por parte del usuario. Una incorporación de los elementos de mando virtuales o al menos una representación en un tamaño, que posibilita un contacto en gran medida libre de error en su zona de representación también durante un viaje sobre una calzada irregular, se realiza, por lo tanto, con preferencia sólo cuando se reconoce un deseo de activación por parte del usuario.

Se conocen a partir del estado de la técnica dispositivos de mando, en los que se reconoce un deseo de activación a través de un reconocimiento de una aproximación del elemento de mando del usuario al elemento de mando correspondiente. Tal dispositivo de mando interactivo y un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de mando interactivo de este tipo se describen, por ejemplo, en el documento DE 10 2006 037 156. Allí se describe determinar una posición del elemento de activación con relación a una superficie de representación de una pantalla táctil tridimensionalmente en el espacio. A tal fin, se utilizan varios sensores de medición de la distancia que están dispuestos adyacentes a la pantalla táctil y se determina a través de una triangulación la posición del elemento de activación. Los sensores de medición de la distancia pueden ser accionados de acuerdo con principios diferentes.

En un principio de medición descrito, se utilizan señales de alta frecuencia transmitidas a través del cuerpo del usuario. Cerca del cuerpo del usuario está dispuesto un emisor de alta frecuencia. En un automóvil se encuentra un emisor de alta frecuencia de este tipo, con preferencia integrado en un asiento del vehículo. Las señales de alta frecuencia acopladas en el cuerpo del usuario son recibidas capacitivamente por los sensores de medición de la distancia. Con la ayuda de una intensidad de la señal se puede calcular la distancia de una parte del cuerpo desde el sensor de medición de la distancia. Con la ayuda de varios sensores de medición de la distancia de este tipo, que están dispuestos en una disposición de sensor, se puede realizar una determinación de la posición de la parte del cuerpo en el espacio por medio de triangulación. El principio básico se detalla a modo de ejemplo en la publicación WO 2004/07 85 36.

Se conocen a partir del documento DE 10 2004 033 275 A1 un dispositivo de liberación y un procedimiento para la liberación o bloqueo de funciones predeterminadas individuales de un aparato en un automóvil durante la circulación del automóvil, en particular para el conductor y/o el acompañante, que utilizan el principio básico que se acaba de mencionar para un reconocimiento o distinción del conductor y/o del acompañante. En particular, se pueden liberar o reconocer funciones individuales, que se representan, por ejemplo, en una instalación de representación. Como instalación de supervisión alternativa para el reconocimiento del usuario se menciona también una instalación de barrera óptica.

Se conoce a partir del documento EP 1 932 725 A1 un dispositivo de procesamiento de datos con un reconocimiento de la aproximación.

Se conoce a partir del documento US 2004/0140959 A1 un dispositivo de representación con un elemento de mando, que está acoplado con un reconocimiento de la aproximación.

Se conoce a partir del documento US 2008/0053233 un dispositivo de navegación, en el que se puede reconocer una aproximación por medio de sensores de ultrasonido.

Además, se conoce a partir del documento JP 2000329577 A un sistema de navegación con una distinción del conductor y del acompañante.

En el documento DE 10 2006 037 156 se describe de manera alternativa un principio de medición, que está

configurado con unidades de sensores ópticos. Una unidad de sensor óptico para la determinación de una distancia puede estar configurada, por ejemplo, de acuerdo con el siguiente principio. Un LED de emisión irradia una señal luminosa modulada en la amplitud de forma rectangular en la zona de longitudes de onda óptica o infrarroja. La señal luminosa reflejada en el objeto es detectada por un fotodiodo. Desde un LED de compensación se emite una señal luminosa de referencia modulada en la amplitud igualmente de forma rectangular, desfasada 180º, hacia el fotodiodo a través de una trayectoria de luz inalterada. El LED de compensación es corregido a través de un circuito de regulación por medio de una señal de regulación, de tal manera que la señal luminosa reflejada recibida del LED de emisión y la señal luminosa de referencia recibida del LED de compensación se anulan en el fotodiodo y se detecta una señal de cadencia sincrónica. Una modificación de la señal de regulación es una medida de una distancia del elemento de activación o bien del objeto. Una unidad de sensor configurada de acuerdo con este principio es en gran medida independiente de las oscilaciones de la temperatura y de la claridad.

Los dispositivos conocidos tienen en común que éstos necesitan una pluralidad de sensores de medición de la distancia, para poder reconocer una modificación en la pantalla táctil de una manera fiable. Esto se aplica especialmente cuando debe distinguirse una aproximación a la pantalla táctil de una aproximación a elementos de mando dispuestos adyacente. Además, en general, es necesaria una calibración de los sensores de medición de la distancia, puesto que, por ejemplo, un acoplamiento capacitivo depende de influencias del medio ambiente, por ejemplo de una humedad del aire y/o de una conductividad individual de la piel del usuario o en el caso de un sensor de medición que actúa de acuerdo con un principio óptico, depende de una capacidad de reflexión del elemento de activación.

Por lo tanto, la invención tiene el problema técnico de crear un dispositivo de mando con un reconocimiento de la aproximación, que reconoce de una manera fiable y robusta una aproximación de un elemento de activación en al menos un elemento de mando y no presenta los inconvenientes mencionados conocidos a partir del estado de la técnica.

El problema técnico se soluciona de acuerdo con la invención por medio de un dispositivo de mando con las características de la reivindicación 1 de la patente así como por medio de un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de mando de este tipo con las características de la reivindicación 12 de la patente. Las configuraciones ventajosas de la invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes.

En particular, se propone un dispositivo de mando, que comprende al menos un elemento de mando para la detección de indicaciones del usuario y una instalación de reconocimiento de la aproximación, que está configurada para detectar una aproximación de un elemento de activación, en particular de una parte del cuerpo, de un usuario en el al menos un elemento de mando antes del contacto del al menos un elemento de mando, en el que la instalación de reconocimiento de la aproximación comprende... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de mando (1) , que comprende al menos un elemento de mando para la detección de indicaciones del usuario y una instalación de reconocimiento de la aproximación, que está configurada para detectar una aproximación de un elemento de activación, en particular de una parte del cuerpo, de un usuario en el al menos un elemento de mando antes del contacto del al menos un elemento de mando, en el que la instalación de reconocimiento de la aproximación comprende una barrera óptica de reflexión, que comprende al menos un medio luminoso (22a-22d) para la emisión de radiación de detección electromagnética (35) delante del al menos un elemento de mando a una zona de detección (4) delimitada en el espacio, que no abarca todo el volumen delante del al menos un elemento de mando, y presenta un elemento de recepción (28) para la detección de una porción de la radiación de detección (35) dispersada o reflejada en el elemento de activación del usuario en el caso de una aproximación a al menos un elemento de mano, en el que la instalación de reconocimiento de la aproximación está configurada para reconocer una aproximación con la ayuda de una intensidad de la radiación de detección recibida, caracterizado por que el al menos un medio luminoso (22a-22d) está acoplado con una óptica, que desvía la emisión de la radiación de detección a una zona espacial en forma de abanico.

2. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el al menos un elemento de mando es una pantalla táctil (2) , que está enlazada con una instalación de control que, cuando reconoce una aproximación del elemento de activación, modifica una representación gráfica sobre una superficie de representación (3) en la pantalla táctil (2) .

3. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que para la detección de las indicaciones del usuario está previsto al menos un elemento de mando (7) adicional, que está dispuesto cerca de un borde (5) de la superficie de representación (3) de la pantalla táctil (2) , en el que la radiación de detección del al menos un medio luminoso (22a-22d) es emitida entre el borde (5) de la pantalla táctil (2) y el al menos un elemento de mando adicional (7) a la zona de detección (4) , que se encuentra en un plano de detección, en el que el plano de detección y un plano de la superficie de representación (3) forman un ángulo (!) inferior a 90º, de manera que es posible una activación del al menos un elemento de mando adicional (7) , sin penetrar con el elemento de activación en la zona de detección (4) .

4. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la instalación de reconocimiento de la aproximación comprende uno o varios medios luminosos adicionales (22a-22d) , que están configurados para emitir radiación de detección a la zona de detección (4) , en el que el al menos un medio luminosos (22a-22d) y el o los medios luminosos adicionales (22a-22d) emiten, respectivamente, su radiación de detección a diferentes zonas espaciales (4a-4d) de la zona de detección (4) .

5. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que la instalación de reconocimiento de la aproximación comprende al menos otro medio luminoso para la emisión de radiación de detección electromagnética a otra zona de detección (41, 42) diferente de la zona de detección (4) , al menos un dispositivo de modulación para la modulación de la radiación de detección emitida de al menos uno de los medios luminosos, de manera que la menos la otra radiación de detección, emitida a la al menos otra zona de detección (41, 42) se diferencia de la radiación de detección emitida a la zona de detección (4) con respecto a su modulación, y una unidad de análisis, que está configurada para analizar la radiación de detección reflejada y/o dispersada recibida con respecto a su modulación, para calcular al menos una porción dispersada/reflejada de la radiación de detección emitida a la otra zona de detección (41, 42) , separada de la porción dispersada y/o reflejada de la radiación de detección emitida a la zona de detección (4) y reconocer una penetración del elemento de activación en la al menos otra zona de detección (41, 42) con la ayuda de la intensidad de la porción de la radiación de detección reflejada y/o dispersada recibida, emitida a esta al menos otra zona de detección (41, 42) .

6. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de control está configurada para omitir la modificación de la representación cuando adicionalmente a la aproximación a al menos un elemento de mando, se reconoce una penetración del elemento de mando en la al menos otra zona de detección (41, 42) .

7. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado por que el dispositivo de modulación está configurado para modular de forma específica del medio luminoso la radiación de detección (35) emitida por el al menos un medio luminoso (22a-22d) y el o los medios luminosos adicionales (22a-22d) a la zona de detección, y la unidad de análisis está configurada para analizar de una manera específica del medio luminoso la radiación de detección dispersada y/o reflejada recibida con respecto a la modulación, para calcular de forma separada las porciones reflejadas/dispersadas en las diferentes zonas espaciales (4a-4d) de la zona de detección (4) , y a partir de ello derivar una posición del elemento de activación delante del al menos un elemento de mando.

8. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de reconocimiento de la aproximación está configurada para derivar un movimiento el elemento de activación, con la

ayuda de las posiciones detectadas de forma sucesiva en el tiempo del elemento de activación.

9. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la óptica comprende una lente cilíndrica (23) para el enfoque de la radiación de detección en un plano espacial.

10. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la óptica comprende un prisma de desviación (24a-24d) para proporcionar una extensión en forma de abanico de la radiación de detección (35) en una zona angular en un plano espacial.

11. Dispositivo de mando (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de control está configurada para realizar la modificación de la representación después del reconocimiento de la aproximación del elemento de activación a al menos un elemento de mando solamente después de una expiración de un periodo de tiempo predeterminado, de manera que el periodo de tiempo predeterminado corresponde a un tiempo que se reconoce durante un movimiento medio del elemento de activación hacia al menos otro elemento de mando (11) entre el reconocimiento de la aproximación del elemento de mando con la ayuda de la radiación de detección reflejada y/o dispersada recibida emitida a la zona de detección (4) hacia el al menos un elemento de mando y el reconocimiento de la aproximación hacia el al menos otro elemento de mando (11) con la ayuda de la radiación de detección dispersada y/o reflejada, emitida a la al menos otra zona de detección (42) , en el que una activación del al menos otro elemento de mando no es posible, en general, sin una penetración del elemento de activación en la zona de detección delante del al menos un elemento de mando.

12. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de mando (1) , en el que el dispositivo de mando (1) comprende al menos un elemento de mando para la detección de indicaciones del usuario y una instalación de reconocimiento de la aproximación, que detecta una aproximación de un elemento de activación, en particular de una parte del cuerpo, de un usuario al elemento de mando antes de un contacto de un elemento de mando, en el que por medio de al menos un medio luminoso (22a-22d) se emite radiación de detección electromagnética a una zona de detección (4) delimitada en el espacio delante del elemento de mando, en el que la zona de detección (4) no comprende un volumen total delante del al menos un elemento de mando, y por medio de un elemento de recepción

(28) en el caso de una aproximación del elemento de activación del usuario a al menos un elemento de mando, se recibe una porción de la radiación de detección, dispersada en el elemento de activación y/o reflejada por este elemento de activación y con la ayuda de una intensidad de la porción recibida de la radiación de detección se reconoce la aproximación, caracterizado por que la radiación de detección (35) del al menos un medio luminoso (22a-22d) es emitida por medio de una óptica a una zona especial en forma de abanico.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que el al menos un elemento de mando es una pantalla táctil (2) y en el caso de reconocimiento de una aproximación se realiza una adaptación de la representación a la pantalla táctil (2) y la radiación de detección (35) del al menos un medio luminoso (22a-22d) es emitida cerca de un borde (5) de una superficie de representación (3) de la pantalla fácil (2) a una zona de detección

(4) que se encuentra en un plano de detección, en el que el plano de detección y un plano de la superficie de representación (3) forman un ángulo (!) inferior a 90º.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado por que por medio de al menos otro medio luminoso se emite una radiación de detección a otra zona de detección (41, 42) , que no se encuentra delante del al menos un elemento de mando, siendo modulada la radiación de detección emitida a la otra zona de detección (41, 42) de manera diferente de la radiación de detección emitida a la zona de detección (4, y la radiación de detección dispersada recibida es analizada con respecto a la modulación para calcular de forma separada la porción de la radiación de detección (35) reflejada/dispersada y emitida a la zona de detección (4) y la porción de la radiación de detección reflejada/dispersada y emitida a la otra zona de detección (41, 42) , y se reconoce una penetración del elemento de activación en la al menos otra zona de detección (41, 42) con la ayuda de la intensidad de la porción de la otra radiación de detección reflejada/dispersada recibida.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque se emite a la zona de detección (4) , adicionalmente a la radiación de detección, una radiación de detección adicional de medios luminosos adicionales (22a-22d) , en el que el al menos un medio luminoso (22a-22d) y los medios luminosos adicionales (22a22d) emiten la radiación de detección a zonas parciales (4a-4d) respectivas diferentes entre sí de la zona de detección (4) y la radiación de modulación y la radiación de detección adicional son moduladas de una manera específica de los medios luminosos y la radiación de detección dispersada y/o reflejada recibida es evaluada con respecto a las modulaciones, para calcular las porciones dispersadas y/o reflejadas de una manera específica de los medios luminosos, y a partir de ello se deduce una posición del elemento de activación.