本發(fā)明一般性地展示涉及使用人體作為無線傳送能量以提供電力來操作諸如rfid電子設(shè)備裝置的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明具體地涉及使用通過人體傳遞能量來供電的無線開關(guān)組件來控制車輛部件的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
在車輛中,電線和連接器是保修維修的最大原因。在制造車輛時,線束成本是總制造成本的很大一部分。這些電線和連接器中的許多(如果不是大多數(shù))與開關(guān)相關(guān)聯(lián)。基于rfid射頻技術(shù)的無線開關(guān)已經(jīng)由本發(fā)明的發(fā)明人提出,例如在美國專利no.no.7,103,460。這種rfid射頻技術(shù)受限于要求射頻信號應(yīng)答天線靠近開關(guān)的有限范圍的無源rfid射頻設(shè)備或要使用的昂貴的射頻應(yīng)答器。這使系統(tǒng)復(fù)雜化,并消除了無線技術(shù)的許多優(yōu)點。目前,rfid射頻應(yīng)答器的開發(fā)范圍可達20英尺;然而,它們是昂貴的。因此,需要提供能量作為開關(guān)的無源rfid射頻裝置的方法。本文公開的本發(fā)明使用位于車輛座椅中的發(fā)射器來提供能量來為各種rfid射頻開關(guān)供電,該能量通過車輛乘員的身體傳遞。
與本文所述發(fā)明特別相關(guān)的技術(shù)文件和其他公開文獻包括:
1.j.smith,t.white,c.dodge,j.paradiso,n.gershenfeld,d.allport“electricfieldsensingforgraphicalinterfaces”.1998,ieeecomput.graph.appl.
2.“l(fā)ocationprivacyandwirelessbodyareanetworks”,thephysicsasxivblog,mittechnologyreview,march23,2011.
3.j.a.paradiso,n.gershenfeld,“musicalapplicationsofelectricfieldsensing”,computermusicjournal1997.
4.kategreene,“talkingtothewall”,mittechnologyreviewmay3,2011.
u.s.patentsthatareparticularlyrelevanttoinventionsdescribedhereinincludethefollowinginadditiontothosereferencedinthetext:
5.u.s.pat.no.6,684,973,entitled“occupantdetectingapparatus”;
6.u.s.pat.no.6,816,077,entitled“multiplesensorvehicleoccupantdetection”;and
7.u.s.pat.no.6,960,841,entitled“passengerdetectionsystemanddetectionmethod”.
在本申請中使用的術(shù)語的可能定義在美國專利no.這些都通過引用并入本文中,其中第7,663,502和7,889,096號。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個實施例包括一種含有座椅的車輛,乘客在車輛使用期間坐在座位上,以及用使用座椅中的乘客來傳送或以其他方式提供從座椅中的天線發(fā)出的能量的系統(tǒng),以操作電路從而調(diào)整,改變或改變車輛部件的狀態(tài),狀態(tài)和/或操作。該系統(tǒng)包括至少一個電場天線,其發(fā)射來自座椅的射頻輻射,其通過或由乘員的身體傳導(dǎo),以在形成電路的一部分的導(dǎo)電表面被觸摸或乘客接近時提供能量以操作期望的電路。乘客的手指通過觸摸或與其接觸而發(fā)起與導(dǎo)電表面的電容耦合,或者通過在閾值距離之內(nèi)來啟動電容在手指和導(dǎo)電表面之間產(chǎn)生的電容耦合。在前一種情況下,導(dǎo)電表面可能暴露于與乘客的手指接觸,并且在后一種情況下,導(dǎo)電表面可能被暴露的絕緣材料覆蓋。
每個車輛座椅包含一組天線,每組包括至少一個天線。天線被電連接到控制和驅(qū)動電路,其使得天線組以指向乘員身體的一個或多個無線電頻率發(fā)射波,其又將rf波傳輸?shù)秸麄€身體并進入乘客的手指。當(dāng)乘員想要啟動車輛部件(例如打開窗戶)時,他或她將其手指移動到電子或電路(例如rfid射頻裝置或應(yīng)答器)的導(dǎo)電表面并且可能接觸,并且乘客的手指完成電路,從而以被整流以操作rfid射頻設(shè)備的rf射頻信號的形式提供電力。然后,rfid射頻設(shè)備可以發(fā)射攜帶其唯一標(biāo)識消息的無線信號。位于車輛方便位置的接收器接收rfid發(fā)射的無線信號并使車輛部件執(zhí)行所需的功能,例如打開車窗。
本發(fā)明可以用于消除車輛中的所有到開關(guān)的電線,從而消除了大量的車輛配線,并降低了車輛的成本和重量并提高了其可靠性。由于車輛中所有的電激活部件需要電力來操作,例如可以通過車輛總線,無線地或經(jīng)由電力線路或以任何其他方便的方式從控制器傳送打開窗口的命令。
根據(jù)本發(fā)明的用于使車輛乘員能夠控制車輛中的部件的方法包括將布置在座椅中的至少一個電場天線的第一組中的至少一個天線引導(dǎo)到乘員坐下來產(chǎn)生一個振蕩電場以能夠使電場在坐在座椅上時穿過乘員的身體的頻率。當(dāng)天線產(chǎn)生通過乘員傳導(dǎo)的振蕩電場時,當(dāng)乘員的手指靠近或與導(dǎo)電開關(guān)接觸時,乘員與開關(guān)導(dǎo)體表面之間的電容耦合可以在乘客的手指可接近的位置導(dǎo)電表面。電容耦合完成耦合到部件的電路,并且基于由乘員的手指完成電路來調(diào)整部件。調(diào)整可能需要改變或改變組件的狀態(tài),狀態(tài)和/或操作。這可以基于乘客手指接近或接觸的導(dǎo)電表面。
附圖說明
以下附圖說明了使用本文公開的至少一個發(fā)明的教導(dǎo)開發(fā)或改進的系統(tǒng)的實施例的說明,并不意味著限制權(quán)利要求所涵蓋的本發(fā)明的范圍。
圖1是具有本發(fā)明的第一實施例的包含多個電場天線的包含駕駛員的車輛剖面和車輛的側(cè)面圖。
圖2說明了使用一對天線。
圖3是電場感應(yīng)系統(tǒng)的方塊電路圖1.
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的具有零件切除和拆卸的車輛的透視圖,其示出了包括駕駛員和乘客座椅上的電場動力傳動系統(tǒng)的乘客艙。
圖5是示出乘員發(fā)送用于操作應(yīng)答器的電力的系統(tǒng)的操作的示意圖。
圖6是車輛的乘客艙前部的視圖,示出了安裝在方向盤上的無線開關(guān)和觸摸板以及各種儀表板安裝的無線開關(guān)。
圖7示出了安裝在方向盤上的無線鼠標(biāo)。
圖8和9顯示可以放置觸摸板的其他內(nèi)表面,如扶手(圖8)或從儀表板突出來的位置(圖9).
最佳具體實施方式
在本說明書的任何地方引用的所有專利或文獻均通過引用整體并入本專利。此外,雖然以下許多示例涉及特定車輛,但是所指汽車,本發(fā)明不限于任何特定車輛,并且因此可應(yīng)用于包括諸如具有乘客車廂或其他車廂所有相關(guān)車輛的汽車,卡車,農(nóng)用拖拉機,建筑機械,火車,飛機和船只。
在說明書和權(quán)利要求書中使用的“或”和“和”應(yīng)在連接和分離的情況下閱讀,只要它們出現(xiàn)在需要的地方,意指使文本包含而不是排他性,并且這兩個詞都不應(yīng)被解釋為限制范圍的文字。
電場監(jiān)控系統(tǒng)是無線開關(guān)特別有用的技術(shù),特別是因為它現(xiàn)在正在被hondaelesys和別的車輛作為乘客存在和位置傳感器使用.可以使用hondaelesys系統(tǒng)的適配,如下圖和u.s.pat.no.8,725,311所示,允許使用無線開關(guān)。
現(xiàn)在參考附圖,圖1是側(cè)視圖,其中部分剖開并移除了示出乘客室18的車輛16或包含操作車輛16并坐在座椅20中的駕駛員2的乘客艙。嵌入座椅20或作為座套材料是兩組電場天線4和6.每組電場天線4,6可以嵌入座20中的方式可以是將電場天線4,6放置在緩沖材料中為了使其套件的電場天線4,6成為座椅護罩材料的一部分,可以將導(dǎo)電材料編織到座椅護罩的材料中或布置在座椅護罩的材料上。其他替代方案包括將導(dǎo)電墊放置在座椅20貼近座椅護罩材料正下方位置,或者在某些情況下使用座椅加熱線作為天線。因此,座椅20的區(qū)域可以被導(dǎo)通并用作天線的許多方式。具體特定天線的設(shè)計取決于被發(fā)射的信號的波長,并且在本領(lǐng)域中是眾所周知的。
每組電場天線4,6可以具有任何適當(dāng)數(shù)目的單個天線,例如1至約20.天線組4用7個天線和具有5個天線的天線組6示出。圖。圖2示出了將單個天線12放置在座椅底部部分30中的實施例,并且將第二單個天線14放置在座椅靠背部分32中。座椅底部部分30是座椅20的那部分,駕駛員2或其他乘客坐在座椅靠背部分32是座椅乘員背靠著的那部分座位20。
在座椅底部部分30或座椅靠背部分32中僅存在單一組天線(該組中的一個或多個天線)的實施例是可能的。因此,座椅底部部分30中的天線足以使本發(fā)明通過驅(qū)動器2起作用并傳送振蕩電場(盡管圖1示出了用于駕駛員2的系統(tǒng),該系統(tǒng)同樣適用于車輛中的任何乘客,并且以下參考駕駛員不限制將本發(fā)明用于駕駛車輛的人員)。
每個天線4,6連接到包括振蕩電場產(chǎn)生電路(見圖1)的電子控制單元(ecu)9。ecu9包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的軟件和硬件,例如處理器單元和信號處理電路以及體現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)上的軟件,以實現(xiàn)本文所述的功能。如本文所使用的,“控制單元”通常是指能夠處理用于識別的目的的輸入數(shù)據(jù)和/或信號的任何組件或組件的組合,并且從數(shù)據(jù)和/或信號處理,命令或信號生成為指向要控制的一個或多個其他電子部件。根據(jù)本發(fā)明的控制單元可以具有其他功能,例如,以產(chǎn)生要經(jīng)由通信系統(tǒng)發(fā)送的信號。此外,如本文所使用的,“天線”可以被認(rèn)為是靠近座椅20的乘員定位的任何導(dǎo)電表面。這樣的導(dǎo)電表面可以是電場被傳送或傳送給乘客的源。雖然天線可能以優(yōu)選的方式“被調(diào)諧”為正被發(fā)送的波長工作,天線卻不必具有任何特定的幾何形狀。
ecu9的代表性電路方框圖一般以圖3中的所示圖1的天線組在40處表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解如何在商業(yè)電子封裝中實現(xiàn)該電路框圖。
在電路框圖40中,在例如約30khz至100khz或約30khz至約10mhz的頻率范圍內(nèi)操作的振蕩器21附接到電阻器部件22,一對選擇開關(guān)23和24個,分別連接到選擇開關(guān)24的電壓緩沖器25,接收電壓緩沖器25的輸出的檢測器26,用于將來自檢測器26的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的a/d交直流轉(zhuǎn)換器27以及處理器28連接到a/d交直流轉(zhuǎn)換器27,用于處理數(shù)字信號。處理器28控制選擇開關(guān)23,24。座椅靠背或座椅靠背部分32(天線組4)中的天線標(biāo)記為4-1至4-7,并且座椅底部或座椅底部部分30中的天線(天線組6)標(biāo)記為5-1至5-5。不是所有的天線在圖3中被單獨標(biāo)記,例如天線10。
選擇開關(guān)23,24或選擇器的一個功能是基于乘員的形態(tài)(駕駛員2)選擇發(fā)送和接收天線的組合,以提供所產(chǎn)生的rf信號與乘員身體(駕駛員2)之間的最佳耦合)。通過處理器28控制選擇開關(guān)23,24,可以選擇一組或兩組中的特定一個或多個天線以產(chǎn)生rf波或信號。
可以在本發(fā)明中使用執(zhí)行與選擇開關(guān)23,24相同功能的任何類型的其它選擇裝置,及對于一些實現(xiàn)本發(fā)明功能的選擇裝置,可能有不需要這樣的選擇開關(guān)的替代技術(shù)方案。乘員的形態(tài)(駕駛員2)可以影響到天線組4,6的電流。通過監(jiān)視這樣的電流,可以確定靠近天線的身體的存在,并且如果一個乘員不與天線相鄰,則關(guān)閉該處天線的電力此外,如果座椅20未被占用,則可以關(guān)閉所有天線的電力。
在美國專利中提供了乘員監(jiān)控傳感器功能的良好背景。6,684,973和6,960,841號以及被授權(quán)給elesys和本田的其他專利,涵蓋乘員感應(yīng),以及授權(quán)給automotivetechnologiesinternational,inc.(ati)以及本文提及的americanvehicularsciencesllc(avs)的其他專利。而elesys,ati和avs主要使用這種技術(shù)來確定乘客座椅的占用情況,以便進行安全氣囊的抑制或低能量起爆,這里的目的是以完全不同的方式使用該技術(shù)來傳遞電力來操作無線交換機。
在目前的安全氣囊系統(tǒng)中,為了安全氣囊的抑制目的,駕駛員通常不需要分類,因此不需要在駕駛員座椅上安裝電動乘員監(jiān)視器。通常假設(shè)駕駛員具有成人的特征,并且除非駕駛員的座椅位于遠(yuǎn)處,指示駕駛員是小身材的成人(基于位置的安全氣囊抑制或控制的確定),否則不需要抑制安全氣囊)。這可以由座椅軌道傳感器來確定。因此,以前,駕駛員座椅中尚未安裝電場傳感器來進行駕駛員監(jiān)視。當(dāng)然,如果它們被安裝用于為本發(fā)明中的無線交換機供電,它們也可以用于少量(如果有的話)附加成本的乘員偏離座位(非正常坐姿)的感測。
圖中示出了具有分別切除和拆除車輛50的透視圖,其示出了分別包括與駕駛員和乘客座椅61,62相關(guān)聯(lián)的電場占用感測系統(tǒng)的駕駛室52。盡管在駕駛員和乘客座椅61,62上示出的系統(tǒng)是相同的,但實際上它們的主要功能和操作模式可能不同,這可能決定了座椅61,62的不同天線裝置。天線與乘客座位62相關(guān)聯(lián)的天線或幾組天線65和66可以主要是乘員分類傳感器,用于例如確定是否存在兒童或面朝后面的兒童座椅,或者座椅未被占用,在這種情況下在涉及車輛50的碰撞的情況下用于保護乘客座椅乘員的安全氣囊將被抑制或可能被削弱彈出能量。天線組65,66可以以與天線組4,6的天線集成到座20(如上所述)相同的方式集成到乘客座62中。
與駕駛員座椅61相關(guān)聯(lián)的電場系統(tǒng)可以與乘客座椅62相同,但是主要功能可以是監(jiān)視心跳和呼吸速率,以確定占用座椅61的駕駛員是否正在入睡,和/或具有突發(fā)心梗不能操作車輛50,如美國專利no.第8,725,311號。駕駛員座椅和乘客座椅61,62的ecu67,68的電路框圖中的處理器28可以與圖3所示的電路框圖40相同或包括相同的電路。并且可以對天線系統(tǒng)或天線組63-66的不同用途執(zhí)行不同的例程。在這兩種情況下,如本文所公開的,可以使用由天線63-66產(chǎn)生的振蕩電場作為無線開關(guān)系統(tǒng)的一部分。
在圖4中,乘客座椅62具有電場天線組或數(shù)組天線65和66,駕駛員座椅61具有電場天線組或數(shù)組天線63和64.天線組63,64可以以與天線組4,6的天線被集成到座椅中。每個座椅61,62可以在駕駛員座椅61內(nèi)或駕駛員座椅61上具有標(biāo)記為67的自己的ecu,并且在乘客座椅62上或上方標(biāo)記為68.單個ecu可以維持座椅61,62并且不需要定位ecu在座椅61,62中,ecu67,68可以布置在相應(yīng)座位61,62中的相應(yīng)座椅61,62中,或者甚至可以與座椅61,62分開,在所有情況下,通過導(dǎo)線耦合到相應(yīng)的天線組。乘客座位62也可以表示位于駕駛員座椅61后排的座椅位置。
在美國專利us8,725,311中,圖6a,和6c,并且相應(yīng)的描述說明并解釋了在存在乘員身體監(jiān)控和修飾的乘員身體監(jiān)控系統(tǒng)的情況下單個電場監(jiān)測元件的操作原理,這些原理可以在本發(fā)明的任何實施例中使用,并且是通過引用并入本文。
以類似的方式,前述“311專利”的圖7a-7c和相應(yīng)的描述說明并解釋了在存在乘員身體監(jiān)控和修改的乘員身體監(jiān)控系統(tǒng)的情況下一對相互作用的電場監(jiān)測元件的操作原理,并且可以用于確定應(yīng)該使用哪些天線。
如美國專利6,326,704,7,079,450,7,889,096,7,760,080,7,089,099,7,880,594,7,786,864,7,920,102,7,467,034,8,068,942和8,032,264,中所描述的,電線和連接器不僅是制造和安裝在車輛中的昂貴組件,它們也是最大的保修原因。因此,盡可能地消除電線和連接器是迫切需要的。其中大部分可以通過使用電場系統(tǒng)來實現(xiàn),例如本文別處討論的本田elesys乘員位置監(jiān)測傳感器。本發(fā)明可以以許多方式實現(xiàn),這里僅討論其中之一。作為可能替代的實施方案,參見美國專利8,725,311號。
例如,如果通常存在于駕駛員門中的全車電動門鎖開關(guān)被用于定義駕駛員將與之相互作用的導(dǎo)電表面的有源rfid射頻開關(guān)取代,那么激活rfid開關(guān)所需的電能可以從當(dāng)rfid開關(guān)的輸入端子(導(dǎo)電表面)與乘員相互作用時,駕駛員座椅中的座椅天線通過乘客的身體到他或她的手指和rfid射頻開關(guān)。由rfid限定的導(dǎo)電表面之間的相互作用可以是乘員的手指與可能被暴露的導(dǎo)電表面的接觸,使得乘客的手指與暴露的導(dǎo)電表面的觸摸為rfid開關(guān)供電。
或者,rfid開關(guān)的導(dǎo)電表面可以不被暴露,而是可以位于另一個暴露的,覆蓋或覆蓋的材料或基底之下,例如,由本身暴露并被乘員的手指接觸的材料形成的絕緣表面。在該實施例中,乘員的手指不會與導(dǎo)電表面接觸。相反,在乘員的手指和導(dǎo)電表面之間存在電容耦合,當(dāng)乘客的手指和導(dǎo)電表面之間的距離約為0.1英寸時,這是可能的。通常,乘員的手指和導(dǎo)電表面之間將存在“電容相互作用”,這可能是它們之間的觸摸或接觸,或者在能夠電容耦合的小距離上耦合。因此,電容式觸摸板可以被包括在rfid開關(guān)中以便于其被乘員激活。
然后,rfid射頻開關(guān)可將其每個rfid射頻唯一的id傳送到應(yīng)答器,該應(yīng)答器指示乘員希望鎖定或解鎖所有車門,并且應(yīng)答器可以導(dǎo)致該功能被執(zhí)行。只要能夠從電容性交互獲得足夠的電能,rfid就可以開始發(fā)送id信號,或者可以插入物理開關(guān)將來自乘客的手指的電能連接到rfid,從而向乘員提供正常的觸覺響應(yīng),開關(guān)被按壓(激活)。本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在可以找到或開發(fā)許多其他的rfid開關(guān)以及允許執(zhí)行正常開關(guān)功能的機械或電路設(shè)計。rfid開關(guān)的輸入端可以是將乘客的手指連接到rfid電路的任何導(dǎo)電路徑。當(dāng)需要可變效果時,也可以使用rfid信號傳輸?shù)某掷m(xù)時間,即乘員的手指和導(dǎo)電表面或輸入端之間的電容性交互的持續(xù)時間,例如窗口的部分打開或關(guān)閉。
圖5是示出大體上在100處表示的乘員發(fā)送用于操作應(yīng)答器的系統(tǒng)操作示意圖。該原理圖可以包括如上所述的rfid開關(guān)。具體地,如電容器104所示,rf源102電容耦合到乘員106.rf源102可以是如上所述的座椅中的天線。rf源102還可以影響應(yīng)答器接收器112;然而,這不太可能由于頻率的顯著差異。
當(dāng)乘員106再次接觸應(yīng)答器110或在乘員106和應(yīng)答器110之間產(chǎn)生電容性交互作用時,與天線相關(guān)聯(lián)的ecu使得一個或多個天線引導(dǎo)振蕩電場,頻率使電能通過乘員(圖1所示)進行通信,通過電容器108到應(yīng)答器110的電容耦合,并且應(yīng)答器110在應(yīng)答器110的導(dǎo)電表面在人106和應(yīng)答器110之間產(chǎn)生觸摸或電容性交互。應(yīng)答器110可以是rfid射頻設(shè)備或交換機的形式。發(fā)送周期以114表示,接收周期為116.系統(tǒng)中的所有設(shè)備可以共享公共接地120。
在圖如圖5所示,乘客106和可以是rfid標(biāo)簽的應(yīng)答器110被示出為具有公共接地。或者,乘客106和應(yīng)答器110可以僅通過電容耦合松散地連接到地線,在這種情況下,不存在來自乘員106或從應(yīng)答器110(rfid標(biāo)簽)到公共接地的電線。
在該實施例中,由乘員完成的電路包括應(yīng)答器110,其可以被放置在使得由其限定的導(dǎo)電表面能夠被乘員106接觸的位置上,或者更一般地,在人106和應(yīng)答器之間產(chǎn)生電容性交互應(yīng)答器110被配置為當(dāng)由乘員106啟動電容性交互作用時發(fā)送無線消息,乘員106由乘員106和應(yīng)答器110之間的電容耦合108表示,(當(dāng)rf源102)產(chǎn)生通過乘客106傳導(dǎo)的振蕩電場。電路還包括應(yīng)答器接收器112,其被配置為在至少一個天線中接收由發(fā)射機應(yīng)答器110在由乘員106啟動電容性交互時發(fā)送的無線消息產(chǎn)生穿過乘員106的振蕩電場。
圖6是汽車的乘客艙的前部視圖,顯示了安裝在方向盤上的無線開關(guān)和觸摸板以及大體上以200示出的各種儀表板安裝的無線開關(guān)。幾個方向盤安裝的傳感器204和方向盤安裝觸摸板210被示出為安裝在方向盤202上。傳感器204和觸摸板210可以各自是電路的一部分,并且限定乘員要接觸的導(dǎo)電表面以實現(xiàn)車輛部件的控制,從而構(gòu)成本發(fā)明依據(jù)(如圖5所示)。
通過使所有這些開關(guān)無線,并且如果安全氣囊ecu與方向盤安裝的安全氣囊206通信,則可以消除方向盤和轉(zhuǎn)向柱之間的時鐘彈簧連接器,開關(guān)和氣囊信息當(dāng)前通過該時鐘彈簧連接器。對于安全氣囊,需要具有足夠的能量將存儲在電容器中使氣囊展開在方向盤202上。仍然需要對該電容器充電的能量,但是這也可以通過在轉(zhuǎn)向柱和方向盤202之間通過無線充電完成.另外還示出了一組四個開關(guān),示出了也可以在儀表板上使用無線開關(guān)。圖7示出安裝在方向盤上的無線鼠標(biāo)210。
乘客車輛的內(nèi)部在圖1和圖2中總體上示出為300。8和9,以及觸摸板的替代位置,在這種情況下為了方便乘客。每個觸摸板可以是電路的一部分,并且限定由乘員通過電容相互作用來啟動以實現(xiàn)車輛部件控制的導(dǎo)電表面。
示出了安裝在靠近乘客右手扶手上的一個觸摸板302(圖8)。第二觸摸板304從儀表板306突出出來。當(dāng)不使用時,該組件可以被存放在儀表板306內(nèi)不在人的視線內(nèi)。當(dāng)乘客打算使用觸摸板304時,他或她將通過手柄308拉動包括觸摸板304的組件,使觸摸板304朝向他或她。為了長時間使用觸摸板304,乘客可以從支架上移除觸摸板304,并且甚至將托架放回到儀表板306中。然后可以從乘客的膝蓋操作觸摸板304。在這種情況下,觸摸板304與車輛的通信可以通過紅外線或射頻發(fā)射或其它方便的無線方法或線路進行。圖8和圖9中的觸摸板302,304可以以與上述開關(guān)相同的方式得到它們的電能。乘員的手指將電力從座椅中的天線傳遞到觸摸板302或304.設(shè)置在觸摸板302和304上的命令可以以與上述相同的方式無線地發(fā)送到車輛。一組開關(guān)310也可以安裝在扶手或其他地方,用于無線地控制諸如窗戶,門鎖等的車輛補充。
電磁式乘員傳感器的一般討論出現(xiàn)在上述具有共同的發(fā)明人的上述專利和專利申請中,并且在此不再贅述。這樣的專利出版物主要討論乘員感知目的的電場和車輛乘客之間的相互作用。這是與本文所設(shè)想的電場的不同用途,但是提供了相對的背景信息。
在上文參考的論文中討論了將人體用作轉(zhuǎn)移約30khz至約100khz范圍內(nèi)的電能的手段的詳細(xì)討論且特別在參考附錄1,因此在此不再贅述。
在上述公開的發(fā)明中,包括使用乘員身體從一個或多個緊密耦合的天線傳送(發(fā)射)電力到隨后無線傳送給詢問器的電子或電路的系統(tǒng)的車輛,執(zhí)行乘員所期望的功能。該信息可以轉(zhuǎn)換為與車輛部件相關(guān)的動作。根據(jù)本發(fā)明的車輛包括一個框架,一個或多個電場發(fā)射天線以及當(dāng)該電路中的部件的導(dǎo)電表面與乘員發(fā)起相互作用時的電或電子電路,通過例如發(fā)射向詢問器發(fā)送無線信號,導(dǎo)致所需的車輛部件控制。
以上公開的主要方法涉及在被認(rèn)為是非顯而易見的方式中擴大使用電場(ef)傳感器,例如由本田elesys銷售的用于檢測和分類車輛中乘客的安全氣囊抑制。在上述“311專利”中,心臟和呼吸頻率的測量及其變異性和異常性,已經(jīng)公開了其他非明顯用途,例如使用手勢與車輛系統(tǒng)通信以及消除與車輛開關(guān)相關(guān)的電線。這些使用了電場的幾個性質(zhì),包括在裝載,發(fā)射和分流模式下的操作。(musicalapplicationsofelectricfieldsensing,april,1996)。本發(fā)明將上述應(yīng)用擴展到使用人體傳送(發(fā)射)電能以提供操作能夠例如在提供這種電能時發(fā)射無線信號的電路所需的能量。
本文所述的方法可以與“311專利”中提供的方法結(jié)合使用心跳和呼吸速率來確定乘員是否打瞌睡,并且其又可以彼此組合,以及本文或其他地方公開的其它方法,或以其他方式已知或應(yīng)用于本發(fā)明所屬領(lǐng)域。雖然上述技術(shù)的主要應(yīng)用是用于汽車無線交換機,但其他應(yīng)用是將該技術(shù)應(yīng)用于飛機駕駛員和火車線路(或更一般地,車輛操作者)以及汽車和飛機(或更通常的車輛乘客)中的其他乘客到啟用無線切換。
雖然上面示出和描述了幾個優(yōu)選實施例,但是對于執(zhí)行相同功能的組件,可以使用其他幾何形狀,傳感器,材料和不同尺寸的組合。本文公開的發(fā)明中的至少一個不限于上述實施例,并且應(yīng)由所附權(quán)利要求來確定。除了上述之外,還有許多其他應(yīng)用。然而,在考慮到本說明書和公開其優(yōu)選實施例的附圖之后,本發(fā)明的許多變化,修改,變化和其他用途和應(yīng)用將對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得顯而易見。不脫離本發(fā)明的精神和范圍的所有這些改變,修改,變化和其他用途和應(yīng)用被認(rèn)為被僅由所附權(quán)利要求限制的本發(fā)明所覆蓋。