FR2927433A1

FR2927433A1 - Control interface device for e.g. portable computer in motor vehicle, has emission unit, and detection units spaced between each other by being oriented parallel to surface to identify position of finger, where units are fixed to table

Info

Publication number: FR2927433A1
Application number: FR0850852A
Authority: FR
Inventors: Olivier Andre Frederic Philippe; Florian Kervarec; Jean Christophe Riat
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2009-08-14
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: FR2927433B1

Abstract

The device has detection units i.e. infrared cameras (3a, 3b), identifying the position of a finger (D) situated on an inert flat upper surface (10) of a retractable table (5). An infrared wave emission unit e.g. infrared source (2) such as LED, emits infrared waves parallel to the surface. The detection units are spaced between each other by being oriented parallel to the surface along distinct directions for identifying the position of the finger situated on the surface by triangulation. The emission unit and the detection units are rigidly fixed to the table.

Description

"Dispositif d'interface de commande pour véhicule automobile" "Control interface device for a motor vehicle"

L'invention concerne un dispositif d'interface de commande pour véhicule automobile, destiné à piloter un équipement embarqué ou mobile, tel qu'un lecteur de DVD ou un ordinateur portable. Il comprend une surface plane faisant partie d'une tablette rabattable, au moins un organe d'émission d'ondes, tel qu'un émetteur infrarouge, et au moins un organe de détection, tel qu'une caméra infrarouge apte à détecter les ondes émises par les organes d'émission et réfléchies par un élément situé sur la surface, pour identifier la position de cet élément sur la surface. The invention relates to a control interface device for a motor vehicle, intended to control an on-board or mobile equipment, such as a DVD player or a laptop. It comprises a flat surface forming part of a folding shelf, at least one wave emitting element, such as an infrared emitter, and at least one detection element, such as an infrared camera able to detect the waves emitted by the transmitting members and reflected by an element located on the surface, to identify the position of this element on the surface.

Un tel dispositif permet en particulier d'utiliser une surface inerte en tant que clavier virtuel, ce clavier étant matérialisé par une image sur un écran plat, une projection disposé sur la surface optique, imprimé ou simplement inerte à l'aide d'une feuille de papier ou de plastique utilisateur pose son doigt le représentant. Lorsqu'un sur le clavier, le dispositif doigt sur la surface pour identifie la position du identifier la touche du clavier sur laquelle le doigt est posé. Such a device makes it possible in particular to use an inert surface as a virtual keyboard, this keyboard being embodied by an image on a flat screen, a projection disposed on the optical surface, printed or simply inert using a sheet paper or plastic user puts his finger the representative. When on the keyboard, the device finger on the surface to identify the position of identifying the key on the keyboard on which the finger is placed.

Dans un tel dispositif connu, la source d'ondes infrarouges est positionnée au dessus de la surface formant clavier pour éclairer l'ensemble de cette surface, et la caméra est également située au dessus de cette surface pour la voir entièrement. In such a known device, the infrared wave source is positioned above the keyboard surface to illuminate the entire surface, and the camera is also located above this surface to see it entirely.

Lorsqu'un doigt d'un utilisateur est apposé sur le clavier, il réfléchit les ondes émises qui sont alors détectées par la caméra. De cette façon, il est possible de localiser le doigt sur la surface pour déterminer la touche que le doigt pointe. When a user's finger is affixed to the keyboard, it reflects the waves that are then detected by the camera. In this way, it is possible to locate the finger on the surface to determine the key that the finger is pointing.

Le but de l'invention est de proposer une solution pour améliorer la précision de détection d'un tel dispositif. The object of the invention is to propose a solution for improving the detection accuracy of such a device.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'interface de commande pour véhicule automobile, destiné à piloter un équipement embarqué ou mobile, tel qu'un lecteur de DVD ou un ordinateur portable, comprenant une tablette ayant une surface sensiblement plane, au moins un organe d'émission d'ondes, tel qu'un émetteur infrarouge, et au moins un organe de détection, tel qu'une caméra infrarouge, pour identifier la position d'un élément situé sur la surface par détection d'ondes réfléchies par cet élément caractérisé en ce qu'il comprend un organe émettant des ondes parallèlement à la surface, et au moins deux organes de détection espacés l'un de l'autre en étant orientés parallèlement à la surface selon des directions distinctes pour identifier par triangulation la position d'un élément situé sur la surface, l'organe d'émission et les organes de détection étant rigidement fixés à la tablette. Grâce à cette architecture qui permet de solidariser les organes à la tablette, le dispositif s'affranchit des vibrations, ce qui améliore la précision du dispositif ; la touche que le doigt pointe est alors déterminée sans erreur. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, comprenant une source d'émission d'ondes infrarouges formée par un ensemble d'émetteurs alignés de manière à émettre des ondes infrarouges parallèlement à la surface de façon uniformément répartie. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, comprenant un module portant les organes d'émission et de détection, ce module étant rigidement fixé à la tablette. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel le module a une forme générale linéaire, chaque caméra étant située à une extrémité du module, la source d'émission s'étendant entre les deux caméras. 3 L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel la tablette comprend un rebord permettant de stopper les ondes émises par les organes d'émission la surface plane étant située entre le rebord et les organes de détection et d'émission. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, comprenant des moyens de connexion filaire à un réseau CAN et/ou à un réseau sans fil du type BlueTooth. For this purpose, the invention relates to a control interface device for a motor vehicle, intended to control an on-board or mobile equipment, such as a DVD player or a laptop, comprising a tablet having a substantially flat surface, at at least one wave transmitter, such as an infrared transmitter, and at least one sensing element, such as an infrared camera, for identifying the position of an element on the surface by reflected wave detection by this element characterized in that it comprises a member emitting waves parallel to the surface, and at least two detection members spaced apart from each other being oriented parallel to the surface in different directions to identify by triangulation the position of an element located on the surface, the transmitting member and the detection members being rigidly fixed to the tablet. Thanks to this architecture which allows to secure the organs to the tablet, the device overcomes vibration, which improves the accuracy of the device; the key that the finger points is then determined without error. The invention also relates to a device as defined above, comprising an infrared wave emission source formed by a set of emitters aligned so as to emit infrared waves parallel to the surface in a uniformly distributed manner. The invention also relates to a device as defined above, comprising a module carrying the transmission and detection members, this module being rigidly fixed to the tablet. The invention also relates to a device as defined above, wherein the module has a generally linear shape, each camera being located at one end of the module, the transmission source extending between the two cameras. The invention also relates to a device as defined above, wherein the tablet comprises a rim for stopping the waves emitted by the transmitting members, the flat surface being situated between the rim and the sensing and detecting elements. program. The invention also relates to a device as defined above, comprising wired connection means to a CAN network and / or a wireless network of the BlueTooth type.

L'invention concerne également une tablette rabattable de siège de véhicule automobile caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de tablette et un module selon l'une tel que défini ci-dessus, rigidement solidarisé à ce corps de tablette. The invention also relates to a folding tablet seat of a motor vehicle characterized in that it comprises a tablet body and a module according to one as defined above, rigidly secured to the tablet body.

L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux figures annexées. La figure 1 représente un dispositif d'interface de commande de véhicule automobile selon l'invention ; La figure 2 est une vue schématique latérale du dispositif de l'invention ; La figure 3 est une représentation d'un siège de véhicule équipé du dispositif de l'invention ; La figure 4a représente un premier mode de réalisation d'une tablette de siège comprenant le 25 dispositif de l'invention ; La figure 4b représente un second mode de réalisation d'une tablette de siège comprenant le dispositif de l'invention ; et La figure 5 est un diagramme schématique de 30 l'intégration du dispositif au siège de véhicule. L'idée à la base de l'invention est de solidariser à la tablette l'ensemble des organes servant à la localisation de l'objet, de manière à améliorer la précision de localisation en réduisant, voire en 35 annulant, l'influence des vibrations du véhicule sur le dispositif de détection. The invention will now be described in more detail and with reference to the appended figures. FIG. 1 represents a motor vehicle control interface device according to the invention; Figure 2 is a schematic side view of the device of the invention; Figure 3 is a representation of a vehicle seat equipped with the device of the invention; Figure 4a shows a first embodiment of a seat pad comprising the device of the invention; FIG. 4b shows a second embodiment of a seat tablet comprising the device of the invention; and Figure 5 is a schematic diagram of the integration of the device with the vehicle seat. The idea underlying the invention is to secure to the tablet all the organs used for locating the object, so as to improve the accuracy of location by reducing or canceling the influence of vibration of the vehicle on the detection device.

Comme visible à la figure 1, le dispositif d'interface, repéré par 1, comprend des organes d'émission 2, et des organes de détection 3a et 3b des ondes émises par les organes d'émission, les organes d'émission et de détection étant rigidement fixés à une tablette 5. Les organes d'émission 2 comportent un ensemble de sources d'ondes infrarouges, telles que par exemple des diodes électroluminescentes (LED), ou des diodes laser. As can be seen in FIG. 1, the interface device, identified by 1, comprises transmitting members 2, and detection members 3a and 3b of waves emitted by the transmitting members, transmitting and detection means being rigidly fixed to a tablet 5. The transmission members 2 comprise a set of infrared wave sources, such as for example light-emitting diodes (LEDs), or laser diodes.

Les sources infrarouges sont alignées sur une carte électronique s'étendant longitudinalement, et le long de laquelle est montée une lentille 4, en plexiglas par exemple. Les organes de détection 3a et 3b comportent une première et une seconde caméra détectant les ondes infrarouges orientées respectivement dans un premier cône 6a dont le sommet coïncide avec le centre du capteur de la première caméra 3a, noté Ca, et dans un second cône 6b, dont le sommet coïncide avec le centre du capteur de la seconde caméra 3b, noté Cb. Comme illustré aux figures 1 et 2, la carte électronique, la lentille associée, et les caméras, sont assemblés en un seul bloc qui constitue un module d'acquisition 8, chaque caméra étant disposée à une extrémité de la carte électronique. Ce module a donc une forme linéaire, et les caméras ainsi que les sources sont sensiblement à la même hauteur par rapport à la carte électronique. La tablette 5 comprend une surface supérieure plane inerte 10, de préférence d'une forme sensiblement rectangulaire. Cette tablette comprend un évidement 11 ménagé le long d'un premier bord de la surface supérieure 10, et un rebord situé le long du bord opposé à ce premier bord. The infrared sources are aligned on an electronic card extending longitudinally, and along which is mounted a lens 4, Plexiglas for example. The detection members 3a and 3b comprise a first and a second camera detecting the infrared waves oriented respectively in a first cone 6a whose apex coincides with the center of the sensor of the first camera 3a, denoted Ca, and in a second cone 6b, whose apex coincides with the center of the sensor of the second camera 3b, noted Cb. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the electronic card, the associated lens, and the cameras are assembled in a single block which constitutes an acquisition module 8, each camera being disposed at one end of the electronic card. This module has a linear shape, and the cameras and sources are substantially at the same height compared to the electronic card. The tablet 5 comprises an inert flat top surface 10, preferably of a substantially rectangular shape. This shelf comprises a recess 11 formed along a first edge of the upper surface 10, and a flange located along the edge opposite this first edge.

Un clavier virtuel est imprimé sur cette surface 10 ou projeté sur celle-ci par exemple par projection par diffraction ou par projection holographique. Il peut également être représenté par une image provenant d'un écran plat ou le clavier virtuel est simplement disposé sur la surface inerte à l'aide d'une feuille de papier ou de plastique le représentant. 5 Comme visible à la figure 2, le module d'acquisition 8 est monté dans l'évidement 11 de la tablette 5, en étant positionné de telle manière que les sources infrarouges 2 et les caméras 3a et 3b, sont situées juste au dessus de la surface 10. A virtual keyboard is printed on this surface 10 or projected onto it, for example by diffraction projection or holographic projection. It can also be represented by an image from a flat screen or the virtual keyboard is simply arranged on the inert surface with a sheet of paper or plastic representing it. As can be seen in FIG. 2, the acquisition module 8 is mounted in the recess 11 of the tablet 5, positioned in such a way that the infrared sources 2 and the cameras 3a and 3b are located just above the surface 10.

La lumière infrarouge émise par les sources 2 est ainsi orientée de manière à raser la surface 10, l'alignement des sources 2 assurant une répartition homogène des rayons. Le rebord 12 dépasse de la surface supérieure 10, de manière à interrompre les rayons émis par la source 2 qui rasent la surface 10. Quand un utilisateur pose son doigt D sur une touche du clavier, celui-ci réfléchit les ondes infrarouges provenant de la source 2, et ces ondes réfléchies ou tout au moins une partie d'entre elles sont détectées par les deux caméras 3a et 3b. La première caméra 3a reçoit un premier faisceau d'ondes réfléchies par le doigt qui est orienté selon une première direction reliant le sommet Ca du cône 6a à la position du doigt D. De même, la seconde caméra 3b reçoit un second faisceau d'ondes réfléchies, orienté selon une seconde direction reliant le sommet Cb à la position du doigt D. Le dispositif 1 identifie alors la position du doigt comme coïncidant avec l'intersection de ces deux directions, ce qui permet d'identifier la touche sur laquelle le doigt est posé. Dans le dispositif selon l'invention, les sources 2, les caméras 3a et 3b et la tablette 5 portant la surface 10 forment un seul bloc, ce qui permet au dispositif de s'affranchir par construction des vibrations auxquelles le véhicule est soumis. Ainsi, les caméras permettent la détermination sans erreur de la 6 position des doigts par triangulation, et le dispositif 1 commande alors correctement l'équipement auquel il est relié. Le dispositif peut se présenter sous forme d'un ensemble 15 comprenant une tablette pré-équipée d'un module de détection, destiné à équiper un siège 16 d'un véhicule automobile, comme représenté à la figure 3. Comme visible à la figure 4a, cet ensemble 15 peut être fabriqué à partir d'un support 20 formant tablette, et sur lequel un clavier 22 est dessiné, posé ou projeté. Le module d'acquisition qui n'est pas représenté est vissé au support 20, le long du côté de celui-ci destiné à être solidarisé au dossier de siège 16. Le système d'accroche de cet ensemble 15 est le même que celui d'une tablette standard de véhicule. Ainsi monté, le module éclaire le clavier 22 et détecte la touche saisie comme décrit précédemment. Un couvercle inférieur 24 protège la partie inférieure du module et est vissé au support de clavier 20. The infrared light emitted by the sources 2 is thus oriented so as to shave the surface 10, the alignment of the sources 2 ensuring a homogeneous distribution of the rays. The flange 12 protrudes from the upper surface 10, so as to interrupt the rays emitted by the source 2 which skim the surface 10. When a user puts his finger D on a key of the keyboard, the latter reflects the infrared waves coming from the source 2, and these reflected waves or at least a portion of them are detected by the two cameras 3a and 3b. The first camera 3a receives a first beam of waves reflected by the finger which is oriented in a first direction connecting the vertex Ca of the cone 6a to the position of the finger D. Similarly, the second camera 3b receives a second beam of waves reflected, oriented in a second direction connecting the vertex Cb to the position of the finger D. The device 1 then identifies the position of the finger as coinciding with the intersection of these two directions, which identifies the key on which the finger is posed. In the device according to the invention, the sources 2, the cameras 3a and 3b and the tablet 5 carrying the surface 10 form a single block, which allows the device to overcome by construction of the vibrations to which the vehicle is subjected. Thus, the cameras allow error-free determination of the position of the fingers by triangulation, and the device 1 then correctly controls the equipment to which it is connected. The device may be in the form of an assembly 15 comprising a tablet pre-equipped with a detection module, intended to equip a seat 16 of a motor vehicle, as shown in Figure 3. As shown in Figure 4a this assembly 15 may be manufactured from a support 20 forming a tablet, and on which a keyboard 22 is drawn, placed or projected. The acquisition module which is not shown is screwed to the support 20, along the side of the latter intended to be secured to the seat backrest 16. The attachment system of this assembly 15 is the same as that of the a standard vehicle shelf. Thus mounted, the module illuminates the keyboard 22 and detects the key entered as described above. A lower cover 24 protects the lower part of the module and is screwed to the keyboard support 20.

Selon un autre mode de réalisation, l'ensemble 15 comprend un corps 25 de tablette standard de siège de véhicule, qui est disposé entre un élément inférieur rigide 26 et un support de clavier 20, l'élément 26 et le support 20 étant fixés l'un à l'autre. Un clavier virtuel 22 est dessiné, posé ou projeté sur le support de clavier 20. De la même façon que pour le mode de réalisation précédent, le module d'acquisition est vissé au support de clavier 20 en étant protégé dans sa partie inférieure par un couvercle 24 fixé au support de clavier. According to another embodiment, the assembly 15 comprises a standard vehicle seat tablet body 25, which is disposed between a rigid lower member 26 and a keyboard support 20, the member 26 and the support 20 being secured to the body. one to another. A virtual keyboard 22 is drawn, placed or projected on the keyboard support 20. In the same way as for the previous embodiment, the acquisition module is screwed to the keyboard support 20 while being protected in its lower part by a cover 24 attached to the keyboard support.

Dans ces deux modes de réalisation, le module d'acquisition est rendu hermétique par une coque 18 transparente à la lumière infrarouge, ce qui le rend en particulier insensible à la projection de liquides. Comme schématisé figure 5, le dispositif d'interface 1 communique avec un équipement embarqué 30 ou portable 31. L'équipement embarqué 30 est par exemple un lecteur de DVD, un organe de réglage de climatisation ou de chauffage, ou encore un organe de réglage de la hauteur des vitres. L'équipement portable 31 est par exemple un ordinateur portable, un téléphone portable, ou un PDA. In these two embodiments, the acquisition module is sealed by a shell 18 transparent to infrared light, which makes it particularly insensitive to the projection of liquids. As shown schematically in FIG. 5, the interface device 1 communicates with an on-board or portable equipment 30. The on-board equipment 30 is, for example, a DVD player, an air conditioning or heating control member, or an adjustment member. the height of the windows. The portable equipment 31 is for example a laptop, a mobile phone, or a PDA.

La connexion entre la tablette 15 et l'équipement 30 ou 31, est soit de type filaire 35, tel qu'un réseau RS232, CAN, USB ou de type sans fil 36, tel que Bluetooth (SPP/HID), Wifi, UWB. L'équipement embarqué 30 ou portable 31 exploite les informations en provenance du clavier 22 de la tablette 15 et envoie des signaux vidéo 39 pour commander l'affichage d'images sur un écran 40 ou des signaux sonores pour un casque ou des hauts parleurs. La figure 3 illustre l'exemple de la commande d'un écran 40. La tablette de siège 15, assemblée comme décrit précédemment, est fixée au dossier de siège 16 et commande l'affichage de l'écran 40 inséré dans l'arrière de l'appui-tête de ce même siège 16, grâce à sa connexion non représentée avec l'équipement embarqué 30 ou portable 31. Selon l'invention, l'ensemble 15 peut être entièrement autonome, son alimentation étant assurée par une batterie, et utilisant le système sans fil Bluetooth. Elle peut être aussi semi autonome, alimentée en énergie par le véhicule et utilisant le système Bluetooth. Enfin, elle peut être dépendante du véhicule, en étant dans ce cas alimentée par le véhicule, et utilisant un système filaire de communication. Le dispositif d'interface 1 inséré à une tablette selon l'invention solidarise en un seul bloc les éléments qui le constituent (sources 2, caméras 3a et 3b et clavier 22) et s'affranchit donc par construction des vibrations auxquelles le véhicule est soumis. Ainsi, les données saisies au clavier sont déterminées sans erreur, et le dispositif 1 commande correctement un équipement embarqué ou portable. The connection between the tablet 15 and the equipment 30 or 31, is either wired 35, such as a network RS232, CAN, USB or wireless type 36, such as Bluetooth (SPP / HID), Wifi, UWB . The onboard equipment 30 or portable 31 uses the information from the keyboard 22 of the tablet 15 and sends video signals 39 to control the display of images on a screen 40 or sound signals for a headset or speakers. FIG. 3 illustrates the example of the control of a screen 40. The seat pad 15, assembled as previously described, is fixed to the seat back 16 and controls the display of the screen 40 inserted in the back of the seat. the headrest of the same seat 16, thanks to its connection not shown with the onboard equipment 30 or portable 31. According to the invention, the assembly 15 can be entirely autonomous, its power being provided by a battery, and using the Bluetooth wireless system. It can also be semi-autonomous, powered by the vehicle and using the Bluetooth system. Finally, it can be dependent on the vehicle, being in this case powered by the vehicle, and using a wired communication system. The interface device 1 inserted into a tablet according to the invention solidifies in one single block the elements that constitute it (sources 2, cameras 3a and 3b and keyboard 22) and thus freed by construction of the vibrations to which the vehicle is subjected . Thus, the data entered on the keyboard are determined without error, and the device 1 correctly controls an on-board or portable equipment.

La tablette 15 comprenant le dispositif selon l'invention est amovible, à la fois physiquement par son système de fixation au siège, et fonctionnellement, par son système de communication avec l'équipement. The tablet 15 comprising the device according to the invention is removable, both physically by its attachment system to the seat, and functionally, by its communication system with the equipment.

Le système de fixation de la tablette au dossier du siège peut aussi permettre de détacher la tablette et de la poser par exemple sur les genoux d'un passager. Les principaux avantages de la solution proposée sont la suppression des boutons mécaniques onéreux et non reconfigurables, la conservation de la fonction initiale de la tablette, un faible encombrement du module d'acquisition et une technologie peu onéreuse. The system of fixing the shelf to the seat back can also allow to detach the tablet and ask for example on the lap of a passenger. The main advantages of the proposed solution are the removal of expensive and non-reconfigurable mechanical buttons, the retention of the initial function of the tablet, a small footprint of the acquisition module and inexpensive technology.

Claims

A control interface device for a motor vehicle, for controlling an on-board or mobile equipment, such as a DVD player or a laptop, comprising a tablet (5) having a substantially flat surface (10), at least a wave transmitting member (2), such as an infrared transmitter, and at least one sensing member (3a, 3b), such as an infrared camera, for identifying the position of an element located on the surface (10) by detecting waves reflected by this element, characterized in that it comprises a member emitting waves (2) parallel to the surface (10), and at least two spaced apart detection members (3a, 3b) l one of the other being oriented parallel to the surface in distinct directions to triangulate the position of an element on the surface, the transmitting member (2) and the detecting members (3a, 3b ) being rigidly fixed to the tablet.

2. Device according to claim 1, comprising a source (2) for emitting infrared waves formed by a set of emitters aligned to emit infrared waves parallel to the surface (10) in a uniformly distributed manner.

3. Device according to one of the preceding claims, comprising a module (8) carrying the transmission members (2) and detection (3a, 3b), this module being rigidly fixed to the tablet.

4. Device according to claim 4, wherein the module (8) has a generally linear shape, each camera (3a, 3b) being located at one end of the module (8), the emission source (2) extending between the two cameras (3a, 3b).

5. Device according to one of the preceding claims, wherein the shelf comprises a flange (12) for stopping the waves emitted by the emission members (2) the flat surface (10) being located between the flange (12) and detection and transmission bodies (2, 3a, 3b).

6. Device according to one of the preceding claims 5, comprising wired connection means (35) to a CAN network and / or a wireless network (36) of the BlueTooth type.

7. folding tablet seat motor vehicle comprising a device according to one of the 10 preceding claims and a tablet body, the tablet body being rigidly secured to the transmitting member (2) and the detection members (3a , 3b).