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技术领域

本申请总体上涉及基于通过可穿戴装置检测乘员姿势的车辆附件系统的 激活和操作。

背景技术

在三维加速度计上的改进已经有助于接受个人活动追踪装置。个人活动 追踪装置可测量穿戴者的运动，并能够检测和记录诸如步行、跑步和锻炼的 物理活动。个人活动追踪装置还可配备有用于与移动电话运行应用软件、和 云连接的服务器或车辆计算系统进行连接的连接方式，所述连接方式包括但 不限于蓝牙、以太网、USB、WiFi和IrDA。安置在手腕的可穿戴装置或个人 活动追踪装置允许检测手腕运动。

发明内容

一种车辆包括：车窗雨刷器马达组件，被配置为在车窗上移动雨刷器； 以及至少一个控制器。所述至少一个控制器被配置为：与至少一个个人活动 追踪装置进行通信，所述至少一个个人活动追踪装置能够输出指示乘员的手 部动作的信号。响应于所述信号指示水平的从一侧到另一侧的擦拭动作，所 述至少一个控制器激活车窗雨刷器马达组件。

一种车辆包括：车顶组件，被配置为移动车顶遮盖物；以及至少一个控 制器。所述至少一个控制器被配置为：与至少一个个人活动追踪装置进行通 信，其中，所述至少一个个人活动追踪装置能够输出指示乘员的手部动作的 信号。响应于所述信号指示朝向车顶遮盖物的指向动作以及随后在期望的行 进方向上的挥击动作，所述至少一个控制器激活车顶组件以在期望的行进方 向上移动车顶遮盖物。

一种车辆包括：车顶组件，被配置为移动车顶遮盖物；至少一个控制器， 被配置为：与至少一个个人活动追踪装置进行通信，其中，所述至少一个个 人活动追踪装置输出指示至少一个乘员的手部动作的信号；响应于所述信号 指示朝向车顶遮盖物的指向动作以及随后在期望的行进方向上的挥击动作， 激活车顶组件以在期望的进行方向上移动车顶遮盖物。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个控制器还被配置为经由移动电 话与所述至少一个个人活动追踪装置进行通信。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个控制器还被配置为：对所述信 号进行滤波以产生滤波的信号，对滤波的信号进行积分以产生积分的信号， 并对积分的信号进行滤波以产生指示手部动作速度的速度信号，其中，所述 至少一个控制器还被配置为：响应于手部动作速度大于阈值而激活车窗雨刷 器马达组件。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个个人活动追踪装置是驾驶员的 个人活动追踪装置或乘客的个人活动追踪装置。

根据本发明的一个实施例，车顶遮盖物为遮阳蓬顶、月亮天窗、全景天 窗或敞篷天窗。

一种车辆包括：车窗组件，被配置为移动车窗；以及至少一个控制器。 所述至少一个控制器被配置为：与至少一个个人活动追踪装置进行通信，其 中，所述至少一个个人活动追踪装置能够输出指示乘员的手部动作的信号。 响应于所述信号指示在预定时间内的连续两个挥击动作，所述至少一个控制 器激活车窗组件以移动车窗。

一种车辆包括：车窗组件，被配置为移动车窗；至少一个控制器，被配 置为：与至少一个个人活动追踪装置进行通信，其中，所述至少一个个人活 动追踪装置输出指示至少一个乘员的手部动作的信号；响应于所述信号指示 在预定时间内的连续的两个挥击动作，激活车窗组件以移动车窗。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个控制器还被配置为：使用两千 兆赫或更大的无线电频段来与所述至少一个个人活动追踪装置进行通信。

根据本发明的一个实施例，车窗移动的距离与所述信号的幅度成比例。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个控制器经由移动电话与所述至 少一个个人活动追踪装置进行通信。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个控制器还被配置为：基于所述 信号对所述至少一个乘员在车辆中的位置进行三角测量。

附图说明

图1是车辆信息娱乐系统的示例性方框拓扑图。

图2A是包括车辆信息娱乐系统和做出擦拭姿势的乘员的车辆内部的示 例性示例。

图2B是包括车辆信息娱乐系统和做出拂动姿势的乘员的车辆内部的示 例性示例。

图3是与基于车辆的计算系统进行通信的示例性活动追踪装置。

图4是在姿势运动期间加速度计信号关于时间的示例性示意图。

图5是针对手部姿势的示例性动作传感器处理流程图。

图6是在姿势运动期间计算的手部动作速度信号关于时间的示例性示意 图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，应该理解的是，所公开的实施例仅仅 是示例，并且，其他实施例可采用各种替代形式。附图无需按比例绘制；可 夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构 和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅是作为用于教导本领域技术人 员以多种方式利用实施例的代表性基础。本领域普通技术人员应理解的是， 参照任一附图示出并描述的各种特征可与在一个或更多个其他附图中示出的 特征相结合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用 于典型应用的代表性实施例。然而，针对特定应用或实施方式，可期望对与 本公开的教导一致的特征进行各种组合和修改。

本公开的实施例总体上提供了多个电路或其他电气装置。提及所述电路 和其他电气装置以及由它们中的每一个提供的功能时，都不意在受限于仅涵 盖在此示出和描述的内容。虽然特定标号可被分配给公开的各种电路或其他 电气装置，但是这样的标号并不意在限制所述电路和其他电气装置的操作的 范围。可基于所期望的特定类型的电气实施方式，按照任何方式将所述电路 和其他电气装置彼此组合和/或分离。应认识到的是，在此公开的任何电路或 其他电气装置可包括任意数量的微处理器、集成电路、存储器装置(例如， 闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器 (EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或上述项的其他适当 变型)以及软件，它们彼此协作以执行在此公开的操作。此外，任意一个或 更多个电气装置可被配置为执行在非暂时性计算机可读介质中实施的计算机 程序，其中，所述计算机程序被编写为用于执行公开的任意数量的功能。

除了其他方面之外，本公开提出了车辆系统和用于控制车辆子系统的方 法，所述车辆子系统包括但不限于：门锁、开门组件、滑动门组件、车窗雨 刷组件(例如，挡风玻璃雨刷器或后窗雨刷器)、车顶组件(例如，敞篷车顶、 遮阳蓬顶、月亮天窗或全景天窗)，所述车顶组件可包括透明的、半透明的或 不透明的材料或他们的组合。车辆子系统可经由有线或无线通信协议与其他 车辆模块进行通信。通信协议可包括但不限于：CAN、LIN、FlexRay、以太 网、WiFi和蓝牙。车辆子系统可直接地或间接地与个人活动追踪装置进行通 信。个人活动追踪装置可包括但不限于腕带、智能手表或智能戒指。个人活 动追踪装置包括有线或无线通信端口(诸如WiFi和蓝牙)以及动作传感器(诸 如，加速度计和陀螺仪)，并且可包括其他电路，所述其他电路包括能够确定 位置的电路。位置确定可为地理位置(诸如，来自GPS单元的地理位置)或 者相对位置(诸如，在车辆的乘客舱内的三角关系)。

个人活动追踪装置可在离散时间间隔以连续为基础基于由个人活动追踪 装置检测到的动作来将信号发送到车辆子系统，或者当被车辆子系统请求时 将信号发送到车辆子系统。车辆子系统可基于来自个人活动追踪装置的信号 而激活，其中，来自个人活动追踪装置的信号指示手部动作或姿势。手部动 作可为单一运动或者多个运动的组合。检测阈值可根据与手部动作的加速度 计、速度或方向成比例的信号而被设置。

图1示出可用于向车辆102提供远程信息处理服务的系统100的示意图。 车辆102可为各种类型的乘员车辆之一，诸如，混合型多用途车辆(CUV)、 运动型多用途车辆(SUV)、卡车、休旅车(RV)、船、飞机或用于运输人或 货物的其他移动机器。作为一些非限制性可行方式，远程信息处理服务可包 括导航、逐向导航(turn-by-turndirection)、车辆健康状况报告、本地商业搜 索、事故报告以及免提呼叫。在示例中，系统100可包括由密歇根州的迪尔 伯恩的福特汽车公司制造的SYNC系统。应注意到的是，示出的系统100仅 仅是示例，可使用更多、更少和/或不同布置的元件。

计算平台104可包括一个或更多个处理器106，所述一个或更多个处理 器106被配置为执行支持在此描述的处理的指令、命令或其他例程。例如， 计算平台104可被配置为执行车辆应用110的指令，以提供诸如导航、事故 报告、卫星无线电解码和免提呼叫的功能。可使用各种类型的计算机可读存 储介质112以非易失性方式来保存这种指令和其他数据。计算机可读介质112 (也被称作处理器可读介质或存储器)包括参与提供可由计算平台104的处 理器106读取的指令或其他数据的任何非暂时性介质(例如，有形介质)。可 从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释计算机可执行 指令，所述各种编程语言和/或技术包括但不限于以下项中单独一个或他们的 组合：Java、C、C++、C#、ObjectiveC、Fortran、Pascal、JavaScript、Python、 Perl和PL/SQL。

计算平台104可被设置有允许车辆乘员与计算平台104交互的各种功能。 例如，计算平台104可包括音频输入114和辅助音频输入118，音频输入114 被配置为通过连接的麦克风116从车辆乘员接收说出的命令，辅助音频输入 118被配置为从连接的装置接收音频信号。辅助音频输入118可为物理连接 (诸如，电线或光缆)或者无线输入(诸如，蓝牙音频连接)。在一些示例中， 音频输入114可被配置为提供音频处理能力，诸如，低电平信号的前置放大 以及将模拟输入转换成数字数据以由处理器106进行处理。

计算平台104还可向具有音频重放功能的音频模块122的输入提供一个 或更多个音频输出120。在一些示例中，计算平台104可通过使用一个或更 多个专用扬声器(未示出)向乘员提供音频输出。音频模块122可包括输入 选择器124，输入选择器124被配置为向音频放大器128提供来自选择的音 频源126的音频内容，以用于通过车辆扬声器130或耳机(未示出)进行重 放。作为一些示例，音频源126可包括解码的调幅(AM)无线电信号或调频 (FM)无线电信号、以及来自致密盘(CD)或数字多功能盘(DVD)音频 重放的音频信号。音频源126还可包括从计算平台104接收的音频(诸如， 由计算平台104产生的音频内容)、从连接到计算平台104的通用串行总线 (USB)子系统的闪存驱动器解码的音频内容、以及从辅助音频输入118通 过计算平台104传递的音频内容。

计算平台104可利用语音接口134来向计算平台104提供免提接口。语 音接口134可支持根据与可用命令关联的语法对经由麦克风116接收的音频 进行语音识别，并且支持语音产生提示以用于经由音频模块122进行输出。 在一些情况下，当音频提示已经准备好由计算平台104进行呈现且另一音频 源126被选择用于重放时，系统可被配置为临时静音或以其他方式超驰由输 入选择器124指定的音频源。

计算平台104还可从被配置为提供乘员与车辆102的交互的人机界面 (HMI)控制136来接收输入。例如，计算平台104可与一个或更多个按钮 或者被配置为调用计算平台104上的功能的其他HMI控制(例如，方向盘音 频按钮、一键通按钮、仪表板控制等)进行交互。计算平台104还可驱动或 以其他方式与一个或更多个显示器138进行通信，一个或更多个显示器138 被配置为通过视频控制器140向车辆乘员提供视觉输出。在一些情况下，显 示器138可为触摸屏，触摸屏被进一步配置为经由视频控制器140接收用户 触摸输入，而在其他情况下，显示器139可仅为不具备触摸输入能力的显示 器。

计算平台104还可被配置为经由一个或更多个车载网络142与车辆102 的其他组件进行通信。作为一些示例，车载网络142可包括一个或更多个车 辆控制器局域网(CAN)、以太网以及面向媒体的系统传输(MOST)。车载 网络142可允许计算平台104与其他车辆102的系统进行通信，其他车辆102 的系统诸如车载调制解调器144(在一些配置中可能不存在)、被配置为提供 车辆102的当前位置和航向信息的全球定位系统(GPS)模块146以及被配 置为与计算平台104协作的各种车辆ECU(电子控制单元)148。作为一些 非限制性的可行方式，车辆ECU148可包括：动力传动系统控制模块，被配 置为提供发动机操作组件(例如，怠速控制组件、燃料传送组件、排放控制 组件等)的控制以及发动机操作组件的监测(例如，发动机诊断代码的状态)； 车身控制模块，被配置为管理各种电力控制功能，诸如，外部照明、内部照 明、无钥匙进入、远程启动以及接入点状态验证(例如，车辆102的引擎盖、 车门和/或行李厢的关闭状态)；无线电收发器模块，被配置为与遥控钥匙或 车辆102的其他本地装置进行通信；环境控制管理模块，被配置为提供制热 和制冷系统组件(例如，压缩机离合器和鼓风机风扇控制、温度传感器信息 等)的控制和监测。

如示出的，音频模块122和HMI控制136可通过第一车载网络142A与 计算平台104进行通信，车载调制解调器144、GPS模块146和车辆ECU148 可通过第二车载网络142B与计算平台104进行通信。在其他示例中，计算平 台104可被连接到更多或更少的车载网络142。此外地或可选地，一个或更 多个HMI控制136或其他组件可经由与示出的不同的车载网络142连接到计 算平台104，或者直接地连接到计算平台104而不连接到车载网络142。

计算平台104还可被配置为与车辆乘员的移动装置152进行通信。移动 装置152可为任何类型的便携式计算装置，诸如，蜂窝电话、平板计算机、 智能手表、膝上型计算机、便携式音乐播放器或能够与计算平台104进行通 信的其他装置。在许多示例中，计算平台104可包括无线收发器150(例如， 蓝牙模块、ZIGBEE收发器、Wi-Fi收发器、IrDA收发器、RFID收发器等)， 无线收发器150被配置为与移动装置152的兼容无线收发器154进行通信。 无线模块可按照载波频率或中心频率发送数据。通过影响抗干扰度和带宽， 中心频率是无线系统的重要方面。例如，典型的远程无钥匙进入系统在美国 在315MHz运行，在欧洲在433MHz运行，而WiFi和蓝牙可在包括超过2GHz (诸如，2.4GHz)的频率运行。此外地或可选地，计算平台104可通过有线 连接与移动装置152进行通信，诸如，经由移动装置152与USB子系统132 之间的USB连接与移动装置152进行通信。

通信网络156可向连接到通信网络156的装置提供诸如包交换网络服务 (例如，互联网接入、VoIP通信服务)的通信服务。通信网络156的示例可 包括蜂窝电话网络。移动装置152可经由移动装置152的装置调制解调器158 向通信网络156提供网络连通。为了有助于通过通信网络156进行通信，移 动装置152可与唯一装置识别码(例如，移动装置号码(MDN)、网际协议 (IP)地址等)进行关联，以识别移动装置152通过通信网络156进行的通 信。在一些情况下，计算平台104可根据存储器介质104中保存的配对的装 置数据160来识别车辆102的乘员或具有连接到计算平台104的许可的装置。 例如，配对的装置数据160可指示先前与车辆102的计算平台104配对的移 动装置152的唯一装置识别码，使得计算平台104无需用户的介入而自动重 新连接到在配对的装置数据160中涉及的移动装置152。

当支持网络连通性的移动装置152与计算平台104配对时，移动装置152 可允许计算平台104使用装置调制解调器158的网络连通，以通过通信网络 156与远程信息处理服务器162进行通信。在一个示例中，计算平台104可 利用移动装置152的话上数据计划或数据计划在计算平台104与通信网络156 之间传输信息。此外地或可选地，计算平台104可利用车载调制解调器144 在计算平台104与通信网络156之间传输信息，而无需使用移动装置152的 通信设施。

与计算平台104类似，移动装置152可包括一个或更多个处理器164， 所述一个或更多个处理器164被配置为执行从移动装置152的存储器介质168 下载到移动装置152的存储器166的移动应用170的指令。在一些示例中， 移动应用170可被配置为经由无线收发器154与计算平台104进行通信，且 经由装置调制解调器158与远程信息处理服务162或其他网络服务进行通信。 计算平台104还可包括装置链路接口172，以有助于将移动应用170的功能 与经由语音接口134获得的命令的语法进行整合。装置链路接口172还可向 移动应用170提供对于车辆信息的访问，计算平台104经由车载网络142可 获得所述车辆信息。装置链路接口172的示例可为由密歇根州的迪尔伯恩的 福特汽车公司制造的SYNC系统。

图2A是包括车辆信息娱乐系统220和在车辆内部200的乘员204的车 辆内部200的示例性示例。乘员204可穿戴个人活动追踪装置202。个人活 动追踪装置202可为智能健身带、智能手表、智能电话腕带或附着在乘员的 手腕的其他电子系统。个人活动追踪装置202可配备有动作传感器，动作传 感器包括加速度计(例如，3轴加速度计)、陀螺仪和磁力计。个人活动追踪 装置可检测手腕运动或一系列运动。检测的运动或一系列运动可由控制器进 行估计并被解释为姿势。如果乘员204是车辆的操作者，则乘员可将他的手 部放在方向盘上位于驾驶位置206。由活动追踪装置202检测并通过无线连 接发送到车辆的乘员204从驾驶位置206做出的擦拭姿势可使得车辆激活车 窗雨刷装置。例如，个人活动追踪装置202可被配置为检测来自驾驶位置206 的运动，其中，手部向车窗208的方向伸出，随后是以平行于车窗的平面的 从一侧到另一侧的挥动动作210的手部运动。该姿势可指示乘员期望利用自 动雨刷器清洁或擦拭车窗。因此，响应于从个人活动追踪装置接收的信号， 车辆中的控制器可激活车窗雨刷装置。此外，车窗雨刷装置可按照与在从一 侧到另一侧的动作210中手部动作的速度成比例的速度进行操作。

响应于控制器检测并分类的图2A的擦拭姿势，控制器可随后经由控制 器与控制车窗雨刷装置的车辆ECU之间的通信链路来激活车窗雨刷装置。控 制器和车辆ECU可经由有线连接进行连接，或者经由无线连接进行连接，有 线连接包括CAN总线、Flexray总线、以太网总线或MOST总线。其他车辆 ECU可包括经由有线连接的车身控制模块(BCM)、驾驶杆控制模块、车门 模块、车窗升降模块、升降门模块、滑动车门模块或电动天窗模块，有线连 接包括CAN总线、Flexray总线、以太网总线或MOST总线。信号可指示打 开、关闭或操作多个系统的姿势，所述多个系统包括滑动车门、后升降门、 电动天窗组件、车窗等。

图2B是包括车辆信息娱乐系统220和在车辆内部200的乘员224的车 辆内部200的示例性示例。乘员224可穿戴个人活动追踪装置222。个人活 动追踪装置222可为智能健身带、智能手表、智能电话腕带或附着在乘员的 手腕的其他电子系统。个人活动追踪装置222可配备有动作传感器，动作传 感器包括加速度计(例如，3轴加速度计)、陀螺仪和磁力计，使得手腕运动 或一系列运动可被检测到。检测的运动或一系列运动可由控制器进行估计并 被解释为姿势。如果乘员224是车辆的操作者，则乘员可将他的手部放在方 向盘上位于驾驶位置226。由活动追踪装置222检测并通过无线连接发送到 车辆的乘员224从驾驶位置226做出的摆动姿势可使得车辆激活车窗组件。 例如，个人活动追踪装置222可被配置为检测来自驾驶位置226的运动，其 中，手部在朝向车窗228的方向伸出，随后是上下动作230的手部运动。该 姿势可指示乘员期望利用自动车窗升降组件升起或降下车窗。因此，响应于 从个人活动追踪装置接收的信号，车辆中的控制器可激活车窗组件。此外， 车窗组件装置可按照与上下动作230中的手部动作的速度成比例的速度进行 操作。

在诸如按钮按压、语音命令或指示特定手部动作的信号的激活信号之后， 可做出在图2A和图2B中示出的姿势。激活姿势识别的手部动作的示例可包 括手腕弯曲、朝向与车辆ECU连接的特定车辆附件系统的运动。

图3是车辆内部的示例性示图，特别是包括车辆信息娱乐系统302和车 辆仪表组304的车辆仪表板300。车辆信息娱乐系统302和车辆仪表组304 可经由有线连接进行连接，或者经由无线连接进行连接，有线连接包括CAN 总线、Flexray总线、以太网总线或MOST总线。车辆信息娱乐系统302和车 辆仪表组304可连接到其他车辆模块(未示出)，所述其他车辆模块包括经由 有线连接的车身控制模块(BCM)、动力传动系统控制模块(PCM)以及其 他车辆ECU，有线连接包括CAN总线、Flexray总线、以太网总线或MOST 总线。车辆信息娱乐系统302和车辆仪表组304可经由无线连接来连接到活 动追踪装置306，无线连接包括蓝牙、WiFi或感应耦合。活动追踪装置306 可经由无线连接或有线连接与控制器进行通信。

图4示出来自个人活动追踪装置的示例性的加速度计信号。传感器信号 在手部动作检测模块中被处理。手部动作检测模块可存在于个人活动追踪装 置中、云中或车辆中的控制器中。手部动作检测模块可用于识别被控制器利 用的手部姿势。控制器可与相应的车辆子系统进行通信以做出决定，诸如激 活车窗雨刷装置。

图4的示意图是连续的手部动作的原始加速度计信号。该原始信号具有 显著的偏差(特别是沿z轴的重力加速度)。图5是用于检查手部动作的示例 性数据处理的流程图500。在步骤502，来自个人活动追踪装置的动作信号被 手部运动检测模块接收。在步骤504，诸如加速度计信号的动作传感器信号 可由滤波器进行处理，该滤波器可为模拟滤波器或数字滤波器，且该滤波器 可为高通滤波器或带通滤波器。如下的等式1示出滤波器是高通滤波器的示 例。

y_i＝α·(y_i-1+x_i-x_i-1)(1)

其中，x是输入，y是输出，α是时间常数。

来自步骤504的高通滤波后的加速度计信号可在步骤506被积分，以获 得速度。如在步骤508中所示，该速度可利用与等式1类似的另一高通滤波 器进行滤波，以去除偏置漂移。如在步骤510中所示，所得的输出随后可通 过与阈值进行比较而被限制。如果该输出大于所述阈值，则如在框512中所 示，该动作可被分析以确定该动作是否构成了从多个姿势选择出的一个姿势。 图6示出了在数据被图5的手部动作检测流程处理之后来自个人活动追踪装 置的示例性波形。

计算出的速度可被用于估计手部摆动动作。图6示出了针对计算的速度 信号的估计的手部摆动动作。计算的速度信号示出在一秒内手部快速地摆动 了两次。可设置阈值，以定义用于诸如激活车窗雨刷器的相应的车辆功能的 手部姿势。

虽然以上描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述权利要求所 包含的所有可能形式。说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制，并且 应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前 所述，可将各种实施例的特征进行组合以形成本发明的可能未被明确描述或 示出的进一步的实施例。尽管已经通过针对一个或更多个期望特性提供优点 或者在其他实施例或者现有技术实现之上被优选出来的方式描述了各种实施 例，但是本领域的普通技术人员应认识到，一个或更多个特征或特性可被折 衷以实现依赖于特定应用和实现的期望的整体系统属性。这些属性可包括但 不限于成本、强度、寿命、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可 服务性、重量、生产、组装的容易性等。因此，针对一个或更多个特性被描 述为不如其他实施例或现有技术实现方式的实施例并非在本公开的范围之外， 并可被期望用于特定应用。