机动车用操控装置及操作该机动车用操控装置的方法

文档序号:6496418阅读:338来源:国知局
机动车用操控装置及操作该机动车用操控装置的方法
【专利摘要】本发明涉及用于机动车的操控装置(10)。当用户使用至少一个手指(20)输入相关指令之后,它可以对其进行识别。所述操控装置包括以下部件:一用于将信号发送到手指(20)上的发送单元(12);一用于接收由手指(20)反射出的信号的接收单元(14);一个操作平面元件18,手指20可相对于操作平面元件三维定位以实现操作输入;和评估单元(16),其用于根据所接收的信号来确定手指(20)相对于操作平面元件(18)的三维空间位置。本文还公开了用于所述操控装置(10)的相应操作方法。
【专利说明】机动车用操控装置及操作该机动车用操控装置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于机动车的操控装置,利用该操控装置能够检测由至少一个手指进行的操作输入。本发明还涉及一种用于操作该用于机动车的操控装置的方法,利用该操作方法来检测由至少一个手指相对于操作平面元件执行的操作输入。
【背景技术】
[0002]现代汽车的操控装置大多为触摸板或触摸屏。用户仅仅使用一个手指便可以执行控制输入/操作输入,实现操作这些操控装置的目的。如此,用户便可以实现对汽车相应功能单元(如导航系统、数据连接系统、娱乐系统和信息系统)的控制和操作。为了能正确地使用以上功能,用户或乘车人员必须熟悉该汽车操控装置的操作模式。现在,越来越多汽车上的相关功能都是由操控装置实现的。因此,对用户而言,这些操控装置的操作模式也相应地变得更为复杂。
[0003]有些汽车采用触摸板作为汽车的操控装置,以实现对汽车相关功能单元的控制。用户可以使用单个手指实现对其的操作。大多数触摸板只有当用户的手指接触到触摸板的操作表面/操作平面时,才可以识别手指。因此,这类触摸板只能确定手指的二维坐标。有些触摸板还可以在手指悬浮在触摸板表面上方几毫米位置时识别手指。但是,这类触摸板也只能确定悬空的手指的二维坐标,而不能计算手指到触摸板表面的具体距离。
[0004]现如今,几乎所有投入使用的触摸板都采用的是电容传感器系统。它通常是由呈网格布置的传感器电极和一评估单元组成的。该评估单元确定传感器电极的电容。当手指接触到触摸板表面时,传感器系统便会记录下传感电极的电容变化,然后根据该测量数据确定手指的具体位置。就这些触摸板而言,当用户的手指离开这类触摸板的表面时,它便无法再确定手指的二维坐标了。当汽车在行驶过程中由于汽车震动而发生这种情况时,基于对手指移动的评估而产生的操作指令便会被中断。当道路条件较差,或者用户将手指有意抬起、持续移动或持续触摸表面时,很可能发生手指离触摸板表面的距离大大超过几毫米。在这种情况下,利用触摸板不再能检测到手指。操作的过程将会被打断。
[0005]从操作输入的角度而言,手指在触摸板操作表面上的二维位置信息只能够用来了解手指在操作平面中的移动。如果例如需要更大的操作自由度,除了手指的移动之外,还需要其他的输入标记。例如,随着手指的移动,显示设备上便会相应的出现一个可移动的鼠标指针。用户可以将鼠标指针移动到某个选项上,并通过点击相应的按键对其进行标注。如需移动被标记的选项,可以通过持续按住相应按键并移动触摸板表面上手指的位置来实现。否则便无法辨别以下情况:通过手指在触摸板表面上的移动是否只应该移动鼠标指针,或者是否应该通过鼠标指针来移动标记的选项。这些带有并行操作动作的操作输入要求用户具备较高的协调能力。在汽车的行驶过程中,这样的操作方式很容易导致驾驶员分心,而且由于车辆的移动难以实现。

【发明内容】
[0006]因此,本项发明的目的是设计出一种操作简单、运行高效的汽车操控装置及其操作方法。
[0007]在独立权利要求中具体说明了实现这一目标的措施。
[0008]本发明的其他有利实施例为从属权利要求中的主题。
[0009]根据第一方面,提供一种用于汽车的操控装置,利用该操控装置能够检测由至少一个手指执行的操作输入,该操控装置包括:发送单元,其用于将信号发送到手指上;接收单元,其用于接收由手指反射出的信号;操作平面元件,手指能够相对于该操作平面元件在空间上定位以实现操作输入;和评估单元,其根据所接收的信号来确定手指相对于操作平面元件的空间位置。
[0010]当手指并未接触到操作平面元件时,操控装置也能够识别由手指执行的操作输入。信号从发送单元发出后,经过手指的反射,最终被接收单元所接收。随后,评估单元根据传感器的信号确定手指的空间位置。这样可以保证,即使手指离操作平面元件有预先限定的距离例如约几厘米,评估单元也能够准确地确定手指的三维位置。即使当手指在操作过程中离开操作平面元件,也能够确定手指的位置信息。因此,这能够保证操控装置准确地识别通过手指执行的操作输入。
[0011]通过连续地感测手指的位置(甚至在手指离开操作平面元件的情况下)以及将其相应地显示在属于操控装置的显示设备上,用户可以更好地协调手指的移动,以及更准确地确定显示屏上鼠标或指针的位置。对手指位置的准确识别使得操作变得更为简单、高效,便于对汽车的各项功能进行控制。例如,可以实现三维的菜单控制。
[0012]依据一个实施例,信号可以穿透操作平面元件。并且,发送单元和接收单元布置在操作平面元件的背离手指的一侧。汽车的操控装置优选包括了一块完整的操作平面以作为操作平面元件。发送单元和接收单元布置在该操作平面元件的下方。为了能利用发送单元和接收单元准确地确定手指在操作平面元件上的位置,该操作平面元件在信号的波长范围内具有较高的透射率。因此,当信号从发送单元发射到手指上并从手指返回到接收单元时,虽然它会两次穿过操作平面元件,但却不会出现偏转和扭曲。通过这种方式,可以准确地确定手指的空间位置。
[0013]根据另一实施例,发送单元发送特别是在红外线波长范围内的光以作为所述信号。红外线波长范围内的光的使用具有优点:操作平面元件可以设计成使得其对于人眼而言是不透明的。因此,用户看不见布置在操作平面元件下面的技术装置。因此,操控装置可具有高品质的外观。相应的红外灯可用作发送单元,相应的红外传感器系统可用作接收单元。操作平面元件应构造成使得其具有在可见光波长范围内非常低并且在红外线波长范围内非常高的透射率。此外,相应的红外传感器系统的使用具有优点:环境光对其只有轻微的影响。因此,可以相对于操作平面元件非常准确、可靠地确定手指(位置)。
[0014]根据另一实施例,可以通过评估单元借助信号的传输时间来确定手指的位置。接收单元可以构造成为一个所谓的深度摄像机,并且该深度摄像机只有一个镜头。专用的图像传感器利用光的传输时间——该光由发送单元(例如可构造成为相应的发光单元)发送并由围绕物反射——的测量来针对每一图像像素计算距离信息。通过对该不含像素的距离信息的分析,可以准确地确定手指的三维位置。
[0015]根据另一实施例,可以通过评估单元借助接收信号强度来确定手指的位置。同样地,为了确定手指的位置,可以使用一个所谓的单目摄像机。它能够利用其传感器,逐像素地测量反射光的强度。如果将手指放在操作平面元件上或上方,便可以通过对信号强度分布的计算来确定手指的三维位置。因为信号强度分布的振幅和形式是与手指离操作平面元件的距离相关的。因此这一特性也使得可以用简单的方法来确定手指的三维空间位置。
[0016]根据另一实施例,所述操控装置包括至少两个接收单元。它们在与操作平面元件的主延伸方向平行的方向上间隔布置。所述接收单元可以被构造成为一个立体摄像机。它由两个镜头和图像传感器构成,能从不同的角度记录、拍摄手指的位置。可以利用传感器之间已知的距离通过计算分析两幅图来确定手指的三维位置。为此所需的方法和算法是已知的,因此可以简单快捷地确定手指的位置。
[0017]根据一个实施例,所述操控装置包括多个发送单元和多个接收单元。发送单元和接收单元在第一延伸方向上和在与第一延伸方向垂直的第二延伸方向上布置,并且与操作平面元件的主延伸方向相平行。同样地,为了计算手指的三维位置,需要使用一个离散构造的摄像机。它通常是由位于电路板上呈网格状的红外线发送器和红外线接收器组成的。红外线发送器可以被构造成为相应的照明单元或者发光二极管。红外线接收器可以被构造成为相应的红外线传感器或者光电二极管。通过对发送单元和接收单元的合理控制,可以逐像素地测量反射光的强度。根据控制方式的不同,像素可以根据发送单元或接收单元的网格来定义。正如单目摄像机一样,它也可以借助反射光强度的分布来确定手指的三维位置。同时,离散的结构会导致较模糊的分辨率,通过对测试数据的合理插入可以提高该分辨率。离散相机的扁平结构可以保证,手指与操作平面元件之间小小的距离变化便会在传感信号上产生较大的变动。因此,使得对该距离的测量数据准确并且具有特别高的分辨率。
[0018]根据另一实施例,所述操控装置还包括一个传感器单元,利用该传感器单元能够检测识别手指与操作平面元件的接触。上述已经提到了各种各样的发送单元和接收单元的组合方式。为了提高检测手指三维位置的准确性,可以添加一个额外的传感器装置来检测手指与操作平面元件的接触。这个传感器可以例如是一个电容式传感器。由于操作平面元件的几何形状是已知的,在触摸的情况下,可以对手指的距离坐标进行校准。不同的手指的反射行为是不同的,这可能会导致手指与操作平面元件的距离测定结果不准确。而上述方法可以解决这一问题。
[0019]根据另一实施例,所述操控装置还包括一个致动器。手指接触操作平面元件时,利用该致动器能够向手指发送触觉信号。此外,该操控装置还包含一个相应的操作触觉设备。用户可以通过对操作平面元件施加触发力来触发相应的功能。与此相应的,这样做会产生一个触觉反应一引起操作平面元件的轻微振动。在此,可以采用一个永久有效的机械触觉装置(如微型开关)或是一个可控型机电触觉装置(如距离传感器与电磁致动器的结合体)。在第二种情况下,该操作触觉装置可以根据具体的操作情况被打开或关闭。并且,根据对致动器的不同操纵方式,可以产生不同的触觉效果。因此,这能够使得用户对操控装置的操作更为安全可靠。
[0020]根据另一实施例,发送单元和接收单元能够根据传感器单元的信号被激活以确定手指位置。此外,仅在手指初次触摸到操作平面元件之后确定手指的三维位置,能够提高操控装置的功能性。如果没有这个前提条件,也就不能准确区分有意操作和其他动机的在操作平面元件上的手指移动,从而导致无意触发某些功能。此外,在手指初次触摸到操作平面元件之后,一个算法便会被激活:它能够根据可能的手指运动模式,对测量得出的手指位置进行检测以确定可信度并对这些测量数值解嵌套(跟踪算法)。这种方法可以使得操控装置的操作更为可靠。
[0021]同样地,也可以同时确定多个手指在操作平面元件上的三维位置。对此,计算的方法也将进行相应的调整。
[0022]根据第二方面,提供一种用于汽车的操控装置的操作方法,利用该操控装置检测由至少一个手指相对于操作平面元件执行的操作输入。其中,在第一操作模式下,利用操作输入通过隶属于操控装置的显示设备上具体显示的内容执行操作,提供操控装置的至少一种第二操作模式,选择一种所述操作模式,使得在显示设备上具体显示与操控装置的所选择的操作模式相应的内容。
[0023]如上所述,本方法针对一操控装置。该操控装置可以用来确定手指相对于操作平面元件的三维位置。操作输入/控制输入是由手指在操作平面元件上的移动产生的。因此,用户并不一定要将手指直接接触到操作平面元件以产生相应的操作指令。手指还可以放在操作平面元件上方预先限定的距离例如几厘米的位置。
[0024]在使用这类操控装置的过程中,会出现其他的操作方案。因此,有可能设计一个具备高度灵活性的操作方案,能兼容多种操作模式。用户可以自行对不同的操作模式进行选择。根据选择的操作模式不同,显示设备上显示的内容也将有所变化。该显示设备属于操控装置的一部分。如此,便可以实现对汽车操控装置特别简单、灵活的操作。
[0025]根据一个实施例,在第一操作模式中,可以通过手指在操作平面元件上朝向选项的滑动来选择在显示设备上显示的选项。在该模式下,显示设备上可能会显示例如四个或八个选项或菜单选项。用户可以通过其手指在操作平面元件上进行相应的滑动运动来对其中的选项进行选择。其中,滑动运动的方向与菜单项或选项的方向一致。因此,无需再对选择的菜单项进行再次确认。
[0026]此外,在第一操作模式下,操控装置还可以识别其他不同类型的手势。利用这些手势,在显示设备上显示的内容中例如可以返回到另一级操作菜单。这例如可以通过使用手指在操作平面元件上快速画圈来实现。在此,这个手势的圆形轨道角度至少需大于240度。同样地,在第一操作模式下,用户也可以通过其他不同类型的手势(如用手指快速双击操作平面元件)使显示设备上显示主菜单或第一级操作菜单。这些不同类型的手势可以例如以相应的符号形式显示在显示设备的一区域上。如此,便可以使得对操控装置的操作变得简单、直观。
[0027]根据另一实施例,在第二操作模式下,通过手指在操作平面元件上的移动,可以将一个指针定位在某个选项范围内,并通过手指按压操作平面元件来选择该选项。在该操作模式下,显示设备上会出现相应的光标,它模拟的是手指在操作平面元件上的位置变化。这里的“模拟”指的是,手指在操作平面元件上的每一处位置都与指针或光标在显示屏上的位置相同。即,鼠标指针与手指的移动相同步。当选择某个选项时,指针或光标便会在相应的选项上移动;当手指点击操作平面元件后,便可对该选项进行激活确认。因此操控装置的操作平面元件设计成具备受压敏感性或具有相应的开关功能。当手指并不接触到操作平面元件上而是位于其上方时,指针仍会出现在显示设备上。这样便能够保证,指针能稳定、顺畅地出现在显示设备上,进而提高了操作的可靠性。[0028]在第二操作模式下,手指的擦拭的手势也可以被识别。例如,在一份垂直列表中,可以通过用手指向左侧或向右侧滑动,切换不同的列表。同样地,也可以通过用手指向上或向下滑动来查看浏览列表。在这种模式下,也可以识别其他不同类型的手势。例如,可以通过用手指快速双击操作平面元件来访问主菜单。这种操作模式可以使得对操控装置的操作变得更为简单、直观。
[0029]根据另一实施例,在第二操作模式下,可以利用手指在操作平面元件上的移动,将字符输入到操控装置的文档处理软件中。在相应的输入法下,可以识别利用手指在操作平面元件上输入的手写字符。因此,用户可以用这种简单的方式创建相应的信息或文档。例如,可以利用这种字符识别功能,在汽车的导航系统中输入相应的目的地信息。这样可以使得操控装置的操作大大地得到简化。
[0030]根据另一实施例,在操控装置的第三模式下,各选项将以立体的方式显示在显示设备上。根据手指离操作平面元件的距离大小,显示屏上的指针在该显示中在高度方面也将有相应的变化。
[0031]在操控装置的第三模式下,考虑到根据手指与操作平面元件之间距离的大小,操作动作也会有所变化。将选项和鼠标指针立体化,可以使操作变得更为简单。并且,相应的选项也可以在三维显示的情况下被选择、删除或移位。可以利用显示屏上的选项或指针与相应参考平面之间的距离来表示手指与操作平面元件之间的距离。同时,可以使菜单选项或鼠标指针的阴影渐显,以体现上述距离大小。与此同时,采用上述方法,可以使汽车娱乐系统中的音乐专辑封面也更易被选择。用户可以通过将手指向下按,缩短手指与操作平面元件之间的距离,来选择三维立体的音乐专辑封面。这能使操作变得更为简单和直观。
[0032]根据另一实施例,在操控装置的第三操作模式下,依据手指与操作平面元件之间距离的大小,显示屏上的显示区域大小也会有所变化。在这种操作模式下,手指与操作平面元件之间的距离决定了相应显示的倍率大小,鼠标指针或光标将会在显示屏上的相应显示上方移动。例如,导航系统的某个图块在显示屏上得到相应的放大显示。这种操作方式使得操控装置的操作变得更为简单。
[0033]根据另一实施例,在操控装置的第三操作模式下,依据手指与操作平面元件之间的距离大小,可以操作汽车的至少一个第一项功能单元。同时,依据手指沿着与操作平面元件主延伸方向相平行的方向运动,可以操作汽车的至少一个第二项功能单元。在此,定量的设定可以并行以三维方式实现。例如,在对汽车的娱乐系统进行设定时,可以依据手指沿着与操作平面元件主延伸方向相平行的方向移动来调节光亮控制器/平衡器;同时,依据手指与操作平面元件的距离大小来调节音量。对上述设置的最终确认,可以通过点击一个额外的按钮(例如用另一只手致动)来实现,或者在经过事先设定的时间段后,让其自动确认。因此,可以特别简单快速地操作相应操控装置。
[0034]根据另一实施例,在第三操作模式下,如果手指定位在操作平面元件上,可以对至少一个第一选项进行操作;和/或,如果手指与操作平面元件相隔预定距离定位,则可以对至少一个第二选项进行操作。在这种操作模式下,可以启用一个扩展键盘。在显示屏上显示的键盘可以被划分为两个区域。当手指接触到操作平面元件时,可以使用键盘的第一个区域;当手指位于操作平面元件上方时,可以使用键盘的第二个区域。键盘的第二个区域包含了数字或罕见的字符。因此,在输入文字时,可以不需要在不同的界面之间进行切换。【专利附图】

【附图说明】
[0035]下面将根据附图对上述发明进行详细介绍。
[0036]如图所示:
[0037]图1:操控装置的第一种结构型式的剖切侧面视图;
[0038]图2:操控装置的第二种结构型式;
[0039]图3:操控装置的第三种结构型式;
[0040]图4:操控装置的第四种结构型式;
[0041]图5:利用操控装置接收的测量信号的三维图示;
[0042]图6:在第一操作模式下操控装置的显示屏上的一种显示界面;
[0043]图7:在第二操作模式下操控装置的显示屏上的一种显示界面;
[0044]图8:在第三操作模式下操控装置的显示屏上的一种显示界面;和
[0045]图9:根据另一种设计方案在第三操作模式下操控装置的显示屏上的一种显示界面。
【具体实施方式】
[0046]下面是对第一示例实施例的说明。
[0047]图1表示的是根据第一示例实施例的用于机动车辆的操控装置10的剖切侧面示意图。操控装置10包括一发送单元12和一接收单元14。发送单元12和接收单元14被联接到评估单元16。发送单元12、接收单元14和评估单元16位于操作平面元件18的下面。手指20可在空间上定位以在操作平面元件18的背离发送单元12、接收单元14和评估单元16的一侧进行操作输入。
[0048]发送单元12发送一个信号给手指20。该信号被手指20反射,并且该反射的信号被接收单元14接收。评估单元16的作用在于,根据所接收的信号来确定手指20在操作平面元件18上的位置。优选,发送单元12会发射在红外线波长范围内的光作为信号。操作平面元件18对于红外线波长具备较高的透射率。
[0049]下面是对第二示例实施例的说明。
[0050]图2是操控装置10的第二示例实施例。如图所示,操控装置10包括两个接收单元14,该两个接收单元彼此隔开。接收单元14可以构造成为相应的具有两个透镜和两个图像传感器的立体摄像机。它们可以从不同的角度对手指20进行拍摄。通过计算接收单元14拍摄的不同图片以及两个接收单元14之间的已知距离,可以确定手指20的三维空间位置。
[0051]下面是对第三示例实施例的说明。
[0052]图3是操控装置10的第三示例实施例。如图所示,操控装置10包括一发送单元12和一接收单元14。发送单元12可以被构造成为相应的照明单元。接收单元14可以被构造成为一个所谓的深度摄像机,并且它通常只有一个镜头。一专用的图像传感器通过计算信号从发送单元12发出到被接收单元14接收的时间来确定手指20的三维空间位置。
[0053]同样地,在图3所示的第三示例实施例中,也可以将接收单元14构造成为一个单目摄像机。它能够借助其镜头上的相关传感器,逐像素地计算从手指20反射出来的光的强度。因此,它通过对光的强度分布的计算,来确定手指20的三维空间位置。
[0054]下面是对第四示例实施例的说明。
[0055]图4是操控装置10的第四示例实施例。如图所示,操控装置10包括多个发送单元12和多个接收单元14。它们相互交替排列成一直线,并与操作平面元件18的主延伸方向平行。发送单元12可以被构造为相应的红外线发射器(具体地,发光二极管),接收单元14可以被构造为红外线接收器(具体地,光电二极管)。它们以网格的形式分布在电路板上。图中并未对该电路板做图示。通过对发送单元12和接收单元14的合理控制,可以逐像素地测量经反射的光的强度。借助该经反射的光的强度分布便可以确定手指20的三维位置。
[0056]图5表示的是操控装置10的测量信号(依据第一至第四示例实施例例)。该三维曲线图表示由手指20反射并被接收单元14接收的光的强度分布。轴22表示第一延伸方向,轴24表示与第一延伸方向相垂直的第二延伸方向。上述延伸方向与操作平面元件18的主延伸方向平行。离散的结构以及发送单元12和接收单元14的布置会导致图5所示强度分布显示出现较低的分辨率。通过对测量数据的合理插入可以提高该分辨率。
[0057]图6至图9表示的是根据上述不同示例实施例之一的用于机动车的操控装置的显示屏上的不同显示界面。如上所述,该操控装置构造成可以识别操作平面元件上和/或操作平面元件上方手指的位置。因此可以以三维方式检测手指相对于操控装置的操作平面元件或相应操作面的位置,通过该手指位置来进行操作输入。此外,手指也可以在操作平面元件上进行相应滑动,这个动作可以被操控装置识别为操作动作。所述操控装置还包括一个相应的传感器元件,利用该传感器元件可以检测手指在操作平面元件上施加的压力。
[0058]用户可以选择不同的操作模式来对操控装置进行操作。根据选择的不同操作模式,显示屏上将显示与其相应的具体内容,借此执行相应的操作。
[0059]图6表示的是在第一操作模式下操控装置的显示设备的显示界面30。显示界面30上的符号32至38分别标注了四个不同的菜单选项。符号32隶属于汽车的导航系统。符号34隶属于汽车的信息与通讯系统。符号36隶属于汽车系统。符号38隶属于汽车的娱乐系统。如图所示,符号32至38呈所谓的辐射状菜单布置。
[0060]用户可以通过将手指在操控装置的操作平面元件上滑动来选择所显示的符号32至38及其相应的汽车功能。手指的滑动方向与所需选择的符号32至38的方向一致。显示界面30上还标注了两条直线40和42。手指可以沿着这两条直线滑动。例如,如需选择汽车的导航系统,则需将手指沿着直线40从上至下滑动。
[0061]在第一操作模式下,其他的手势类型也可以被识别。例如,可以通过使用手指在操作平面元件上快速地做圆周运动,以选择另一级菜单。显示界面30上的符号44表示的就是上述手势。同样地,用户也可以用手指快速双击操作平面元件来调取主菜单。这个手势的具体图例参见显示界面30上的符号46。
[0062]图7表示的是在第二操作模式下操控装置的显示设备的显示界面30。显示界面30表示的是汽车邮件程序中的收件箱界面。当手指在操控装置的操作平面元件上移动时,显示界面30上的当前示出为圆形的指针48也会相应地移动。如图所示,圆形指针48随着手指的移动出现在相应选项——在该例中为所接收的邮件——上方。当手指点击/按压操作平面元件时,便可激活所选选项。例如,本例中便可打开相应的邮件。同样地,在第二操作模式下,手指在操作平面元件上的相应滑动手势也可以被识别及执行。此外,用户还可以利用滑动手势在相应的列表选项之间进行选择。在此,其他类型的手势也同样可以被识别。
[0063]图8表示的是在第三操作模式下操控装置的显示设备的显示界面30。如图所示,各选项以平面元件50的形式立体地出现在显示界面上。因此,相应的指针48也是以立体的方式出现在显示界面30上。手指与操作平面元件之间的距离变化会导致指针48与选项50之间的距离变化。在这种操作模式下,当选择了相应的选项50时,它便会出现位置提升和移动的现象。
[0064]图9表示的是在第三操作模式下操控装置的显示设备的另一种显示界面30。显示界面30表示的是一个扩展键盘。这个键盘被划分成两个区域52和54。通过将手指放到操作平面元件上,可以对第一区域52内的第一按键56进行操作;通过将手指放到距离操作平面元件上方的一定位置,可以对第二区域54内的第二按键58进行操作。
[0065]上文中已经通过各种示例实施例对本发明进行了详细描述。在不脱离本发明的范围的前提下,可以对其进行不同的设计和改造。本发明的范围将在随附的权利要求书中予以限定。
[0066]关于本发明的其他特征和优点,可直接参阅附图。
【权利要求】
1.一种用于机动车的操控装置(10),利用该操控装置能够识别通过至少一个手指(20)执行的操作输入,该操控装置包括: 发送单元(12),其用于将信号发送到手指(20)上; 接收单元(14),其用于接收由手指(20)反射出的信号; 操作平面元件(18),手指(20)能相对于该操作平面元件在空间上定位以实现操作输入;以及 评估单元(16),用于根据所接收的信号来确定手指(20)相对于操作平面元件(18)的空间位置。
2.根据权利要求1所述的操控装置(10),其特征在于,所述操作平面元件(18)对于所述信号而言可透射,所述发送单元(12)和所述接收单元(14)位于操作平面元件(18)的背离手指(20)的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的操控装置(10),其特征在于,所述发送单元(12)发送尤其是红外线波长范围内的光以作为所述信号。
4.根据权利要求 1-3之一所述的操控装置(10),其特征在于,所述评估单元(16)根据信号的传输时间确定手指(20)的位置。
5.根据权利要求1-4之一所述的操控装置(10),其特征在于,所述评估单元(16)根据所接收到的信号强度确定手指(20)的位置。
6.根据权利要求1-5之一所述的操控装置(10),其特征在于,具有至少两个接收单元(14),所述至少两个接收单元沿与操作平面元件(18)的主延伸方向平行的延伸方向间隔布置。
7.根据权利要求1-6之一所述的操控装置(10),其特征在于,具有多个发送单元(12)和多个接收单元(14),所述发送单元和所述接收单元在第一延伸方向上和与该第一延伸方向垂直的第二延伸方向上布置,并且与操作平面元件(18)的主延伸方向平行。
8.根据权利要求1-7之一所述的操控装置(10),其特征在于,具有传感器单元,用以识别手指(20)与操作平面元件(18)之间的接触。
9.根据权利要求8所述的操控装置(10),其特征在于,所述发送单元(12)和所述接收单元(14)能够根据传感器单元的信号被激活,以确定手指(20)的位置。
10.根据权利要求1-9之一所述的操控装置(10),其特征在于,具有致动器,用以将触觉信号发送到正接触操作平面元件(18 )的手指(20 )。
11.一种用于操作机动车的操控装置(10)的方法,利用该操控装置识别通过至少一个手指(20)相对于操作平面元件(18)执行的操作输入,其中在第一操作模式下,利用操作输入根据附属于操控装置(10)的显示元件(30)上具体显示的内容执行操作,其特征在于: 提供操控装置(10)的至少一种第二操作模式;和 选择所述操作模式中的一种,使得显示设备(30)上具体显示与操控装置(10)的所选择的操作模式相应的内容。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在第一操作模式下,通过手指(20)在操作平面元件(18)上朝向选项做滑动手势来选择显示设备(30)上的选项。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,在第二操作模式下,通过使手指(20)在操作平面元件(18)上的移动,将指针(48)定位在属于选项的范围内,通过用手指(20)点击操作平面元件(18)来选择所述选项。
14.根据权利要求11-13之一所述的方法,其特征在于,在第二操作模式下,通过使手指(20)在操作平面元件(18)上移动,将字符输入到操控装置(10)的文档编辑程序中。
15.根据权利要求11-14之一所述的方法,其特征在于,在操控装置(10)的第三操作模式下,显示设备(30)上的选项以立体的形式显现,在该界面中,显示设备(30)上的指针(48)在高度方面能够随着手指(20)与操作平面元件(18)之间距离的变化而改变。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在第三操作模式下,显示设备(30)上的显示区域大小随着手指(20)与操作平面元件(18)之间距离的变化而变化。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于,在第三操作模式下,根据手指(20)与操作平面元件(18)之间的距离变化,操作汽车的至少一个第一功能单元;同时,根据手指(20)沿着与操作平面元件(18)的主延伸方向平行的延伸方向的运动,操作汽车的至少一个第二功能单元。
18.根据权利要求15-17之一所述的方法,其特征在于,在第三操作模式下,当手指(20)定位在操作平面元件(18)上时,操作至少一个第一选项;和/或当手指(20)与操作平面元件(18)相隔预定距离定位时,操作至少一个第二选项。
【文档编号】G06F3/042GK103782259SQ201280043629
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年9月6日 优先权日:2011年9月8日
【发明者】S·马特斯, S·扬森, S·席尔德, N·库尔茨, V·恩滕曼 申请人:戴姆勒股份公司
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