专利名称：输入系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及在车辆中使用的输入设备。
背景技术：
按照惯例，具有显示单元的输入系统用于将数据和/或指令输入给车辆设备，如导航系统，空调器、音频系统或类似物。显示单元用于为用户即车辆驾驶员提供操作数据和/或车辆状况。为了更利于用户观看，显示单元位于仪表盘的上部。在日本专利文献JP A-H11-110132中公开的输入系统描述了触控面板在显示单元上的应用，其有利于用户的输入。
然而，仪表盘上触控面板的位置使得用户难以轻易地为输入系统提供输入，或者换句话说，难以伸手接触到触控面板。因此，期望的是一种具有输入单元的输入设备，其定位在容易操作的位置(例如，在接近驾驶员座位的中心控制台附近)中而不损害显示单元的可见性。
此外，当输入系统以分级的方式组织所需输入的界面，以便通过显示单元上有限的显示空间提供增大数量的功能时，通过使用输入单元和显示单元的输入操作增加了复杂程度。换句话说，在用户驾驶车辆时输入系统的操作现在变成了涉及过于麻烦和耗时的程序。因此，强烈期望的是输入系统简单且操作迅速。
进一步地，利用这种触控面板的输入系统同样是有问题的，因为当操作输入系统时从触控面板的输入不会为用户提供反馈，例如滴答声、机械移动或类似反馈。因此，期望的是通过操作单元如操作开关或操作杆给用户提供机械反馈的输入系统。也就是说，当输入系统例如由进行驱动操作的驾驶员在车辆中使用时，期望的是具有给用户反馈以提供改进可控性的输入系统。
发明内容
考虑到上述和其它的问题，本公开内容公开了一种输入系统，其在容易操作的位置通过来自输入单元的机械反馈为用户提供改进的可控性，所述位置以用户容易看到该位置的方式与显示单元相关联。
在本公开内容的一个方面，用于车辆设备的输入系统包括用于显示多个菜单项的显示单元，用于在靠近用户的位置输入指令的操作单元，检测操作单元的操作的检测单元，用于指向多个菜单项的指针控制器，用于确定菜单项的选择输入的输入确定单元，以及用于处理选择输入的输入处理单元。因此，输入系统容易操作和容易观看。进一步地，沿线性方向限制的操作单元的操作可为用户提供直观的操作，因为菜单项的排列可模拟线性操作。此外，菜单项可以由显示单元上的LED或屏幕中的按钮表示，用于改进可操作性。
在本公开内容的另一个方面，输入系统具有布置在显示屏上二维空间中的菜单项，所述菜单项与在操作方向和操作单元的实际操作感觉方面以直观方式操作的操作单元相关联。也就是说，操作单元的操作由导轨或类似物导向，用于直观地改变菜单项之间的选择，来自操作单元的操作的反馈可确保为用户提供与显示单元上的表示相关联的输入系统的操作。此外，由于改进了用于控制车辆设备的某一功能的操作保证，当用户操作输入系统同时执行驾驶操作或类似操作时，来自输入系统的反馈可为用户提供改进的安全性。此外，屏幕上菜单项的排列随车辆速度而变化。通过这种方式，用户可简化操作操作单元的控制，而不会损害其它操作。此外，在二维空间中操作单元的操作可以用沿一个方向的线性操作替换，所述线性操作与用于其它方向的旋转输入相关联。通过这种方式，操作单元的操作由于控制数量的减少而变得更加直观。
通过下面参考附图的详细说明，本发明的其它目的、特征和优点将变得明显，在附图中图1A和1B示出了在本公开内容的实施例中输入系统的平面图；图2示出了输入系统的方框图；图3示出了控制输入系统的过程的流程图；图4示出了输入系统的操作单元的顶视图；图5A示出了输入系统的操作单元的顶视图；图5B至5D示出了操作单元的重心的图示；图6示出了具有图4所示的操作单元的输入系统的方框图；图7示出了控制具有图4所示的操作单元的输入系统的过程的流程图；图8A和8B示出了在不同实施例中输入系统的平面图；图8C示出了在不同实施例中操作单元的剖面图；图9示出了具有图8B所示的操作单元的输入系统的方框图；图10示出了控制具有图8B所示的操作单元的输入系统的过程的流程图；图11A和11B示出了在又一个不同实施例中输入系统的平面图；图12示出了安装在车辆上的输入系统的图示；图13示出了安装在车辆上的输入系统的另一个图示；图14示出了导向槽和操作单元的支柱的截面的图示；图15示出了导向槽和操作单元的支柱的截面的另一个图示；图16A和16B示出了输入系统的位置检测区和图标的图示；图17示出了输入系统的控制电路的详细方框图；图18A和18B示出了输入系统的显示单元的实例；图19A和19B示出了输入系统的显示单元的不同实例；图20示出了控制图19A和19B所示的输入系统的过程的流程图；图21A和21B示出了位置检测器的触控面板的图示；以及图22示出了在和图14所示的导向槽不同的操作状态中的导向槽和操作单元的支柱的截面的图示。
具体实施例方式
参考附图描述本公开内容的实施例。本公开内容的实施例不必局限于这些实施例中的类型/形式，而是可以采取本领域技术人员认为属于本公开内容的范围的技巧或技术的任何形式。
图1A、1B、1C、1D示出了在本公开内容的实施例中输入系统1的平面图和剖面图。在平面图中，图1A中的输入系统1示出为显示单元2，而在图1B中其示出为位置检测器4。位置检测器4还以截面的形式在图1C、1D中示出。显示单元2使用液晶来显示屏幕2a。屏幕2a包括多个沿预定方向布置的选择位置3。当选择位置3处于被选择状态时其作为被选择按钮3a而处于高亮状态。显示单元2布置在车辆的仪表盘上可被坐在前座位的乘客或用户看到的位置中。
操作单元5布置在用户所坐座位的右侧或左侧，以便用户接近和操作。操作单元5可以相应于选择位置3的排列方向的方式进行操作。也就是说，操作单元5至少可沿预定方向线性地进行操作。实际上，操作单元5可在物理上表示显示单元2的屏幕2a的操作平面4a中进行操作，并且操作单元5的操作限制在第一和第二方向。第一方向相应于屏幕2a中选择位置3的第一阵列A，第二方向相应于屏幕2a中选择位置3的第二阵列B。根据操作单元5的操作移动选择按钮3a。操作单元5包括用于确定和取消来自操作单元5的输入的OK开关6a和取消开关6b。
操作单元5优选布置在车辆的中心控制台上以便操作。由于用户通过用手控制操作单元5，用户可以感受在用户控制之下的受控目标的模拟操作，所以操作单元5可以为用户提供可控性或可控的感觉。
图12示出了在车辆中实施的输入系统1的详细图示。操作单元5和位置检测器4斜向地布置在控制盒18和中央控制台C中的仪表盘I(或变速杆17)之间用户的前面。操作单元5和位置检测器4的位置很容易被座位S上的用户接近，由此为用户提供可控性。显示单元2布置在仪表盘I的上部，并且很容易被用户看到。操作单元5和位置检测器4布置在用户旁边，以便如图13所示地使用和操作。也就是说，在本公开内容中在用户右边或左边(即座位S)上操作单元5的位置从参考图12和13的图示所描述的从用户的横向近旁变化到用户的斜向前方位置。
在本实施例中位置检测器4可以实施为触控面板。也就是说，操作单元5的接触位置由位置检测器4的触控面板检测。此外，当操作操作单元5中的开关6a、6b时，将确定输入信号无线地从操作单元5发送到输入系统1。位置检测器4的下部具有多个菜单7，用于直接控制显示单元2。
图2示出了输入系统1的方框图。输入系统1的显示单元2布置在车辆的仪表盘上。显示单元2具有由薄膜晶体管(TFT)制成的显示屏和用于控制显示屏内容的显示控制器15。位置检测器4(例如触控面板)和操作单元5布置在用户右边或左边。操作单元5包括开关6a、6b，和用于无线地发送确定输入信号的发送器5b以及用于为发送器5b提供电源的电源单元5a。位置检测器4与控制电路14连接。操作单元5的操作位置或位置信息发送给控制电路14。控制电路14包括接收器14a，所述接收器用于当操作开关6a、6b时接收从开关6a、6b发送的信号。控制电路14还包括通讯单元14c、计算单元(CPU)14b、接口单元14d，所述接口单元用于将位置检测器4上操作单元5的X-Y坐标转换成显示单元2的X-Y坐标。此外，控制电路14向显示单元2发送操作信号，用于指出开关6a、6b的操作。通过串行连接、车辆局域网(LAN)或类似物将信号从控制电路14发送到显示控制器15。来自控制电路14的信号由控制器15接收，用于在显示单元2的屏幕2a上显示指针。也就是说，控制电路14和显示控制器15通过交换其间的信号配合地控制屏幕2a上的指针。
图3示出了用于控制操作单元5和位置检测器4的操作的处理的流程图。
在步骤S1中，控制电路14中的处理以预定的间隔校验来自位置检测器4的输入，用于检测操作单元5的操作位置。当检测到输入时(步骤S1YES)所述处理前进到步骤S2。当没有检测到来自位置检测器4的输入时(步骤S1NO)所述处理重复输入检测。
在步骤S2中，所述处理检测来自操作单元5的输入操作，也就是说，用户通过位置检测器4检测操作单元5的操作位置。
在步骤S3中，所述处理检测开关6a、6b的输入操作。
在步骤S4中，所述处理将操作单元5的操作位置转换成显示单元2的坐标。当检测到开关6a、6b上的压力时，将来自开关6a、6b的操作信号转换成用于控制车辆设备的功能的指令。
在步骤S5中，所述处理向显示控制器15发送作为控制数据的坐标信息和指令。
如图1A、1B所示，显示单元2是二维的显示装置，其具有菜单项3的第一阵列A和在屏幕2a上处于交叉位置中的选择位置3的第二阵列B，操作单元5的操作沿操作平面4a可滑动地受约束，所述操作平面4a在屏幕2a上模拟二维空间。更加实际地，操作单元5沿操作平面4a可操作地用于二维输入，以便控制布置在第一和第二阵列A、B中选择位置3中选择状态的转变。控制电路14根据位置检测器4检测的操作单元5的操作位置确定高亮的选择位置3的显示位置。
位置检测器4是操作平面4a上的检测机构阵列，用于检测操作单元5上的指针。通过在操作单元5的操作位置处从检测机构输出作为位置信号的电信号，位置检测器4可检测操作单元5的操作位置。也就是说，位置检测器4由平面位置检测设备构成。例如，位置检测器4是具有电阻膜的触控面板，其用于感测操作单元5的操作位置，如图21A、21B所示。通过用薄膜状材料粘合导电层可以制成电阻膜，用于感测其表面上操作单元5的触感。导电层分别表示X坐标和Y坐标，用于定位操作单元5。通过在操作位置使两个导电层导电，操作单元5的触感可将操作单元的操作位置(X1)转换成电信号。根据施加的电压Vcc用位置检测器4检测被A/D转换的电信号，以便确定操作位置的X/Y坐标。
在图1B的图示中，本公开内容的输入系统1具有用于限定操作平面4a的操作平面框架4b和在操作平面框架4b上操作平面4a外围的操作导轨50，所述操作导轨用于沿操作平面4a的外围导向操作单元5的操作，以及阻止操作单元5朝操作平面4a外侧操作。屏幕2a上多个选择位置3沿一线性方向布置，所述线性方向相应于操作单元5沿操作平面框架4b的操作方向。通过这种方式，例如当用户驾驶车辆时，可沿操作轨道50直观地操作操作单元5，而不用看操作单元。
操作单元5沿操作导轨50的操作使得用户能够直观地选择沿屏幕2a的周边布置在一排的选择位置3中的一个，因为操作单元5沿操作导轨50的操作可模拟屏幕2a上选择位置3的排列之间的转变。
操作平面4a具有如图1B所示的长方形，操作导轨50在相对用户的近侧沿长方形的长边45a布置。形状为长方形的屏幕2a可模拟操作平面4a，多个选择位置3沿屏幕2a的短边48a布置。通过这种方式，沿操作平面4a的长边45a形成操作导轨50，由此为用户提供在沿操作导轨50的操作方面的易用性和操作性。
此外，操作平面4a的右边46a和左边46b中的至少一边具有布置于其上的操作导轨50，多个选择位置3以相应的方式布置在屏幕2a右边46a和左边46b中的至少一边上。在这种情况下，操作导轨50除了延伸到长边45a，还延伸到操作平面框架4b的右/左边46a、46b中的至少一边，由此改进操作平面4a可用性。
操作导轨50从操作平面4a突出，用于以邻接的方式导向操作单元5的操作。因此，用户可以沿操作导轨50容易地操作操作单元5。此外，操作单元5邻接操作导轨50使用户能够从操作导轨50获得机械操作反馈。
进一步地，位置检测器4围绕操作平面4a，并具有外围突出单元51，所述突出单元配设有作为内侧暴露表面与操作单元5接触的操作限制表面S1，用于阻止操作单元5朝操作平面4外侧的操作。外围突出单元51具有用于如上所述的多个菜单的开关，并使用至少一部分外围突出单元51作为操作导轨50。通过这种方式，外围突出单元51可阻止操作单元5朝操作平面4a外侧操作，由此使操作单元5在操作平面4a内移动，即使在例如由于行驶车辆的振动而导致的操作扰动时。
图16A、16B、16C、16D以剖面图的形式示出了显示单元2和操作平面4a的图示。屏幕2a具有沿其周边布置的多个外围图标A1至A12，分别相应于前面描述的选择位置3。此外，在操作平面4a上形成分别相应于外围图标A1至A12的多个位置检测区B1至B12。通过这种方式，当在位置检测区B1至B12中的一个检测到操作位置时，通过操作操作单元5来确定选择外围图标A1至A12中的一个。也就是说，用户可以通过操作操作单元5选择外围图标A1至A12中的一个。每个外围图标A1至A12分配有一个特定的车辆功能。因此，用户可以通过选择外围图标A1至A12中的一个执行特定的车辆功能。
当多个外围图标A1至A12中的一个处于选择状态时，使其作为选择标记的替代物在屏幕上相对处于未选择状态下的图标高亮。在图16A中，图标A6是处于选择状态下高亮图标的实例。通过这种方式，用户可以快速认出处于选择状态下的外围图标。
图17示出了在图2中出现的控制电路14的详细方框图。控制电路14包括用于控制的微型计算机80。该微型计算机80包括作为计算单元的CPU14b、存储控制程序61a的ROM61、RAM62、I/O14d和在微型计算机80中连接上述部件的总线64。CPU14b从ROM61中检索控制程序61a，并在RAM62上执行该程序61a，以便确定车辆速度，控制图标的选择，以及切换图标选择模式。I/O14d与接收器14a、通讯单元14c、触控面板4以及速度传感器70连接，以便检测车辆速度。
图18A和18B示出了分别相应于在行驶状态下和在停止状态下的车辆在行驶模式和停止模式中屏幕2a的图示。也就是说，图示中示出了屏幕2a周边的外围图标90和中心图标95。所述中心图标95是仅可通过操作操作单元5朝操作平面4a的中心远离操作导轨50来选择的图标。根据速度传感器70的检测信号检测车辆速度。当通过微型计算机80确定车辆速度等于或大于预定值时，仅选择屏幕2a上的外围图标90，而不选择中心图标95，如图18A所示。当使用微型计算机80确定车辆速度小于预定值时，选择屏幕2a上的外围图标90和中心图标95，如图18B所示。
当车辆速度低于预定值时(例如当车辆停止时)选择中心图标95，因为用户或车辆驾驶员可以通过他/她自己的手选择具有详细操作的中心图标而看到操作单元5的操作。另一方面，当车辆行驶得比预定速度快时，用户可以看到操作单元5，或者用他的手为操作单元5提供详细的控制来选择中心图标95。图18A中的图示示出了和屏幕2a上的外围图标90相比，以不同颜色(例如以较淡的颜色)表示的中心图标。
图19A和19B示出了中心图标95和外围图标90的不同显示模式。也就是说，在图19A的第一显示模式中，对于在预定速度或超过预定速度行驶的车辆来说，仅在屏幕2a上显示外围图标90，而在图19B的第二显示模式中，对于以低于预定速度行驶的车辆来说，同时在屏幕上显示中心图标95和外围图标90。换句话说，当车辆超过预定速度行驶时不在屏幕2a中显示中心图标95。通过这种方式，简化了在行驶车辆中的屏幕2a，从而有利于用户进行图标选择操作。
图20示出了用于显示模式切换处理的流程图。
在步骤S15中，所述处理确定车辆速度是否小于预定值。当车辆速度小于预定值时(步骤S15YES)所述处理前进到步骤S17。当车辆速度等于或大于预定值时(步骤S15NO)所述处理前进到步骤S16。
在步骤S17中，所述处理使用如图19B的图示所示的第二显示模式，而在步骤S16中，所述处理使用如图19A的图示所示的第一显示模式。
在步骤S18中，所述处理以预定的间隔在操作平面4上确定操作单元5的操作位置。当用户操作操作单元5时(当检测到来自触控面板4的输入时)所述处理前进到步骤S19(步骤S18YES)。当没有操作操作单元5时所述处理返回到步骤S15(步骤S18NO)。
在步骤S19中，处理来自触控面板4的输入。
然后，在步骤S20中，处理来自开关6a、6b的输入。
然后，在步骤S21中，通过控制电路14将操作单元5的操作位置转换成在屏幕2a中使用的坐标。在这个过程中，通过压下开关6a、6b也将输入转换成控制车辆设备的功能的指令。
在步骤S22中，所述处理向显示控制器15发送坐标信息和指令。
如上所述的TFT显示平板可以使用如图11A所示的多个LED替代。所述LED可以布置在一列中，用于通过改变其颜色来显示特定功能的选择状态。也就是说，在使用指针在屏幕2a上模拟指向的过程中，以和其它LED不同的颜色点亮的LED指出了功能的选择状态。此外，指针可以在导航系统中的地图上显示，如图11B所示。在这种情况下，显示单元2使用TFT显示器作为元件。即，在屏幕2a上以二维形式布置的TFT元件用于显示地图信息。用户可以根据操作单元5的操作来控制地图信息上的指针。因此，每个TFT元件(图像的象素)都作为如上所述的选择标记3进行控制。用户可以操作开关6a、6b，从而例如设定旅行的目的地。此外，用户可以在设定目的地之后获得在显示单元2上显示的航行路线。
图4示出了操作单元5的侧视图。操作单元5包括磁铁9，位置检测器4包括金属板8。通过这种方式，磁铁9和金属板8之间的磁力可使操作单元5不会下降。磁铁9和金属板8是可互换的，也就是说，可以交换彼此的位置。此外，操作单元5和位置检测器4具有相反极性(N极和S极)的磁体，以便对彼此施加吸引的磁力。
图5A和图5E示出了操作单元5的顶视图和剖面图。操作单元5在其周边具有多个腿部10，所述腿部将操作单元5支撑在位置检测器4上。每个开关6a、6b分别具有接触杆11a、11b，当按压开关6a、6b时所述接触杆可接触位置检测器4。具有接触杆11a的开关6a和具有接触杆11b的开关6b受到来自弹簧(未在图中示出)的弹性支撑，以便从按压位置弹回释放位置，而不必具有电动机构。
位置检测器4以下列方式检测开关6a、6b中按压操作的位置。也就是说，当没有按压开关6a、6b时仅有四个操作单元5的腿部10接触位置检测器4。在这种情况下，位置检测器4检测操作单元5的四个腿部10的重心位置，如图5B所示。当按压开关6a时，接触杆11a接触位置检测器4，因此两个腿部10和接触杆11a的重心位置朝接触杆11a的位置移动一段预定的长度。通过检测移动到位置12a的重心，位置检测器4检测开关6a的按压操作。换句话说，随着开关6a的按压操作，检测重心从位置12向位置12a的移动。
图6示出了参考图5A至5E的图示描述的输入系统1的方框图。在这种情况下，操作单元5的操作不需要电源。此外，开关6a的操作由位置检测器4检测，以通过电线发送给控制电路14。
图7示出了输入系统1的控制过程的流程图。
在步骤S6中，控制电路14中的处理以预定的间隔校验来自位置检测器4的输入，以便检测操作单元5的操作位置。当检测到输入时(步骤S6YES)所述处理前进到步骤S2。当没有检测到来自位置检测器4的输入时(步骤S6NO)所述处理重复输入检测。
在步骤S7中，所述处理检测来自操作单元5的输入操作，也就是说，用户通过位置检测器4检测操作单元5的操作位置并同时处理来自开关6a、6b的输入。
在步骤S8中，所述处理将操作单元5的操作位置转换成显示单元2的坐标。当检测到作用在开关6a、6b上的压力时将来自开关6a、6b上的操作信号转换成控制车辆设备的指令。
在步骤S9中，所述处理向显示控制器15发送作为控制数据的坐标信息和指令。
图8A至8C示出了在不同的实施例中输入系统1的平面图和操作单元5的剖面图。也就是说，图8A示出了输入系统1的显示单元2的平面图，图8B示出了位置检测器4的平面图。显示单元2包括屏幕2a，屏幕2a包括沿预定方向布置的多个选择位置3。在屏幕2a上，如同前面实施例中的选择位置3一样，选择位置3布置成一列以便形成第一阵列A和第二阵列B。当一个选择位置3处于选择状态下时其作为被选择按钮3a而高亮。操作单元5可以线性方式进行操作，所述方式相应于选择位置3在第一阵列A中的排列。操作单元5具有子坐标输入单元13，其用于在屏幕2a上输入第二阵列B中选择位置3的指针坐标。也就是说，子坐标输入单元13具有一标度盘，其用于可旋转地输入第二阵列B中选择位置3之间的转变。此外，子坐标输入单元13可用作开关6a、6b。也就是说，标度盘的旋转操作可认为是位置3之间的转变，并且将标度盘的按压操作作为选择按钮3a的确定输入或执行指令输入。此外，根据检测到的操作单元5的位置和来自子坐标输入单元13的输入显示屏幕2a上的指针。
更加实际地，输入系统1的本体16具有一导槽7，其用于导向操作单元5的线性操作。也就是说，在导槽7中可移动地布置操作单元5的支柱20。在导槽7中，光学传感器4布置成检测操作单元5的操作。此外，导槽7具有沿导槽7在操作单元5的标记位置处用于步进移动和定位的位置标识器9。通过这种方式，当为了选择位置3之间的转变而线性操作操作单元5时，用户可以在导槽7中从位置标识器9的滴答声获得对他/她的手的机械反馈。因此，操作单元5的线性操作相应于第一阵列A中选择位置3的排列，同时对手的机械反馈可模拟选择位置3之间的转变，这有利于细微地控制操作单元5。此外，为了改进可用性，在位置标识器9之间的一个步进移动可以相应地使选择位置3a转变到任何下一个选择位置3。
图14示出了导槽7的展开图和支柱20的剖面图。位置标识器9具有电源触头31和信号触头32。电源触头31用于向操作单元5提供电源，信号触头32用于从子坐标输入单元13输出确定输入信号和方向输入信号。此外，位置标识器9分成两种类型，即具有电源触头31的电源位置标识器9a和具有信号触头32的信号位置标识器9b。电源位置标识器9a和信号位置标识器9b交替地沿导槽7布置。此外，电源位置标识器9a和信号位置标识器9b布置在上部导轨7a和下部导轨7b上。
更加实际地，电源触头31暴露在电源位置标识器9a的两面上的第一位置处，信号触头32暴露在信号位置标识器9b的两面上的第二位置处。操作单元5的支柱20具有能够接合功率位置标识器9a和信号位置标识器9b的截面形状。支柱20具有暴露在支柱20表面上用于接触电源触头31的电源接触区21a、21b和暴露在支柱20表面上用于接触信号触头32的信号接触区22a、22b。
如图14所示，当电源接触区21a、21b中的一个接触电源触头31时，另一个电源接触区不会接触电源触头31，而当信号接触区22a、22b中的一个接触信号触头32时，另一个信号接触区不会接触信号触头32。例如电源接触区21b接触电源触头31，信号接触区22a接触信号触头32，如图14所示。当沿导槽7操作操作单元5，电源接触区21a接触电源触头31，信号接触区22b接触信号触头32，如图15所示。通过这种方式，当操作单元5沿导槽7移动时，与功率/信号触头31、32接触的支柱20的接触面(都用于功率接触区21a、21b和信号接触区22a、22b)在右边和左边之间交替。
图9示出了如图8A和8B所示的输入系统1的方框图。光学传感器检测导槽7中操作单元5的操作位置，并向控制电路14输出位置信息。子坐标输入单元13的操作通过信号触头32输出被发送给控制电路14的子坐标输入信号。此外，子坐标输入单元13的按压操作通过信号触头32输出被发送给控制电路14的确定输入信号。
图10示出了在本实施例中输入系统1的控制过程的流程图。
在步骤S10中，控制电路14中的处理以预定的间隔校验来自光学传感器的输入，以便检测操作单元5的操作位置。当检测到输入时(步骤S10YES)所述处理前进到步骤S11。当没有检测到来自位置检测器4的输入时(步骤S10NO)所述处理重复输入检测。
在步骤S11中，所述处理检测来自操作单元5的输入操作，也就是说，用户通过光学传感器检测操作单元5的操作位置，并将操作信号发送给控制电路14。
在步骤S12中，所述处理检测子坐标输入单元13的输入操作。也就是说，通过信号触头32将子坐标输入信号或确定输入信号发送给控制电路14。
在步骤S13中，所述处理将操作单元5的操作位置转换成显示单元2的坐标。也就是说，将操作单元5的位置信号转换成显示单元2的坐标，所述位置信号表示在导槽7中与来自子坐标输入单元13的子坐标输入信号结合的操作单元5的操作位置。进一步地，将确定输入信号转换成控制车辆设备的功能的指令。
在步骤S14中，所述处理向显示控制器15发送作为控制数据的坐标信息和指令。
图22示出了偏向下部导轨70的支柱20的图示。显示单元2的内容可以根据与支柱20接触的导槽7的上部和下部而改变。
更加实际地，通过用户的手施加的力或从力施加机构(未在图中示出)施加的力使支柱20偏向以接触上部导轨7a或下部导轨7b。在这种情况下，支柱20具有功率接触区21c、21d和信号接触区22c、22d。偏向下部导轨7b的支柱20使信号接触区22c、22d中的一个接触信号触头32，并通过信号线42b将来自子坐标输入单元13的信号发送给控制电路14。通过这种方式，控制电路可以确定与支柱20接触的是导槽7的哪一侧。此外，控制电路14根据支柱20所偏向的那一侧控制显示单元2的内容的改变。
尽管已经参考附图结合本发明的优选实施例完全描述了本公开内容，但是应该注意，各种变化和修改对本领域技术人员来说都是显而易见的。
例如，在上面实施例中描述的操作单元可以用其它类型的设备替代，例如光学指示器或类似物，只要该设备能够指出与设备的实际运动相关联的位置转变。
应该理解这种变化和修改属于如随附权利要求所限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于车辆设备的输入系统(1)，包括显示单元(2)，用于在屏幕(2a)上以线性排列的方式显示多个菜单项(3)，其中选择标记(3a)表示当用户选择一个菜单项(3)时选择多个菜单项(3)中的一个，以及其中布置在仪表盘(I)上的显示单元(2)的屏幕(2a)面对车辆前座位(S)上的用户；操作单元(5)，用于通过沿至少一个方向的线性可操作，输入以线性排列的菜单项(3)之间的选择转变，其中所述操作单元(5)在用户可接触到的车辆前座位(S)的右侧和左侧中之一；检测单元(4)，用于检测所述操作单元(5)的操作，选择标记(3a)控制单元，用于根据所述检测单元(4)检测的操作单元(5)的操作位置，定位与屏幕(2a)上的菜单项(3)相关联的选择标记(3a)；选择输入单元，用于输入由选择标记(3a)标记的菜单项(3)的选择输入；以及输入处理单元(14)，用于处理菜单项(3)的选择输入。
2.如权利要求1所述输入系统(1)，其中多个菜单项(3)与车辆设备相应的不同功能相关联，以及由选择标记(3a)标记的菜单项(3)的选择输入提供使用车辆设备的一个功能的入口。
3.如权利要求1或2所述的输入系统(1)，其中显示单元(2)的屏幕(2a)上的菜单项(3)沿两个不同的方向布置，菜单项(3)的第一排列方向(A)和菜单项(3)的第二排列方向(B)在屏幕(2a)上彼此交叉，在显示单元(2)的屏幕(2a)上模拟平面空间的操作平面(4a)二维地限定操作单元(5)的操作位置，以及在操作平面(4a)上由检测单元(4)检测的操作单元(5)的操作位置确定在屏幕(2a)上显示的选择标记(3a)。
4.如权利要求3所述输入系统(1)，其中检测单元(4)是平面检测单元(4)，其通过使用以二维的方式在操作平面(4a)上排列的检测单元检测操作单元(5)上的指向结构(11a、11b)，以及至少一个检测单元检测操作单元(5)上的指向结构(11a、11b)，并输出操作单元(5)的操作位置作为位置检测信号。
5.如权利要求2所述输入系统(1)，还包括用于限定操作平面(4a)的操作框架(4b)；和在操作框架(4b)上操作平面(4a)外周边的操作导向件(50)，其用于导向操作单元(5)，其中屏幕(2a)上多个菜单项(3)沿线性方向布置，所述线性方向相应于操作单元(5)沿操作框架(4b)的操作方向。
6.如权利要求5所述的输入系统(1)，其中在平面(2a)外周边上多个菜单项(3)的线性排列相应于操作单元(5)沿操作框架(4b)操作的踪迹。
7.如权利要求6所述的输入系统(1)，其中操作平面(4a)为长方形，操作导向件(50)在相对用户的近侧(45a)沿长方形较长的一边布置，屏幕(2a)为长方形，用于模拟操作平面(4a)，以及多个菜单项(3)沿屏幕(2a)的短边(48)布置。
8.如权利要求7所述的输入系统(1)，其中操作平面(4a)的右边(46a)和左边(46b)中的至少一边具有布置于其上的操作导向件(50)，以及菜单项(3)以相应的方式布置在屏幕(2a)的右边(49a)和左边(49b)之一。
9.如权利要求5-8中任何一项所述的输入系统(1)，其中操作导向件(50)从操作平面(4a)突出，以及与操作单元(5)接触的操作导向件(50)沿操作导向件(50)的内侧导向操作单元(5)的操作。
10.如权利要求9所述的输入系统(1)，其中检测单元(4)围绕操作平面(4a)，检测单元(4)具有外围突出单元(51)，所述突出单元配设有与作为内部暴露表面的操作单元(5)接触的操作限制表面，用于阻止操作单元(5)朝操作平面(4a)的外侧操作，以及至少一部分外围突出单元(51)用作操作导向件(50)。
11.如权利要求5-8中任何一项所述的输入系统(1)，其中屏幕(2a)具有与显示单元(2)的多个菜单项(3)的位置一致的沿周边的多个外围图标(A1至A12)的排列，操作平面(4a)具有与多个外围图标(A1至A12)的排列一致的多个位置检测区(B1至B12)，以及根据在多个位置检测区(B1至B12)的一个检测区中检测到的操作单元(5)的操作位置，选择多个外围图标(A1至A12)中的一个。
12.如权利要求11所述的输入系统(1)，其中在选择状态下的多个外围图标(A6)中的一个在屏幕(2a)上相对在未选择状态下作为备选选择标记(3a)的其它外围图标被高亮。
13.如权利要求11所述的输入系统(1)，还包括用于检测车辆速度的速度传感器(70)；用于根据速度传感器(70)的输出确定车辆速度等于或大于预定值的速度分析仪(14b)；和用于根据车辆速度控制屏幕(2a)上图标(90、95)的选择的选择控制器(15)；其中屏幕(2a)显示外围图标(90)和中心图标(95)，所述中心图标可仅在操作单元(5)远离操作导向件(50)并朝操作平面(4a)内侧的操作位置时被选择，所述选择控制器(15)允许当车辆速度小于预定值时选择外围图标(90)和中心图标(95)，以及所述选择控制器(15)阻止当车辆速度等于或大于预定值时选择中心图标(95)。
14.如权利要求13所述的输入系统(1)，还包括选择控制器(15)中的图标显示切换单元(15)，其用于在仅显示外围图标(90)的第一显示模式和显示外围图标(90)和中心图标(95)的第二显示模式之间切换图标显示模式，其中当车辆速度等于或大于预定值时使用第一显示模式，以及当车辆速度小于预定值时使用第二显示模式。
15.如权利要求1或2所述的输入系统(1)，还包括操作单元(5)中的子坐标输入单元(13)，其用于输入表示在排列方向上选择标记(3a)的位置的子坐标，其中显示单元(2)以由第一排列方向(A)和第二排列方向(B)限定的二维线性排列的方式在屏幕(2a)上显示多个菜单项(3)，操作单元(5)可仅在相应于第一排列方向(A)的方向上在屏幕(2a)上线性操作，以及选择标记(3a)控制单元根据检测单元(4)检测的操作位置和从子坐标输入单元(13)输入的子坐标确定选择标记(3a)的位置。
16.如权利要求3所述的输入系统(1)，还包括操作单元(5)中的发送器(5b)，其用于向输入处理单元(14)发送作为选择输入信号的选择输入；以及操作单元(5)中的电源单元(5a)，其用于为发送器(5b)提供电源。
17.如权利要求3所述的输入系统(1)，还包括检测单元(4)中的触感传感器，其用于检测与触感传感器表面接触的目标的位置，操作单元(5)上的第一触头(10)，其与触感传感器的表面相接触，以便检测单元(4)检测操作单元(5)的操作位置，以及操作单元(5)上的第二触头(11a、11b)，其突出以接触触感传感器的表面，以便当具有选择输入时检测单元(4)检测选择输入。
18.如权利要求15所述的输入系统(1)，其中定位于导轨(7)中的操作单元(5)可线性地移动，导轨(7)的内表面(7a，7b)具有从内表面突出的多个位置标识器(9a、9b)的排列，用于当操作单元(5)在由多个位置标识器(9a、9b)限定的预定位置之间移动时为用户提供具有机械反馈的步进移动。
19.如权利要求18所述的输入系统(1)，其中位置标识器(9a、9b)具有供电触头(31)和信号输出触头(32)中的一个，所述供电触头用于为操作单元(5)提供电源，所述信号输出触头用于从操作单元(5)输出选择输入以及从子坐标输入单元(13)输出输出信号。
20.如权利要求1所述的输入系统(1)，其中所述车辆设备是导航系统，显示单元(2)显示地图信息，菜单项(3)是显示地图信息的象素，以及选择标记(3a)被用来指出用户指定的地图信息的具体位置。
21.如权利要求1所述的输入系统(1)，其中操作单元(5)和检测单元(4)布置在仪表盘(1)和位于前座位(S)右边的控制盒之间的位置处，或者布置在中央控制台上前座位(S)旁边的位置处。
全文摘要
用于车辆设备的输入系统包括用于显示多个菜单项(3)的显示单元(2)，用于输入指令的操作单元(5)，用于检测操作单元(5)的操作的检测单元(4)，用于指向多个菜单项(3)的指针控制器，用于确定菜单项(3)的选择输入的输入确定单元，以及用于处理选择输入的输入处理单元(14)。
文档编号G06F3/048GK1932744SQ200610153500
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月15日 优先权日2005年9月15日
发明者山内胜次 申请人:株式会社电装