用于运行输入设备的方法以及输入设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于运行输入设备、尤其机动车辆的输入设备的方法，所述输入设备具有用于检测用户的手的至少一个手指的位置和/或位置变化的无接触地工作的传感器，其中根据在输入表面上手指的所检测的位置和/或位置变化来识别和执行输入。
[0002]此外本发明涉及相应的输入设备。
【背景技术】
[0003]在现代的机动车辆情况下，输入设备经常地被设置为例如触摸屏类型的组合式显示单元和输入单元，使得要操作的(虚拟的)元件的操作和显示在相同的部位处进行。
[0004]然而，所述显示单元在此通常安置在操作控制面板的上部区域中，以便所述显示单元处于驾驶员的视线中，并且该驾驶员不必将其视线太强烈地从交通事件移开。如果在此情况下想要使用触摸屏，那么驾驶员必须为了所述操作必要时大大地向前弯身并且伸展手臂，这不是特别符合人类工程学的，并且在行驶期间可能容易地导致错误操作。输入的可能性在扶手的附近是较简单的，其中在所述部位处设置触摸屏是不合适的。
[0005]该目标冲突通过以下系统来解决，在所述系统中与显示分开地进行输入，使得输入单元被布置在人体工程学有利的位置处，并且显示单元被布置在驾驶员的视线中。为了检测期望的输入，通常使用例如触摸板类型的接触式传感器。然而也已经尝试，借助于无接触地工作的传感器检测输入，其中这里所述传感器检测用户的手的至少一个手指的位置和/或位置变化，并且根据在输入表面上手指的所检测的位置和/或位置变化来识别和执行输入。输入的执行可以被理解为根据检测到的输入实施控制指令。因此可以例如通过点击运动来识别对虚拟操作元件的轻击，以及实施分配给虚拟操作元件的功能、诸如接通导航系统。
[0006]然而至今需要的是，手指在此在输入表面上运动，以便能够实现对输入的安全识另IJ。在已知的解决方案中，为此在扶手的区域中准备相应的表面，在所述表面上可以放一个或多个手指。与触摸板相比，这样的输入单元不需要对触摸敏感的元件，并且可以独自借助于唯一的无接触地工作的传感器检测输入。在此然而不利的是，驾驶员或者用户必须触摸所述输入表面，并且输入表面必须被嵌入到机动车辆内部空间的其余的设计中。鉴于创新性特征和现有的结构空间条件，这可能快速地导致问题。
【发明内容】
[0007]具有权利要求1的特征的按照本发明的方法相对于现有技术而言具有以下优点:输入设备的设计不依赖于真实的输入表面的存在，使得车辆的内部空间的设计可以与物理的输入表面无关地被构成，按照本发明为此规定，根据手的至少一个手指的可预先给定的运动将虚拟表面确定为输入表面。因此规定，首先借助于传感器检测和分析在传感器场中手指的运动。如果所述运动与预先给定的运动相对应，那么根据所述运动确定虚拟的表面，根据所述虚拟的表面进行输入。提供深度信息的传感器为此因此是不必要的。代替地对于用户而言能够在传感器场的空间中确定输入表面自身。由此执行输入对于用户变得特别简单，因为所述用户自身确定，虚拟的表面或者由此定义的输入表面在空间中位于何处。在用户已经确定了输入表面后，所述用户仅还必须相应地移动手指来执行输入。通过输入表面的确定，对于输入设备而言能够正确地表明手指的位置或者位置变化，而为此不需要所述一个或多个手指的位置和/或位置变化的三维检测或者深度信息。尤其通过按照本发明的方法将能够实现:可以检测对实际不存在的输入表面的触摸或者轻击。
[0008]按照本发明的有利的改进方案规定，如果点击运动被检测，其中手指从静止的起始位置在可预先给定的时间之内运动到另一位置中并且又运动回到起始位置中，那么虚拟的表面根据起始位置被确定。也即如果所述系统检测相应的点击运动，那么根据手指的起始位置确定虚拟的表面。所述点击运动在此同样地通过无接触地工作的传感器被检测。这里也不需要手指的三维检测，代替地优选地在点击运动时、例如当传感器直接地布置在手指上方并且手指向传感器上移去时根据手指的改变的轮廓来测定运动。
[0009]特别优选地规定，如果手指从其起始位置执行上下运动或者下上运动，那么判定点击运动。优选地认为，在确定虚拟的表面时，相应的手指被伸展。手指的轮廓通过向上或者向下运动在输入表面的俯视图中被缩短和延长。由此所述输入设备测定出所述运动是否为向上或者向下运动。
[0010]按照本发明的有利的改进方案规定，如果手枪式运动被检测，其中手的手指、尤其拇指从其静止的起始位置关于其它伸展的手指侧向地运动到另一位置中，所述虚拟的表面根据伸展的手指的位置被确定。在该情况下，虚拟的表面因此不被分配给首先运动的手指，而是被分配给伸展的手指。在所述实施方式中对于用户而言可以通过所述一个手指的侧向运动通知所述输入设备:其它的伸展的手指从现在开始触摸输入表面，使得伸展的手指的在此之后的位置变化被检测和分析。
[0011]优选地规定，如果手枪式运动被检测，伸展的手指、尤其其指尖的轨迹沿着所确定的虚拟的表面被检测和分析。也即由此尤其手指的指尖的运动被跟踪和分析。因此对于用户以简单方式可以例如在空中绘制字母，所述字母可以由输入设备识别，并且可以相应地例如当在导航系统中输入地址时被分析。同样地用户可以由此以简单的方式与实际存在的输入表面无关地操作例如虚拟的音量调节器。
[0012]此外优选地规定，如果检测出在执行手枪式运动之后所述一个手指、尤其拇指侧向地被移动回到起始位置中，那么轨迹的检测被结束。因此以简单的方式通知系统:输入被结束。从起始位置运动出来在此优选地被评价为将手指或者输入笔放置到输入表面上，而运动回到起始位置中被评价为将手指或者指尖从输入表面移除。尤其规定，所述一个手指是拇指，所述拇指通过无接触地工作的传感器可以与用户的手的其余的手指区别。优选地靠着手的拇指被识别为起始位置并且从手展开的拇指被识别为另一位置。
[0013]按照本发明的优选的改进方案规定，所述传感器检测在可预先给定的传感器场之内至少一个手指或者指尖的位置和/或位置变化，其中所述传感器场被分为至少两个区域，并且其中根据手指的预先给定的运动在所述区域的哪个区域中被执行来检测所述输入。在此情况下规定，所述传感器场被分为至少两个不同的区域，其中根据手指的运动在所述区域的哪个区域中被执行，手指的同一运动可以引起不同的输入。
[0014]优选地在此规定，所述区域中的一个被用作键盘区，并且所述区域中的另一个被用作选择区。通过在键盘区处的点击运动，因此可以操作单个键盘的各个字母，所述键盘优选地借助于显示单元显示给用户。在所述选择区中，对于用户例如可以通过可预先给定的运动输入短指令。
[0015]按照本发明的优选的改进方案规定，给所述手指中的至少一个在选择区中尤其与在选择区之内手指的位置无关地分配至少一个输入可能性的预选。原则上优选地规定，用户的手和用户的手指的位置在显示单元处被显示给用户，使得所述用户可以定向以及操纵同样地通过显示单元显示的操作元件。在同样地通过显示单元显示的选择区之内，分别地将输入可能性的预选分配给所述用户的手指或者所述用户的至少一个手指。因此可以例如分别给所述用户的四个手指分配预选，其可以在当时的情形中显示最可能的输入，并且例如通过统计的方法被测定。利用拇指，用户可以优选地通过执行点击运动改变预选，并且尤其点击通过不同的预选，其方式是所述用户利用拇指执行相应的点击运动。由此对于用户给出可能性:特别快地执行输入。
[0016]具有权利要求10的特征的按照本发明的输入设备的特点在于，所述输入设备根据至少一个手指的可预先给定的运动将虚拟的表面确定为输入表面。由此得出已经提及的优点。适宜地所述输入设备此外具有相应的显示单元，所述显示单元将在无接触地工作的传感器的传感器场中用户手指的位置显示给该用户，其中如之前描述的那样优选地规定，所述传感器场被分为两个不同的区域，尤其为键盘区和选择区，并且相应地还通过显示单兀显不ο
【附图说明】
[0017]以下本发明应当根据附图进一步被阐述。对此:
图1不出具有有利的输入设备的机动车辆的内部空间，
图2示出借助于输入设备的输入的第一实施例，和
图3示出借助于输入设备的输入的第二实施例。
【具体实施方式】
[0018]图1以示意图示出这里未进一步示出的机动车辆1的内部空间，所述机动车辆1具有用于无接触地输入控制指令的输入设备2。所述输入设备2为此具有无接触地工作的传感器3以及显示单元4，所述传感器3以及显示单元4被引入到机动车辆1的仪表板中。所述显示单元4被构造为监视器、尤其显示器，并且可以例如是机动车辆的导航系统的或者消遣系统的组成部分。还可设想的是，将所述显示单元4可替代地或者附加地构造为平视显示器(Head-Up-Display, HUD)。所述无接触地工作的传感器3优选地被构造为二维地工作的摄像机，所述摄像机具有用虚线示出的检测区域。所述摄像机在此优选地被构造为使得所述摄像机指向中间扶手5的前侧端部。所述扶手5自身不具有真实的输入表面，在所述输入表面上，驾驶员可以借助于这里仅示意性示出的手6通过触摸输入表面输入指令。
[0019]所述输入设备2代替地被构造为使得用户可以确定虚拟表面7，所述虚拟表面7于是被确定为输入表面。对此用户具有不同的可能性。
[0020]在当前的输入设备2情况下既不设置物理表面，在所述物理表面上触摸可以被识另IJ，在空间中手的高度也不是已知的。因此由于物理表面缺少而不能够识别触摸或者轻击。在选择通过显示装置4显示的虚拟操作元件下的操作代替地根据至少一个手指的位置和/或位置变化实现，所述位置和/或位置变化能够根据尤其各自的指尖在空中的时间变化过程被探测。