用于操作交通工具的功能的方法以及相应装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于借助操作元件操作交通工具、尤其是汽车的功能的方法，该操作元件具有触摸感应的操作面(6)，其中通过该操作面(6)可以操作多个功能，其中各个功能分别被分配至操作面(6)的各个子区域(12，14，16，18，20)中，其中，操作者的手(22，30)的位置被确定，并且各个子区域(12，14，16，18，20)的各自位置参照操作者的手(22，30)的位置被分配。此外，本发明涉及一种相应的装置(4)。
【专利说明】用于操作交通工具的功能的方法以及相应装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于借助操作元件操作交通工具(尤其是汽车)的功能的方法，该操作元件具有触摸感应的操作面，其中通过该操作面可以操作多个功能，其中各个功能分别被分配至操作面的各个子区域中。本发明还涉及一种相应的装置。
【背景技术】
[0002]上述形式的方法和装置在现有技术中是已知的。为了操作交通工具(尤其是汽车)的功能，通常设有一系列不同的操作元件，尤其是杠杆、开关、按钮和类似装置。为了操作多媒体功能，例如收音机、音乐播放器或其他汽车功能，如导航系统、空调装置、其他的汽车调节和类似功能已知有旋钮、操纵杆和触摸屏幕。
[0003]由DE102005056458A1已知，在汽车的显示屏上具有用户的手的图形，其位于中央操作元件的位置上，与操作显示重叠。由此允许用户视觉上直接操作(类似于触屏操作)。而实际上的操作是在触摸板上实施的。操作触摸板的手由数字摄像头检测，并且随之在检测到的视频图像中将手从背景中分离出来，并重叠在操作显示上。
[0004]此外，在DE102009057739中公开了一种用于具有操作元件的交通工具的操作装置，其具有操作面和检测装置，借助检测装置检测用户在操作面上的手指的位置，其中借助检测装置还检测手指在操作面上的压力，并且由检测装置提供所检测的位置和压力，并且在与操作元件和检测装置分离的显示单元上显示与所检测的位置和压力相适配的图形。
[0005]但是与装置相应的操作要求较高程度的注意力。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于操作交通工具(尤其是汽车)的功能的方法，和一种相应的装置，该方法和装置可以以较少的注意力并且更直观的操作。
[0007]所述技术问题首先通过一种用于借助操作元件操作交通工具、尤其是汽车的功能的方法解决，该操作元件具有触摸感应的操作面，其中通过该操作面可以操作多个功能，其中各个功能分别被分配至操作面的各个子区域中，其中，操作者的手的位置被确定，并且各个子区域的各自位置参照操作者的手的位置被分配。所述技术问题还通过一种用于操作汽车的功能的相应的装置解决。
[0008]按照本发明的用于操作交通工具、尤其是汽车的功能的方法借助操作元件实施，该操作元件具有触摸感应的操作面。这种触摸感应的操作面尤其设计为二维扩展的面，其可被划分为多个子区域。
[0009]按照本发明通过操作面可以操作多个功能。各个功能分别分配至操作面的各个子区域。子区域因此对应传统的操作元件。当借助按照本发明的方法例如操作汽车的多媒体功能时，可以借助操作面例如提供音量(声大/声小)和曲目跳转(前进/后退)的同时操作。在一种形态配置中可以操作汽车空调，则温度和风量可以调节。还可以考虑实现更换至其他菜单界面的相应的功能。通过这种方式可以借助按照本发明的方法实现全部的汽车控制，所述汽车控制可以借助已知的旋转-按压调节或触摸感应的显示实现。
[0010]按照本发明还规定，操作者的手的位置被确定并且各个子区域的各自位置参照操作者的手的位置被分配。通过朝向操作面的摄像机或通过传感器确定手的位置。因此，在本发明的范围中，在操作面上不给各个子区域分配各自固定的位置，而是在操作面上可变的，但是分别固定地指向操作者手的位置。因此可以实现，无论用户怎样相对于操作面放置手，子区域始终处于相同的位置。汽车的操作因此比较直观。
[0011]按照本发明的第一扩展设计，手的位置借助触摸感应操作面确定。操作面可以设计用于在操作面的不同位置上同时识别多个触摸。在一种扩展设计的范围中，可以取消用于识别手的位置的外部摄像机或传感器。
[0012]按照本发明另一种可行的扩展设计，操作者手的位置借助手的鱼际的位置检测。这尤其借助操作面自行进行，操作者将手的鱼际放置在该操作面上。该扩展设计可以实现舒适的操作，因为操作者的手不必悬浮地保持在操作区上方，而是放置在上面。
[0013]按照本发明另一种可行的扩展设计，操作者的手或鱼际的指向能够被确定。通过这种方式在操作面上的子区域的定位可以精确地与操作者的手的姿势和相对位置相适配。
[0014]按照本发明另一种可行的扩展设计，在显示器上显示可操作的功能。通过这种方式，多个操作面的操作被简化并且操作变得更直观。显示器要么与操作面相连，要么独立地构成。独立设计可以以视觉上方便布置的显示屏的方式实现。在汽车的情况中，这种显示屏例如设置在仪表盘上。另一种可行方案是应用投影设备，其可以在挡风玻璃上投影(平视显示器)。
[0015]除了对操作面的按压操作也可以考虑其他的操作形式，例如直线的或圆环地划动操作，由此提高操作范围。这可以相应地在显示器上显示。
[0016]按照本发明另一种可行的扩展设计，当确定操作者的鱼际支承在操作面上时才进行显示。这可以阻止操作者(尤其是实现本发明方法的汽车的驾驶员)可能的分心。
[0017]按照本发明另一种可行的扩展设计可以规定，在分配子区域的位置时还伴随使用校准数据。该校准数据可以从校准过程中获得，其中操作者的手的个人的人体工程学被确定。为此计算例如手的大小和/或手指以及大拇指的长度。
[0018]校准数据可以与对各个操作者的识别耦连。为此例如可以利用被使用的汽车钥匙或座椅和其他汽车设定。
[0019]若没有校准，必要时可以应用从鱼际的支承区域向外楔状延伸的子区域。因为这些子区域能够重叠，因此识别精度可能小于具有校准的识别精度。
[0020]按照本发明另一种可行的扩展设计，操作区域可以划分为两个至五个之间的用于相应数量的功能的子区域，尤其是五个用于5个功能的子区域。因此对于各个手指和拇指可以最大化地或精确地分配一个子区域。该操作由此被简化，因为手指不必调换位置。
[0021]按照本发明另一种可行的扩展设计，所述子区域设置在平行四边形内、三角形内或梯形内。这种布置模拟了手的人体工程学的实际情况。平行四边形、三角形或梯形的面积可以通过校准过程确定。
[0022]按照本发明另一种可行的扩展设计，子区域的位置在显示器上显示。虽然实施操作的操作者不必直接看操作面，但是其借助子区域的位置的显示可以获得更可靠的感觉，以操作各个所期望的功能。[0023]按照本发明另一种可行的扩展设计，相对子区域可以在显示器上显示手的图形。通过这种方式操作者可以简化定向，其能够快速检测到哪个手指对应哪个功能。
[0024]本发明的第一独立的技术主题涉及一种用于操作交通工具、尤其是汽车的功能的相应的装置，其包括具有触摸感应操作面的操作元件，通过该操作面可以操作多个功能，其中各个功能可以分配至操作面的各个子区域。
[0025]按照本发明的装置设计用于实施按照前述方法的装置，尤其是借助该装置确定操作者的手的位置，并且各个子区域的各个位置可以参照使用者的手的位置被分配。
[0026]按照本发明另一种可行的扩展设计，所述操作元件设计用于同时识别多个在所述操纵面上不同位置的触摸。
[0027]按照本发明另一种可行的扩展设计，操作元件具有显示器，在显示器上设置操作面。
[0028]本发明的另一独立的技术主题涉及一种用于操作交通工具、尤其是汽车的功能的装置，其包括具有触摸感应操作面的操作元件，通过该操作面可以操作多个功能，其中各个功能可以分配至操作面的各个子区域。其中设置用于确定操作者的手的位置器件和用于将各个子区域的各个位置参照操作者的手的位置分配的器件。所述装置可以是由纯软件或纯计算机程序实现的功能模块构架。
[0029]按照本发明另一种可行的扩展设计，所述用于确定操作者的手的位置的器件是触摸感应的操作面。
[0030]按照本发明另一种可行的扩展设计，设置参照操作者的手的鱼际的位置确定操作者的手的位置的器件。
[0031]按照本发明另一种可行的扩展设计，设置用于确定操作者的手或鱼际的指向的器件。
[0032]按照本发明另一种可行的扩展设计，设置用于校准的器件，借助该器件可以产生校准数据，该校准数据还可以被一同用于分配子区域的位置。
[0033]上述器件可以是由纯软件或纯计算机程序实现的功能模块。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]以下结合实施例阐述本发明。在附图中:
[0035]图1示出具有用于操作汽车的按照本发明的装置的汽车；
[0036]图2示出按照本发明的装置的操作面；
[0037]图3示出按照本发明的装置的显示器；
[0038]图4示出在校准过程中的按照本发明装置的操作面。
【具体实施方式】
[0039]图1示意显示了具有用于操作汽车2的按照本发明的装置4的汽车2。装置4的构件被虚线框起来。
[0040]装置4具有操作面6。操作面6是触摸感应的表面，在该表面上可以识别手(手指、鱼际)施加在其上的压力和所施加压力的位置。
[0041]此外，操作面6能够同时识别手在不同位置形成的多个触摸。由施加的压力模型优选首先确定压力轮廓，然后确定手的位置(鱼际/手指)。操作面6可以在不同的实施形式中具有或不具有位于其下的显示器。
[0042]对此，操作面6可以按照已知原理工作，尤其是电容式、电阻式或光学式或是它们的混合形式。
[0043]操作面6与控制器8可传送信号地相连。控制器8处理操作面6的信号并且由此向汽车控制器传送控制指令。控制器8可以是上一级的汽车控制器的组成部分，或者单独地构成。在后一种情况中，控制器8与汽车控制器可传送信号地相连。
[0044]此外，显示器10与控制器8相连。取代在此显示的控制器8与显示器10的直接相连，也可以是间接相连，例如通过汽车控制器。
[0045]显示器10用于显示的功能在显示的时刻可由按照本发明的装置4控制。此外，在显示器10上显示其他的信息，例如关于汽车导航、时钟、外部温度和/或其他的汽车专属的显不O
[0046]图2示出按照本发明的装置4的操作面6。
[0047]操作面6被分为多个子区域12至20。关于由操作面6识别到的作用在子区域12至20之一上压力的信息由操作面6传递至控制器8，控制器8将该信息转化为操作指令。
[0048]子区域12至20的位置由按照本发明的装置4根据手22的位置确定。子区域12至20这样分布在操作区域上，使得各个子区域对应拇指(子区域12)或一根手指(子区域14 至 20)。
[0049]为了确定手22的手指的绝对位置,装置4确定手22的鱼际的支承面24的位置和指向，鱼际支承在操作面6上。鱼际的支承面24具有独特的大小和形状，可由操作面6确定。当前支承面24被简化成椭圆显示。
[0050]在椭圆24相对支承面6的位置上(该位置在计算方面相对简单地通过较大半轴26和较小半轴28的位置和指向来确定)，由装置4推导出手22的手指所位于的子区域。装置4因此在操作面6上分配相应的子区域12至20的位置。这可以如图所示地矢量进行。在该实施例中，原点设置在两个半轴26、28的交叉点上。
[0051]为了确定子区域12至20的位置还可考虑附加的校准数据，在当前情况中通过校准数据可以确定各个单独的子区域12至20的矢量。校准方法结合图4进一步详细阐述。
[0052]图3显示了按照本发明的装置4的显示器10。在当前所示实施例中，装置4暂时用于操作音频功能。
[0053]在所示的形态布置中，可以同时调节音量以及曲目。借助由食指操作的子区域14可以把声音调大，借助由中指操作的子区域16可以把声音调小。与无名指对应的子区域18允许曲目倒退，通过用小指按压操作面6上的子区域20可以使得跳到下一曲目。在子区域12上由拇指施加的压力可以使得会跳到上一级菜单界面。
[0054]在显示器10上作为对子区域12至20的显示的补充，使用户的手22渐显或淡入。因此，用户知道为哪个功能必须移动哪个手指。
[0055]图4显示了在校准过程中按照本发明的装置的操作面6。
[0056]在此显示了较大的手22和较小的手30。较大的手的作用范围远大于较小的手30。按照本发明的方法这样布置子区域12至20，使得它们可由更小的手30如较大的手22 —样精确地操作。其前提是，用于较小的手30必须明显更靠近手22、30的支承区24。[0057]在校准过程中，为此要求每个操作者，以各个手指先后压在操作面6上。因此装置2从手支承区24的专属的点为起点确定用于各个用户和各个手指特定的矢量。
[0058]作为替代设计，各个操作者可将其手整个压在操作面6上，因此装置2可以确定各个压力区域并且因此确定各个手22、30的大小与范围。
[0059]附图标记清单
[0060]2 汽车
[0061]4 操作装置
[0062]6 操作面
[0063]8控制器
[0064]10 显示器
[0065]12 子区域(拇指)
[0066]14-20子区域(指头)
[0067]22 第一个手
[0068]24 手支承面
[0069]26 较大半轴
[0070]28 较小半轴
[0071]30 第二个手、
【权利要求】
1.一种用于借助操作元件操作交通工具、尤其是汽车的功能的方法，该操作元件具有触摸感应的操作面(6)，其中通过该操作面(6)可以操作多个功能，其中各个功能分别被分配至操作面(6)的各个子区域(12，14，16，18，20)中，其中，操作者的手(22，30)的位置被确定，并且各个子区域(12，14，16，18，20)的各自位置参照操作者的手(22，30)的位置被分配。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，手(22，30)的位置借助触摸感应的操作面(6)被确定。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，操作者的手(22，30)的位置借助手(22，30)的鱼际(24)的位置确定。
4.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，操作者的手(22，30)或鱼际(24)的指向被确定。
5.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，可操作的功能在显示器(10)上显示。
6.按照权利要求5所述的方法，其中，当操作者的鱼际(24)在操作面(6)上的支承被确定时才进行显示。
7.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，为了分配子区域(12，14，16，18，20)的位置同时使用校准数据。
8.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，操作面(6)划分出二至五个用于相应数量的功能的子区域，尤其是五个子区域(12，14，16，18，20)。
9.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，所述子区域(12，14，16，18，20)设置在平行四边形内、三角形内或梯形内。
10.按照前述权利要求之一所述的方法，其中，所述子区域(12，14，16，18，20)的位置在显示器(10)上显示。
11.按照权利要求10所述的方法，其中，手(22)的图形相对子区域(12，14，16，18，20)在显示器(10)上显示。
12.一种用于操作交通工具、尤其是汽车(2)的功能的装置，包括具有触摸感应操作面(6)的操作元件，通过该操作面可以操作多个功能，其中各个功能可以分配至所述操作面(6)的各个子区域(12，14，16，18，20)，其中，所述装置(4)设计成用于实施按照前述权利要求之一所述的方法。
13.按照权利要求12所述的装置，其中，所述操作面(6)设计用于同时识别多个在不同位置的触摸。
14.按照权利要求12或13所述的装置，其中，所述操作元件具有显示器，操作面(6)设置在显示器上。
15.一种用于操作交通工具、尤其是汽车的功能的装置，包括具有触摸感应操作面的操作元件，通过该操作面可以操作多个功能，其中各个功能可以分配至操作面的各个子区域，所述装置还包括 用于确定操作者的手的位置器件和用于将各个子区域的各个位置参照操作者的手的位置分配的器件。
16.按照权利要求15所述的装置，其中，所述用于确定操作者的手的位置的器件是触摸感应的操作面。
17.按照权利要求15或16所述的装置，其包括参照操作者的手的鱼际的位置确定操作者的手的位置的器件。
18.按照权利要求15至17之一所述的装置，其还包括用于确定操作者的手或鱼际的指向的器件。
19.按照权利要求15至18之一所述的装置，其还包括用于校准的器件，借助该器件可以产生校准数据，该校准数据还可以被一同用于分配子区域的位置。
【文档编号】B60R16/02GK103465842SQ201310222797
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】M.施雷伯 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司