CN106255619B - 用于控制人机界面(hmi)设备的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制人机界面(HMI)设备的操作的系统，所述人机界面(HMI)设备位于被配置为承载乘客和驾驶员的车辆中。所述系统包括被定位在车辆座椅中的电极和被配置为向所述电极提供信号的信号发生设备。当乘员接触HMI设备时，电极发送信号穿过座椅的乘员并且HMI设备检测到信号。该系统被配置为响应于暴露于所述信号而以第一模式进行操作，并且如果没有检测到所述信号则以第二模式进行操作。

Description

用于控制人机界面(HMI)设备的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2014年3月4日提交的、申请号为61/947,741的美国临时专利申请的优先权和权益。前述临时申请通过引用以其全文并入本文中。
技术领域
本申请涉及一种系统，该系统包括对用于车载乘员分类传感器系统的电磁场中传输的编码信息进行检测和辨别。这样的系统在先前的TKH专利申请中有所描述，例如：PCT/US2012/028295(乘员传感器系统(用于确保酒精测量驾驶员锁定系统的预期操作的方法和装置)(Occupant Sensor System(Method and apparatus for ensuring intendedoperation of an alcohol measurement driver lock out system)；PCT/US2013/020533(基于电场耦合的自动化电子设备网络配对)(Automated Electronic Device NetworkPairing Based on Electric Field Coupling)；PCT/US2013/073603(用于使用电场耦合的自动化网络配对的系统和方法)(System and Method for Automated Network PairingUsing Electric Field Coupling)。前述申请通过引用并入本文中。这些前述申请公开了通过在电磁场乘员分类传感器中编码的信息将就座位置、乘员、车辆状态以及车载或个人电子仪器相关联的系统和方法。
背景技术
本文中所述的检测概念基于在上述专利申请中所述的通信方法，并且还可以用于减少驾驶员分心以便支持用于车载电子仪器的国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)(National Highway Traffic and Safety Administration)的指导方针。
对于当前车辆而言包括一些类型的“信息娱乐系统”(即，向车辆驾驶员和/或乘客提供听觉、视觉和/或触觉信息的电子系统)正变得越来越普遍。信息娱乐系统典型地包含机械和/或电气按钮，该按钮在激活时改变听觉、视觉、触觉反馈系统的控制状态。例如，电容性触摸屏的人体接触可以用于改变屏幕上所显示的菜单，或在选择选项的列表中滚动，或用于选择特定的选项。然而，当前的信息娱乐系统不会在触摸系统的用户之间进行区分。因此，驾驶员能够与乘客等同地控制信息娱乐系统。
发明内容
本文中所描述的检测概念意旨主要通过车载电子系统进行工作，例如包含各种触觉控制的信息娱乐系统。例如，一些触觉控件可以包括机械或电场按钮，其容纳在前座信息娱乐中心控制台(头部单元)、平视显示器(HUD)、集群显示器、后座车顶显示器、安装在座椅靠背上的显示器、或任何其它合适的显示器或车载人机界面(HMI)系统中。
目前，增加对电子设备(特别是移动通信设备)的使用允许从几乎任何位置连续通信、娱乐、以及信息传输。因此，许多个体全天以与他们的身体直接物理接近的方式承载这种电子设备。
在本领域中已知用于将手持式或便携式电子设备与固定的通信网络(例如，车辆通信总线)电磁耦合或“配对”的各种系统和方法。此外，一些系统可以自动检测电子设备，并且启用其“免提”应用使用。这样的系统可能需要用户在固定的通信网络与电子设备之间执行初始设置过程(例如，设置过程可以通过使用序列码、移动装备标识符(MEID)或类似的标识符来识别特定的电子设备)。此外，每个新用户以及每个附加设备可能被要求接受初始设置过程。
自动电磁耦合电子设备的这样的系统也可能要求用户启用设备与网络之间的自动配对。电子设备与网络之间的自动配对可以使用电子信息交换模式，例如蓝牙或Wifi。此外，固定的通信网络可以发起配对过程，并且检测以与用户或设备的位置无关的方式被启用以在所选择的通信模式(例如，蓝牙，WiFi)内进行通信的每个电子设备。因此，当前的配对技术可以不独立地识别用户或设备的物理位置。
在一些情形下，可能有必要基于用户或设备的位置来控制电子设备。例如，某些法律和规章限制在飞机上使用电子设备。因此，根据这样的法律，可以使用系统或方法来控制在飞机上使用电子设备。另外，驾驶车辆或操作机器的人可能由他们同时使用电子设备而受到负面影响。因此，为了防止车辆的事故，可以使用系统或方法来控制基于人或设备的实际物理位置的电子设备。本申请公开了用于控制基于人在车辆内的位置的设备的HMI部分(例如，车辆信息娱乐系统)的系统和方法。
在本领域中已知估计或确定设备的邻近位置的各种系统和方法。例如，GPS和/或蜂窝网络的三角测量可以指示电子设备是处于运动状态，并且将应用程序软件协同地载入到电子设备上可以控制手持式设备的使用。然而，这些系统和方法不能区分该电子设备是属于驾驶员的还是乘客的。因此，使用电子设备不会影响操作车辆的车辆的乘客(即，驾驶员之外的某人)可能必须手动避开用于控制电子设备的系统或方法。
此外，用于控制电子设备的各种系统或方法不可以在不同的运输模式之间进行区分。例如，尽管可能期望控制电子设备由车辆驾驶员的使用，但是相同的电子设备可能不需要被控制以用于公共运输(例如，火车，公共汽车，出租车等)。
在替代的系统中，用于固定的通信网络(例如车辆通信总线)的无线发送器可以将包括与网络状态相关信息的信号发送到电子设备。在车辆的情况下，信号中的信息可以包括车辆是否处于运动状态或是否处于正常状态。在电子设备上协同载入的应用程序软件可以检测来自固定通信网络的信号。根据包括在信号中的信息，应用程序软件可以控制电子设备的各种特征。例如，在电子设备上协同载入的应用程序软件可以使用来自信号的信息，以限制设备的手持使用，或将蜂窝通知提供到后端服务(例如，速度警报)。
用于使用电场耦合来进行自动化网络配对的系统或方法可能需要电子设备包括硬件，所述硬件可以从固定的通信网络接收信号或将信号发送到固定的通信网络。用于使用电场耦合来进行自动化网络配对的系统或方法可能需要软件与固定的通信网络接口连接或检测由固定的通信网络发送的信号。这样的电子设备可以由设备上协同安装的软件来进行控制，这样的电子设备处于附近以便检测由网络发送的信号。
可以检测电子设备、与电子设备电耦合、以及控制电子设备的系统或方法不可以在由预期的用户(即，车辆的驾驶员)使用的设备与非预期的用户(即，车辆的乘客)使用的设备之间进行区分。此外，非预期的用户可能需要手动避开控制电子设备的系统或方法。
附图说明
根据以下描述和附图中所示的附随的示例性实施例，本公开内容的特征、方面、以及优点将变得显而易见，所述附图简述如下：
图1是车辆内部的示意侧视图，该示意侧视图示出了用于促进电子设备与车辆之间的通信的系统。
图2是用于经由站立的人促进电子设备与人机界面(HMI)之间的通信的系统的示意图。
图3是用于促进电子设备与人机界面(HMI)之间的通信的系统的示意图，其中所述系统以前排和后排座椅的构造进行实施。
图4是用于与图1-3的实施例中所示的系统一起使用的电子设备的示意图。
图5是包括用于控制HMI设备的系统的车辆乘客座椅的视图。
图6是包括用于控制HMI设备的系统的车辆驾驶员座椅的视图。
图7是包括触摸屏和检测器/解码器的HMI设备的示意图。
具体实施方式
参考附图将在以下描述本公开内容的各种实施例。但要理解的是，前述的一般性描述和以下详细描述两者都只是示例性和说明性的，而并不是要限制本公开内容。
本文中所提出的系统可能依赖性地将乘员的物理存在(例如，车辆座椅位置)与电子设备的位置(例如，握持在手中，在口袋内等)相关联。这种系统可以允许在固定网络与电子设备之间的单向或双向通信并且穿过乘员，以便基于设备的特定位置依赖性地建立设备的控制/通信参数以及软件应用程序的激活。
如图1中所示，电场耦合网络13可以被用于建立通信连接或将固定的通信网络(例如车辆通信总线6)与电子设备1电子耦合或配对。车辆12的驾驶员3可以就座在车辆座椅4上，并且电子设备1可以耦合(即，电场耦合)到驾驶员(例如，电子设备1可以握持在驾驶员3的手中，处于驾驶员衣服的口袋中，或处于足够接近驾驶员的任何其它位置中)。用于将电子设备电子耦合到网络的系统13可以包括设在车辆12内的车辆座椅4中的电容性传感器垫2。虽然传感器垫2可以设在车辆的驾驶员座椅4中，但是本公开内容并不是要限制传感器垫可以处于的可能位置。因此，传感器垫可以位于车辆内部中的任何位置(即，位于乘客座椅、车辆地板、扶手、方向盘、杯托中等等)。
如图1-3中所示，可以被配置为传感器垫2的部分的感测电极可以用于检测定位在规定位置内的人或对象的存在或占用情况。此外，传感器垫2可以用于检测对象的各种特性，例如其在座椅上的位置。传感器垫2也可以被用于对对象(例如，人，婴儿座椅，购物袋等)进行辨别或分类，并且检测对象的其它特性(例如，身高，位置，装载量等)。传感器垫2可以被提供为系统的组件，例如乘员检测或分类系统。这样的系统可以包括控制器，该控制器可以独立于信号发生器、感测电路以及典型地用于乘员分类和检测的其它组件进行封装或与信号发生器、感测电路以及典型地用于乘员分类和检测的其它组件一起进行封装。例如，电极和传感器垫可以采用乘员检测和分类系统，该乘员检测和分类系统类似于在申请号为6,392,542的美国专利和申请号为2007/0200721的美国公开专利申请(两者都通过引用并入本文中)中公开的系统。
系统13还可以被配置为将信号11发送到传感器垫2中的导体并且穿过位于规定位置内的人。当系统用于乘员感测时，可以为信号发生和乘员感测提供感测电路。替代地，可以提供包括信号发生器的单独控制单元。信号发生器向座椅或地板或邻近于人的其它位置中的电极提供信号(例如，正弦信号)。例如，所发送的信号11可以具有特定的频率和功率，并且所发送的信号11的频率可以被配置成：当人位于规定的位置内时允许其经由电场耦合穿过人进行再分配。这样的信号可以被配置为使得它被发送穿过位于规定位置内的人周围的空气。
如图1中所示，传感器垫2可以发送信号11，信号11可以被配置为经由电场耦合穿过坐在座椅4上的驾驶员3进行再分配。如图2中所示，传感器垫可以设置在地板内，被配置为将信号11发送到站在传感器垫2上方的人3。所发送的信号11可以被配置为经由电场耦合穿过人3进行再分配。
传感器垫2还可以电子耦合到支撑电子仪器5，支撑电子仪器5可以被配置为测量传感器垫2与邻近传感器垫的对象之间的电场耦合量。如图1中所示，支撑电子仪器5进而可以电子耦合到车辆通信总线6。例如，支撑电子仪器可以包括信号发生器、至少一个集成电路、分立式电子组件、印刷电路板、或微处理器。如上所述，该系统可以类似于在申请号为6,392,542的美国专利和申请号为2007/0200721的美国公开专利申请(两者都通过引用并入本文中)中公开的系统。
如图1中所示，电子设备1可以被配置为当信号11被发送穿过人时检测所发送的信号11，并且电子设备1耦合到人。电子设备1可以被配置为当电子设备1位于规定的位置(例如车辆的驾驶员座椅)内时检测所发送的信号11。可以利用位于电子设备中的调谐电路进行信号的检测。例如，在申请号为2011/0117863的美国公开专利申请(通过引用并入本文中)中公开了示例性调谐电路。
此外，当电子设备检测到所发送的信号11时，该设备的响应可以与固定的通信网络(例如车辆通信总线6)电子耦合或接口连接。电子设备1还可以包括硬件和/或软件，以促进或控制电子设备耦合到固定的通信网络。
所发送的信号11可以被配置为传送用于将其与其它信号区分开来的特定信息，该特定信息可以是数字或模拟信息。此外，所发送的信号11的功率可以被配置为足够强以被发送穿过耦合到信号传送感测电极周围产生的电场的人，但不足以从此人的身体发送。因此，电子设备可以被配置为仅当人同时耦合到电子设备和电场时才检测信号11。当电子设备检测到信号11时，电子设备可以基于包含在信号中的信息来区分信号。
当检测到信号11时，电子设备1可以发起与固定通信网络(例如，包括车辆中的HMI设备)的配对过程，其中电子设备1自动连接到网络。可以以各种方式来完成配对过程。例如，为了确保连接的安全性，电子设备1可以通过将无线信号发送到网络来发起配对过程。为了使网络区分从电子设备1发送的信号，并且为了确保设备与网络之间连接的安全性，信号可以被配置为具有特定的频率或传送特定信息。电子设备1和网络可以执行各种过程以便于维持它们之间的安全性。例如，设备和网络可以是时间同步的，并且网络可以使用算法来确定与电子设备1共享的随机频率模式。虽然已经描述了其中电子设备可以与固定网络自动连接的一些示例，但是应当理解的是，本文中所公开的电子设备1可以执行各种方法以便于连接到固定的通信网络。
固定的通信网络也可以发起配对过程以连接到电子设备1。例如，网络可以将无线信号连续地发送到周围区域。替代地，当检测到人处于规定的位置内时，可以触发网络以将无线信号发送到周围区域(例如，规定的位置可以接近发送电容性信号的感测电极)。从网络发送的无线信号可以使用授权或识别过程来与电子设备建立安全连接。这种识别过程可能需要电子设备1将具有特定信息的信号发送到网络。同时，电子设备1可以经由从规定位置(例如，安装在座椅中的EMF电极)发送的信号进行耦合，并且该信号可以包含特定信息。当电子设备检测到所发送的信号时，该设备可以使用由信号(例如，正弦信号)传送的特定信息来满足网络的授权或识别过程。为了维持安全的连接，电子设备1和网络可以是时间同步的，并且网络可以使用算法来确定与电子设备1共享的随机频率模式。虽然已经描述了其中网络可以与电子设备1自动连接的一些示例，但是应当理解的是，本文中所公开的网络和电子设备1可以执行各种方法以便于自动建立连接。
现在参考图2，示出了用于可以使用电场耦合来自动连接到网络的系统的替代的示例性实施例。该系统可以包括传感器垫2，传感器垫2包括电极并且被定位为邻近站立的人3(例如，传感器垫可以嵌入在地板中)。可以定位传感器垫从而使站在其上的人3处于人机界面(HMI)设备(例如，音频，视频，触觉等)附近。图2中所示的传感器垫2可以以特定频率经由电极发送信号11以便于使电场能够耦合。换言之，所发送的信号11可以被配置为经由电场耦合穿过人3进行再分配。当人3被定位在足够接近传感器垫2时，耦合到人3的电子设备1可以电子耦合到固定的通信网络(例如HMI设备)以及同时电子耦合到固定通信网络的任何网络。当电子设备1电子耦合到固定的通信网络或其它网络时，信息可以在这些网络中的每一个网络当中进行交换。
现在参考图3，示出了用于一种系统的替代实施例，所述系统可以以特定的就座构造进行实施，其中一个座椅被定位在另一个座椅的后面。这样的就座构造例如可以用于公共汽车、火车或飞机内。电容性传感器垫2可以安装在座椅4内，座椅4根据图3中所示的布置进行配置。此外，固定的通信网络(例如图3中所示的人机界面(HMI)设备10(例如，音频，视频，触觉等))可以被定位在相邻座椅的面向后的表面、车厢壁、或隔板上。传感器垫2可以被配置为穿过就座在座椅4上的人3发送信号11。耦合到人3的电子设备1可以被配置为检测所发送的信号11，并且电子耦合到HMI设备10。因此，当人3占据邻近HMI设备的特定位置时，可以在设备1、HMI设备、以及电子耦合到HMI设备的任何有线网络14或无线网络15之间建立通信状态。这样的系统可以用于促进信息在传感器垫2、电子设备1、以及HMI设备10之间进行交换。
如图4中所示，电子设备1可以包括通信模块9和调谐电路8。通信模块9可以包括几个子模块，所述子模块被配置为检测、过滤、调制、或解调信号，包括无线数字或模拟信号。通信模块9除了其它组件之外还可以包括数字信号处理器。调谐电路8可以耦合到电子设备1的组件，例如外部铸件7或调谐天线。调谐电路8可以被配置为当设备与人的身体(例如，手指、手、接近口袋、腰带的皮肤等)接触或接近人的身体时检测具有电容性耦合频率(例如，大约<＝200Khz)的信号11。当建议具有大约<＝200Khz频率的信号11时，这并不是要限制本公开内容的范围或可以用于穿过人发送或经由电场耦合发送到电子设备的可能频率的范围。
一种用于将电子设备电子耦合到固定通信网络的方法，该方法可以包括发送器，以用于将电子信号发送到电极，并且直到占据规定位置并耦合到电子设备的人。基于电子设备的信号检测，电子设备可以将电子设备电子耦合到网络。在这样的方法中，信号可以被配置为经由电子场耦合穿过人进行再分配。此外，电子设备可以耦合到人以便于检测信号。
系统或方法可以使用电场耦合来将电子设备1与网络电子耦合或“配对”，所述网络可以产生具有电容性耦合频率的信号。例如，在电容性感测子系统中的电极可以发送具有电容性耦合频率的信号。该信号可以被配置为跨过足够接近产生信号的电极或感测垫的人来进行发送。足够接近人的身体的电子设备1的调谐电路8可以检测具有电容性耦合频率的信号。电子设备1可以被配置为检测具有电容性耦合频率的信号，并且通信模块9或电子设备1可以被配置为与电子耦合到电容性感测子系统的网络自动配对。
传感器垫和支撑电子仪器可以与添加到电子设备的硬件和软件合作以检测设备的位置和占用情况。当检测到电子设备处于特定位置内时，可以使用该信息，例如在车辆运转时禁止使用驾驶员占用的电子设备。以类似的方式，系统可以被配置为对放置在未被占用的座椅上的电子设备1进行检测和控制(例如，当驾驶员将手机放置在空的乘客座椅上时)。
传感器垫可以并入到各种其它车辆车厢中。例如，传感器垫可以嵌入在杯托、电话插座(phone receptacle)或者可以放置电子设备的另一位置中。传感器垫2可以位于乘客座椅中，并且被配置为发送信号11，信号11被提供到位于垫中的电极类型的传感器。信号11具有特定的频率。当设备被放置在座椅上时，或者当设备以其它方式足够接近所发送的信号11时，电子设备1可以经由电子场耦合检测所发送的信号11。响应于由电子设备1检测所发送的信号，电子设备1的各种硬件或软件可以在车辆运动时自动地控制电子设备的使用。另外，电子设备1的硬件或软件可以将设备与车辆通信总线6电子耦合或“配对”并且实现了免提技术。
可以在各种各样的场所(包括个人和公共运输车辆、家庭、学校、商业场所、以及其它场地)利用用于将电子设备与固定的通信网络电子耦合的系统。有利地，对于用于将电子设备与固定的通信网络电子耦合的特定系统，可以存在基于电子设备的物理位置的若干个性化和可选的通信模式。该系统的操作模式可以包括基于物理位置的个性化、可选的通信模式(例如，汽车驾驶员模式、汽车乘客模式、公共汽车模式、飞机模式、火车模式、剧院模式等等)。可以在建立耦合之后自动调节设备和耦合的通信网络的操作特性(例如，在电影院中禁用手机铃声；在汽车驾驶员座椅中启用免提；在公共汽车中启用音乐/视频重放，在飞机座椅靠背中启用信息娱乐系统等等)。
有利地，例如，系统13可以通过允许用户界面针对车辆的不同乘员起不同的作用而允许由特定的人触摸来定制连接到HMI(例如，触敏显示器)的单个固定的通信网络。换言之，HMI可以在定位在特定位置处的人与定位在替代位置中的人之间进行区分。例如，采用车辆内仪表板安装触摸屏形式的HMI可以被配置为关于车辆的驾驶员以第一方式起作用，并且对于车辆的乘客以第二方式起作用。HMI的功能对于驾驶员而言更加受限制以便于例如减少驾驶员分心。
系统13可以被配置为使得当车辆事件发生时传感器垫的电场特性从第一配置(即，正常的操作配置)变化到第二配置。具有第二配置的信号可以启用电子设备1与固定通信网络之间的网络通信的替代模块。例如，如果车辆经历事件(例如车辆碰撞或翻滚)，那么传感器垫2可以发送具有第二配置的信号，在车厢内的所有电子设备可以被配置为检测所述信号。当电子设备检测到具有第二配置的信号时，设备可以被配置为自动发起紧急电话呼叫。
图5-7描绘了用于控制包括HMI设备(例如触摸屏)的车载电子系统的若干系统和方法。HMI设备包括控制HMI设备的操作的处理器。处理器基于各种输入执行例程或程序。参考图5，控制系统110可以用于控制包括各种组件(例如HMI设备112)的车载电子系统。该系统包括位于车辆座椅116中的电磁场(EMF)传感器或电极118。当传感器用于乘员分类或检测时，该系统可以替代地包括用于防止干扰传感器118的屏蔽层128。传感器118与HMI设备112一起被连接到公共接地端。如图6中所示，车辆可以包括另一个座椅，该座椅不包括公共接地的传感器。
该系统还包括控制器120，控制器120包括信号发生器或发送器。HMI设备112可以采用以下形式：前座信息娱乐中心控制台(头单元)、平视显示器(HUD)、集群显示器、后座车顶显示器、安装在座椅靠背上的显示器、或者任何其它合适的显示器或电子系统。HMI设备112可以包括由HMI处理器控制的特定部分和/或特定功能。某些功能需要在HMI设备112、EMF传感器118、发送器120、和地面之间的闭合电路。因此，HMI设备112被配置为以两种操作模式来进行操作。在第一操作模式下，由于就座于包含传感器118的座位中的乘员(例如，乘客)之间的接近度，HMI设备112在闭合电路中进行操作。在第二操作模式下，HMI设备112不经由乘员(例如，驾驶员)检测接地传感器，因为乘员未就座在包含发送传感器的座椅中。
EMF传感器118和/或控制器和发送器120可以定位在足够靠近第一座椅116的就座表面但足够远离第二座椅114的适合位置中。例如，EMF传感器118和/或发送器120可以定位在任何合适的位置下，其将仅允许就座在第一座椅116中的人来完成HMI设备112与EMF传感器118或者控制器和发送器120中的一者之间的接地电路。
HMI控制系统110被配置为使得EMF传感器和/或发送器的位置不允许处于第二座椅114中的人与HMI设备112之间的闭合接地电路。因此，该系统能够在与HMI设备112进行交互的乘客与驾驶员之间进行区分。例如，系统110被配置为例如当就座在乘客座椅116中的人触摸HMI设备112时检测来自EMF传感器或发送器的接地信号。因此，系统可以被配置为使得就座在乘客座椅116中的人可以能够控制而就座在驾驶员座椅114中的人不能控制HMI设备112的部分。因此，例如当检测到接地信号时，系统以第一操作模式进行操作。
在一个替代配置中，乘客和驾驶员座椅系统两者均可以包括单独的控制器和信号发生器。替代地，乘客和驾驶员座椅系统可以共享公共的控制器和信号发生器。信号发生器可以以某一周期进行操作，从而使适当的信号以交替的基础被提供到位于驾驶员和乘客座椅中的每个座椅中的传感器。EMF传感器118、发送器120、以及第一座椅116可以被配置为：使得当人就座在第一座椅116上时，具有特定频率和/或场水平的信号可从发送器发送到位于车辆座椅中的传感器电极118。信号从传感器118穿过乘员进一步发送(例如，经由电场耦合)到HMI设备112。编码信号的频率可以被配置为使得人体可以容易地再分配该信号。穿过就座在第二座椅114上的乘员发送的信号将具有特定频率和/或场水平，从而使HMI设备能够在由驾驶员传送的信号与由乘客传送的信号之间进行区分。
参考图7，可以独立于HMI设备112提供检测/解码系统。例如，检测/解码系统122可以包括接近天线124和检测电路，例如具有解码逻辑的调谐振荡电路126。接近天线124耦合到调谐电路126。HMI设备112可以包括通用输入/输出(GPIO)端口，以及接近天线124和调谐电路126可经由GPIO端口耦合到HMI设备112。因此，该系统可以容易地并入到现有的信息娱乐系统设计中。
如图7中所示，可以提供单独的检测和解码系统来补充HMI设备。例如，检测和解码系统可以包括接近天线或电极124(即，所述检测设备)，其可以被提供在HMI设备112的外部。解码设备(例如，具有解码逻辑的调谐振荡电路)可以从天线接收信号并且将进一步的输入提供到HMI设备。例如，检测和解码系统可以经由通用输入/输出端口连接到HMI设备。
天线124可以被配置为包围HMI设备112的装饰物或垫片的一部分。例如，接近天线124可以嵌入在HMI设备112的装饰物内，或被定位为紧邻天线124(例如，在车辆的仪表板内)。此外，相关的解码设备可以被配置为：对穿过出现在某些检测距离内的人手发送的编码信号进行检测。基于该信号中的编码信息，检测和解码系统可以能够在手是属于驾驶员还是属于乘客之间来进行区分。此外，解码系统可以将信号解码以产生单一输入，其仅指示哪个车辆乘员试图与HMI设备112进行交互。输入信号被提供到HMI设备控制器，其被配置为控制设备的操作。输入信号中的信息可以确定HMI的哪些特征可以被车辆乘员利用。例如，如果输入信号对应于驾驶员，那么HMI设备112以第一模式进行操作，并且受控特征可能受限于机械开关(例如，机械按钮，而不是触摸屏)。另一方面，如果输入信号对应于乘客，那么HMI设备112以第二模式进行操作，并且该乘客可以能够控制HMI设备112(包括触摸屏)的每个特征。
如图7中所示并且如上所述，外部检测和解码系统可以被配置成使得HMI检测并辨别穿过人发送的编码信息。天线和/或电路检测路径可以替代地被提供在HMI内，例如在HMI内的电容性触摸屏电路。这样的系统可以被配置为将信号解码以便于确定触摸HMI的手是属于驾驶员还是乘客。如果检测/解码系统检测到驾驶员的手，那么第一操作模式被启用并且电子系统(例如，包括HMI设备的信息娱乐系统等)的功能可能受限于机械开关。相反，如果检测/解码系统检测到乘客的手，那么第二操作模式被启用并且电子系统的功能可能不会不如此受限制。
EMF传感器和发送器可以位于驾驶员座椅和乘客座椅两者内。从驾驶员座椅和乘客座椅发送的信号可以具有不同的频率和/或包括不同的编码信息。此外，HMI可以被配置为在不同的信号之间进行检测和区分。因此，可以优化HMI的内容以减少驾驶员变得分心(例如，视觉或触觉分心)的机会，同时允许乘客完成访问更宽泛范围的信息娱乐选项。
应当理解的是，根据本文中所公开的实施例中的任何实施例，可以基于特定的就座位置和车辆状态来控制HMI的内容。例如，当车辆变速器处于“停车”时，检测/解码系统可以被配置为使得驾驶员完全访问电子系统，例如信息娱乐系统的HMI设备。相比之下，当车辆变速器处于某一档位时，例如，对于自动变速器而言是“行驶”，那么检测/解码系统可能会限制驾驶员具有的访问以控制信息娱乐系统。车辆通信总线可以被配置为接收来自车辆传感器的信号，并且可以将包括有关车辆状况的信息(例如，“停车”，“行驶”，速度，制动器接合等)的信号发送到HMI设备。如上所述，HMI设备被配置为基于车辆的状况和与HMI设备交互的人的位置来改变操作模式。
此外，应当理解的是，车载信息娱乐控制(例如，诸如上述的HMI设备)可以通过各种电子设备(例如，通过蓝牙、NFC、Wifi等与信息娱乐系统连接或配对的蜂窝电话)进行访问。使用所发送的信号进行配对的设备如上所述。但是应当理解的是电子系统(例如信息娱乐系统)可以以其它方式进行配置以便于对从人(例如，车辆的驾驶员或乘客)发送的编码信号进行内部检测。申请号为2012/0041633的美国专利公开(通过引用并入本文中)公开了使用电子设备来控制车辆信息娱乐系统。可以使用本文中所公开的系统对上述公开的申请中所公开的系统进行改进。
当HMI设备(例如，信息娱乐系统控制面板)具有与电子设备(例如，移动电话)建立的通信连接(例如，经由蓝牙或Wifi)时，HMI可以在取决于电子设备是否被操作或由车辆的驾驶员或乘客接触的不同模式下进行操作。例如，如果车辆的驾驶员试图操作电子设备(例如，移动电话)，那么电子设备对穿过驾驶员从靠近驾驶员安装的传感器(例如，在车辆座椅或方向盘中)发送的信号进行检测。在接收到所检测的信号时，电子设备经由所建立的通信连接将通知信号发送到HMI设备。该通知信号向HMI设备以及其相关联的控制器提供驾驶员接触(并且可能试图进行操作)手机的指示。响应于接收到通知信号，控制器引导HMI设备为驾驶员提供提示或问题，以便于使驾驶员对道路的注意力分散最小化。例如，HMI设备可以显示和/或广播提示，例如“你想打个电话？”。然后HMI设备将以一种模式进行操作，在这种模式中其响应于由驾驶员做出的听觉命令来起作用。当驾驶员与电子设备接触时，HMI设备以受限制的操作模式进行操作，在该模式中，例如，HMI设备将不会从与驾驶员接触的电子设备或接收由驾驶员传送的信号的电子设备接收指导输入。
在替代实施例中，如上所述，传感器/导体可以安装在车辆中邻近于用于电子设备(例如，移动电话)的存储位置的位置。例如存储位置可以是中央控制台或仪表板中的隔室，或仪表板或中央控制台上的水平防滑表面。当车辆的乘员将电子设备放置在存储位置中时，电子设备接收由传感器发送的信号。在接收到所发送信号时，电子设备建立与HMI设备(例如，信息娱乐系统控制面板)的通信连接，并且可以广播或显示各种用户提示。因此，该系统被配置为：使得一旦电子设备被安装在车辆中邻近发送导体，就提示乘员使用“免提”模式来控制HMI设备。该系统可以被配置为使得HMI设备提示驾驶员提供口头命令而不是试图经由移动电话或直接接触来控制HMI设备。HMI设备可以被配置为仅接受来自乘客的触觉命令(例如，经由触摸屏，按钮，拨号盘等)，乘客传送从靠近乘客定位的电极穿过乘客发送的适当的信号。
对于检测/解码系统如何用于控制电子系统可能存在异常。特殊情况(即，车辆事故或翻车)可以重写或防止在其它情况下被激活的各种特征。例如，用于识别驾驶员的编码信号一般可以禁用HMI的触摸屏特征；然而，对于紧急情况或拨打911电话或在车辆事故或翻车的事件期间可能出现异常。
尽管已经在附图中阐述了每个元件的特定形状和位置，但是每个元件可以具有便于由该元件执行的功能的任何其它形状或位置。
出于本公开内容的目的，术语“耦合”意味着两个组件(电的，机械的，或磁的)彼此直接或间接地接合。这种接合可以在本质上是静止的或者在本质上是可动的。可以利用两个组件(电的或者机械的)和任何附加的中间构件彼此被整体限定为单个整体或利用两个组件或两个组件和任何附加的构件彼此附接来实现这种接合。这种接合在本质上可以是永久性的或者替代性地在本质上可以是可去除的或可免除的。
已经参考示例性实施例描述了本公开内容，然而本领域技术人将认识到可以在不脱离所公开的主题的精神和范围的情况下在形式和细节上进行变化。例如，尽管不同的示例性实施例可以被描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但是可以设想到的是在所述示例性实施例或在其它替代实施例中所述特征可以彼此互换或替代性地彼此结合。由于本公开内容的技术是相对复杂的，因此并非技术上的所有变化都是可预见的。参考示例性实施例所描述的本公开内容显然是要尽可能地宽泛。例如，除非另外特定指出，否则详述单个特定元件的示例性实施例还包括多个这种特定元件。
示例性实施例可以包括程序产品，所述程序产品包括用于传送或具有存储于其上的机器可执行指令或数据结构的计算机或机器可读介质。例如，感测电极可以是计算机驱动的。在附图的方法中示出的示例性实施例可以由程序产品进行控制，所述程序产品包括用于传送或具有存储于其上的机器可执行指令或数据结构的计算机或机器可读介质。这样的计算机或机器可读介质可以是能够由通用或专用计算机或具有处理器的其它机器进行访问的任何可用介质。通过示例的方式，这种计算机或机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储设备、或者可以用于以机器可执行指令或数据结构的形式传送或存储所需程序代码并且可以由通用或专用计算机或具有处理器的其它机器进行访问的任何其它介质。以上的组合也包括在计算机或机器可读介质的范围之内。计算机或机器可执行指令包括例如使得通用计算机、专用计算机、或专用处理机器来执行特定功能或功能组的指令和数据。可以利用具有基于规则的逻辑和其它逻辑的标准编程技术来完成本公开内容的软件实施方式以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决定步骤。
重要的是要指出如在优选的和其它示例性实施例中示出的系统元件的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开内容中仅详细描述了特定数量的实施例，但是回顾本公开内容的本领域的那些技术人将意识到：在实质上不脱离所述主题的新颖教导和优点的情况下许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例；参数值；安装布置；材料的使用；颜色；取向等的变化)是可能的。例如，被示出为整体形成的元件可以由多个部分构成或由被示出为可以整体形成的多个部分的元件构成，可以颠倒或以其它方式改变配件的操作，可以改变系统的结构和/或构件或连接器或其它元件的长度或宽度，可以改变元件之间提供的调节或附接位置的本质或数量。应当指出的是，系统的元件和/或配件可以由提供足够强度或耐久性的各种各样材料中的任何材料构成。因此，所有这些修改是要被包括在本公开内容的范围内。可以改变或重新排列任何过程或方法步骤的次序或顺序。在不脱离本主题的精神的情况下还可以在优选的和其它示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它替换、修改、改变和省略。

Claims (15)

1.一种用于控制位于车辆中的人机界面(HMI)设备的操作的系统，其中，所述系统包括：
第一电极，所述第一电极被定位为邻近所述车辆的驾驶员；
便携式电子设备，所述便携式电子设备被配置为用于通过座椅的乘员进行通信；以及
信号发生设备，所述信号发生设备被配置为向所述第一电极提供第一信号；
其中，所述电子设备被配置为检测由所述电极发送穿过所述驾驶员的所述第一信号并且响应于检测到所述第一信号而向所述人机界面(HMI)设备提供通知信号；
所述人机界面(HMI)设备和所述电子设备被配置为在所述电子设备已经检测到所述第一信号之后建立双向通信连接；
所述人机界面(HMI)设备被配置为当所述驾驶员接触所述电子设备时以第一模式进行操作；以及
在接收到所述通知信号时，所述人机界面(HMI)设备被配置为向所述驾驶员显示消息，以减少驾驶员对道路的注意力分散。
2.根据权利要求1所述系统，其中，所述系统还包括：
第二电极，所述第二电极被定位为邻近所述车辆中的乘客座椅；
所述信号发生设备被配置为向所述第二电极提供第二信号；以及所述人机界面(HMI)设备被配置为仅从将所述第二信号传送到所述人机界面(HMI)设备的乘员接收触觉命令。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，在接收到所述通知信号之后所述人机界面(HMI)设备以受限制的模式进行操作，在所述受限制的模式中，所述人机界面(HMI)设备将不会响应于来自所述电子设备的命令。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述人机界面(HMI)设备被配置为：进行操作从而使得当所述人机界面(HMI)设备处于所述受限制的模式时，所述人机界面(HMI)设备将不会接受来自所述驾驶员的触觉输入。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所显示的所述消息告知所述驾驶员使用听觉命令；以及
所述人机界面(HMI)设备被配置为：进行操作从而使得当所述人机界面(HMI)设备处于所述受限制的模式时，所述人机界面(HMI)设备将会响应于由所述驾驶员做出的听觉命令。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述人机界面(HMI)设备将不会响应于所述驾驶员的触觉命令。
7.一种用于控制位于车辆中的人机界面(HMI)设备的操作的系统，其中，所述系统包括：
第一电极，所述第一电极被定位在所述车辆中；
便携式电子设备，所述便携式电子设备被配置为用于通过所述车辆的乘员进行通信；以及
信号发生设备，所述信号发生设备被配置为向所述第一电极提供第一信号；
其中，所述电子设备被配置为检测由所述电极发送的所述第一信号并且响应于检测到所述第一信号而建立与所述人机界面(HMI)设备的双向通信连接；
所述人机界面(HMI)设备包括显示器；以及
所述人机界面(HMI)设备被配置为：使得在接收到指示所述电子设备正在接收所述第一信号的通信时，所述人机界面(HMI)设备显示消息，所述消息请求所述车辆的所述乘员提供语音命令，以减少驾驶员对道路的注意力分散。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一电极被定位为邻近所述电子设备的存储位置，从而当所述电子设备位于所述存储位置时由所述电子设备检测所述第一信号。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第一电极被定位为邻近所述车辆中的驾驶员座椅；
所述电子设备经由驾驶员座椅的乘员接收所述第一信号；
所述系统还包括第二电极，所述第二电极被定位为邻近所述车辆中的乘客座椅；以及
所述信号发生设备被配置为向所述第二电极提供第二信号。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述人机界面(HMI)设备被配置为仅从将所述第二信号传送到所述人机界面(HMI)设备的乘员接收触觉命令。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述人机界面(HMI)设备被配置为仅由从所述车辆的所述驾驶员口头发出的命令进行控制。
12.一种用于控制位于车辆中的人机界面(HMI)设备的操作的系统，其中，所述系统包括：
第一电极，所述第一电极被定位为邻近所述车辆中的驾驶员座椅；
便携式电子设备，所述便携式电子设备被配置为用于通过所述座椅的乘员进行通信；以及
信号发生设备，所述信号发生设备被配置为向所述第一电极提供第一信号；
其中，所述电子设备被配置为检测由所述电极发送的所述第一信号并且响应于检测到所述第一信号而自动建立与所述人机界面(HMI)设备的双向通信连接；以及
所述人机界面(HMI)设备被配置为在接收到来自所述电子设备的通知信号之后以受限制的模式进行操作，所述通知信号指示所述第一信号从所述第一电极经由所述驾驶员传送到所述电子设备，以减少驾驶员对道路的注意力分散。
13.根据权利要求12所述的系统，还包括第二电极，所述第二电极被定位为邻近所述车辆中的乘客座椅，其中，所述信号发生设备被配置为向所述第二电极提供第二信号。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述人机界面(HMI)设备被配置为：进行操作从而使得在所述受限制的模式下所述人机界面(HMI)设备将不会接受来自所述驾驶员的触觉输入。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述人机界面(HMI)设备被配置为：进行操作从而使得在所述受限制的模式下所述人机界面(HMI)设备将仅从将所述第二信号从所述第二电极传送到所述人机界面(HMI)设备的乘员接受触觉输入。
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