车辆输入装置和车辆驾驶舱模块的制作方法_2

文档序号:9444733阅读:来源:国知局
时,存储在导体中的电容增加。然而,在具有互电容传感器的情况下,当手更靠近于该电极移动时,存储在这些导体中的电容减小。
[0030]图4是示出了显示控制单元14的配置的图。显示控制单元14具有CPU,该CPU执行多种程序从而实现下述传感器信号获取单元14a、坐标计算和滤波单元14b、事件确定单元14c和绘图控制单元14d的功能。
[0031]传感器信号获取单元14a从检测单元12获取传感器信号。根据本实施例的信号包括存储到电容传感器的导体中的电容值和与该电容值相关的位置。坐标计算和滤波单元14b包括位置检测单元14bl和操作距离检测单元14b2,其与驾驶员的手不在构成检测单元12的电容传感器附近的情况相比借助于导体的电容值的改变来计算坐标并且执行信号处理,诸如关于电容值的滤波。更具体而言,位置检测单元14bl检测其中操作手指的指尖基于电容的改变来在投射到电容传感器的二维平面上的位置。另外,操作距离检测单元14b2检测电容传感器与操作手指之间的距离。
[0032]例如,电容传感器设置在仪表罩26的右侧外表面处,以使得X方向、Y方向和Z方向被分别配置为水平方向、垂直方向和面朝车辆的后侧的方向。在此情况下,位置检测单元14bl检测该操作手指的指尖在YZ平面处的位置。另外,操作距离检测单元14b2检测该操作手指的指尖沿X方向的位置。
[0033]事件确定单元14c确定当前情况是处于空闲状态、接近状态还是接触状态。由于构成检测单元12的电容传感器离方向盘36不太远,因此存储在方向盘的侧部处的导体中的电容与其中驾驶员的手并不定位在电容传感器附近的情况相比,在其中驾驶员握住方向盘36的情况下具有微小改变。因此,当来自其中驾驶员并不将他的或她的手放在方向盘36上时的值的电容发生变化(例如,变化量小于第一阈值)时,事件确定单元14c确定当前情况处于其中驾驶员的手设置在方向盘36处的空闲状态。另外,本实施例采用其中当驾驶员的手更靠近于该电容传感器移动时、电容的变化量变得更大的自电容传感器。因此,当电容的变化量大于第一阈值并且小于第二阈值(即,第一阈值〈第二阈值)时,事件确定单元14c确定当前情况处于其中驾驶员的手接近于电容传感器的接近状态。此外,当电容的变化量大于第二阈值时,事件确定单元14c确定当前情况处于其中驾驶员的手触摸电容传感器的接触情况,并且确认用于在与显示装置16上的接触位置相对应的位置上显示的信息输入的图标的输入。
[0034]绘图控制单元14d响应于由事件确定单元14c执行的确定来执行对将显示在显示装置16上的绘图的控制。例如,当当前情况处于空闲状态时,未显示用于显示装置16的信息的输入的图标。另外,当当前情况处于接近状态时,显示用于显示装置16的信息的输入的图标。此外,当当前情况处于接触状态时,相反地显示已选图标,并且然后执行控制,该控制致使屏幕在所输入信息的处理之后响应于处理的内容进行显示。
[0035]由于本实施例呈现其中方向盘位于左侧上的车辆的例子,因此实施例示出,驾驶员用他的或她的右手执行输入操作并且由设置在仪表罩26的右侧外表面处的检测单元12检测该输入操作。然而,本发明并不限于以上例子。对于其中方向盘位于右侧上的车辆来说,用左手执行输入操作,以使得检测单元12和显示装置16可被配置成设置在仪表罩的左侧处。另外,在本实施例中,用于构成检测单元12的电容传感器被配置成仅设置在仪表罩26的侧部处(即,在车辆中心附近的侧处),然而,本发明并不限于以上情形。具有电容传感器的额外一个薄板可布置在仪表罩的与显示装置16相对的外部侧表面处并且用作操作开关,诸如方向引导装置、前灯和雨刷。
[0036]图5是特别示出了由根据上述本实施例的检测单元12检测的输入操作和显示装置16上的输入屏幕图像响应于该输入操作的转变的图。图5中例示的该输入屏幕图像是与由显示控制单元14控制的音频操作有关的输入屏幕图像,并且该输入屏幕图像被平分成右侧区域40和左侧区域42。右侧区域40包括显示正播放的音乐专辑的护封照片(jacketphotograph)或包括在正播放的音乐专辑中的音乐歌曲的列表的区域44,以及显示正回放的专辑的名称或正回放的歌曲的名称的区域46。在左侧区域42处,指示其它可选音乐专辑的名称的多个矩形区域48垂直排列。多个矩形区域48以实质上相等间隔沿半月形引导线50排列从而形成圆弧。
[0037]显示控制单元14基于检测单元12的输出来估计驾驶员的手指的垂直位置以及驾驶员的手指与检测单元12之间的间隔(沿图5中的X方向),并且与驾驶员的手指的垂直移动同步地沿着引导线沿箭头方向移动矩形区域48。因此,驾驶员将他的或她的手伸长到检测单元12的侧表面并且垂直移动指尖,以使得可从垂直排列的多个矩形区域(即,指示音乐专辑的名称的图标图像)选择一个区域以用于播放下一音乐专辑。
[0038]参考图12描述了其中上述位置检测单元14bl基于电容的变化量来检测驾驶员的指尖的垂直位置的方法。图12中所示出的曲线图的水平轴指示垂直位移(即,图5中的Y方向),沿水平方向布置在电容传感器的底部边缘处的电极56的位置设定为零。另外,图12中所示曲线图的垂直轴指示在使用自电容传感器的情况下存储在驾驶员的手指与水平电极56之间的电荷的量。此外,图12中所示出曲线图中的菱形标记指示存储在水平电极56中的每一水平电极中的电荷的量。
[0039]根据本实施例的位置检测单元14bl最初提取存储甚至较大电荷量的水平电极56周围的三个或五个水平电极56中的电荷量,并且因此用形成为凸状的抛物线来近似(approximate)连接表示电荷量的值的点的曲线。然后,位置检测单元14bl通过使用该近似抛物线的顶点坐标(即,5.50或5.52)来估计驾驶员的手指的垂直位置。因此,如将基于存储在全部水平电极56中的电荷求垂直位置的平均值(即,9.39)的情况与基于存储在部分水平电极56中的电荷求垂直位置的平均值(S卩,5.02)的情况进行比较,可获得更精确的值。
[0040]当显示控制单元14确定检测单元12与驾驶员的手指之间的间隔短于预定的阈值时,显示控制单元14确定已对与由选择下的矩形区域所指示的音乐专辑相关的图标图像确定输入,并且因此确认该输入从而改变右侧区域40的显示模式。该预定的阈值(其与检测单元12与驾驶员的手指之间的间隔进行比较以用于确认输入)优选地被配置为使得驾驶员用他的或她的手指准确触摸检测单元12从而抑制驾驶员的不当操作的距离。
[0041]除音乐专辑的选择和确定之外,还可基于由检测单元12检测到的信号来执行对音乐专辑中的音乐作品的选择和确定。在此情况下,可在操作屏幕(即,图形用户界面(GUI))上提供用于在两种模式(即,音乐专辑选择模式和音乐作品选择模式)之间进行切换的切换按钮。例如,当选择音乐专辑时,自动进行到音乐作品选择模式的转变。从音乐专辑选择模式到音乐作品选择模式的转变可显示例如指示在音乐列表的结尾处切换到音乐专辑选择模式的切换按钮的图像。
[0042]虽然本公开内容可能并不限于图5中所示出的⑶I,但驾驶员通过垂直移动朝向显示装置16伸长的他的或她的指尖来执行空中操作(aerial operat1n),以选择垂直排列的描绘了圆弧的多个矩形区域48 ( S卩,图标图像)中的一个区域,并且通过在一系列流程中向左(或在右手驾驶车辆中,向右)移动他的或她的指尖来执行确认选择输入的操作。
[0043]应注意,根据本实施例的检测单元12是电容传感器,并且检测单元12基于该电容传感器的电容的改变量来估计驾驶员的手指在显示装置16与驾驶座椅之间的间隔34中的位置,以基于手指的所估计位置的改变来改变显示装置的显示模式。因此,与使用其它装置(诸如,相机)相比,可抑制由于外部环境(诸如,阳光)引起的影响。
[0044]本文中,由于与电容传感器有关的输出取决于所检测对象与电容传感器之间的距离以及所检测对象与电容传感器之间的相对面积,因此难以仅基于存储在电容传感器中的电荷的量来确定所检测对象与电容传感器之间的距离是否相对较大并且所检测对象与电容传感器之间的相对面积是否相对较大。换句话说,驾驶员的手与沿与驾驶员的手相关的移动方向布置在最后部分上的电容传感器之间的相对面积可能变得过于小或容易响应于驾驶员的手的位置或驾驶员的手指的长度而发生改变。在本实施例中,当驾驶员朝向显示装置伸长他的或她的手或手指时,本实施例集中于以下情形:与和电容传感器(即,车辆的后侧处)前方的边缘区域52相对的驾驶员的手指的根侧或驾驶员的手掌相关的相对面积受驾驶员的手的位置或驾驶员的手指的长度的影响不大从而确保特定尺寸,并且使用预定的常数作为与和电容传感器前
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