JP2013140597A - 投影による動的なアイコン・ノブ - Google Patents

Abstract

【課題】ラベルやアイコンを含む外観が動的に変化する操作装置を有する、最適化されかつ簡略化されるインターフェイスシステムの提供。
【解決手段】インターフェイスシステムは、操作装置、プロジェクタ、及び制御装置を含む。操作装置は実質的に透明な本体を有している。プロジェクタは透明な本体上に複数の制御マークを投影するように構成されている。制御装置はプロジェクタと通信している。制御装置は、インターフェイスシステムにより扱われるサブシステムの選択に応じて、複数の制御マークのうちの１つをプロジェクタが本体上に投影するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本開示は、ヒューマン・マシン・インターフェイスシステムに関し、より具体的には、自動車のサブシステムを制御するためのヒューマン・マシン・インターフェイスシステムに関する。

車内空調システム及びメディアシステムのような自動車のサブシステムを制御するための、最新のヒューマン・マシン・インターフェイス（human -to-machine interface：ＨＭＩ）システムは、ノブやボタンといった物理的な操作装置を含んでいる。これらのノブやボタンは、その特定の操作装置の機能を識別するために、一般的にエッチングされ、又は他のタイプのラベルやアイコンが提供されている。これらのノブ及びボタンは、様々なタイプのプラスチック及び金属から製造され、様々な色を付けられて提供されている。

一度エッチングされ、ラベルが付けられ、塗装され、装飾され、又はマーキングされると、ＨＭＩのノブ及びボタンは物理的にかつ永久的に変更され、もはや異なるアイコン若しくはラベルを有するように変化させることはできない。さらにまた、ノブ及びボタン上に位置付けられたラべルは、１つのアイコンだけを有することができ、変化させることができない。物理的なマーキングやラベルは使用の間にすり減ってしまう。さらにまた、ノブ及びボタンは、製造上の変動によって、顧客が承認したマスタサンプルから色ずれし、品質管理の望ましくない結果に結びつく。

エッチングされたノブ及びボタンの主な短所は、アイコン及び他のマーキングを、メニュー若しくは自動車の現在アクティブなサブシステムに基づいて変化させることができないという点にある。エッチングされたアイコンはまた、例えば空調システムのファンの回転速度を調整するとき、又はメディアシステムの音量を修正するときのように、サブシステム内の機能を起動させるときに動的に変更させることもできない。

ラベルやアイコンを含む外観が動的に変化する操作装置を有する、最適化されかつ簡略化されたインターフェイスシステムについての継続したニーズがある。望ましくは、ラベル及びアイコンは、どのサブシステムがアクティブであるかに応じて変化し、かつサブシステムの機能にも基づいてもよい。

本開示によると、ラベルやアイコンを含む外観が動的に変化する操作装置を有する、最適化されかつ簡略化されるインターフェイスシステムであって、このインターフェイスシステムはどのサブシステムがアクティブであるかに応じて変化し、かつサブシステム内の機能に基づいてもよい、インターフェイスシステムが、驚くべきことに見出された。

例示的な実施形態において、インターフェイスシステムの操作装置は、透明な操作装置、例えば透明な合成樹脂製のノブ若しくはボタンを提供し、操作装置のラベル及びアイコンを動的に変化させることによって、最適化されかつ単純化される。これは、透明な操作装置上に画像を投影することにより達成される。この画像は、どのサブシステムが現在アクティブであるかに応じて変化する。例えばラジオのようなメディアシステムがアクティブなサブシステムである場合、音量ベースの画像が操作装置上に投影される。アクティブなサブシステムが空調制御装置である場合、ファンの回転速度の画像を操作装置上に投影することができる。この操作装置は動的にも変化して、アクティブなサブシステムの特性の調整を視覚的に示す。例えば、アクティブなシステムはメディアシステムであり、操作装置上に投影された円弧は、音量が増加するにつれて動的に増加してもよい。アイコン、フォント、色、サイズ及び多くの他の属性を動的に更新することもできる。

実例として、このインターフェイスシステムは、単純化されたヒューマン・マシン・インターフェイスを生みだすように相互作用するプロセッサ、プロジェクタ、カメラ及び透明なボタン又はノブを含む。グラフィクスは、透明なボタン及びノブ上への投影により表示され、動的に変化することができる。本開示のインターフェイスシステムは、ノブやボタンのような透明な操作装置上のアイコンを動的に変化させることによって、公知のインターフェイスシステムの複雑化に対処する。アイコンは、現在アクティブなシステムに基づいて適合するように変化する。現在のシステム内の更新を更新することもできる。

１つの実施形態において、インターフェイスシステムは、実質的に透明な本体を有する操作装置と、この操作装置の透明な本体上に複数の制御マークを投影するように構成されたプロジェクタと、このプロジェクタと通信する制御装置とを含む。制御装置は、プロジェクタに、複数の制御マークのうちの１つを操作装置の透明な本体上に投影させるように構成される。複数の制御マークのうちの１つは、インターフェイスシステムにより扱われるサブシステムの選択に応じる。

他の実施形態において、インターフェイスシステムは、制御装置と通信するカメラを更に含む。このカメラは、ユーザによる操作装置の作動を検出し、制御装置にその作動を通信するように構成されている。

更なる実施形態において、インターフェイスシステムは、操作装置に隣接して配置された少なくとも１つの実質的に透明なスクリーンも含む。プロジェクタは、操作装置の実質的に透明な本体及び実質的に透明な少なくとも１つのスクリーン上に、複数の制御マークを投影するように構成される。複数の制御マークのうちの方の少なくとも１つ及び複数の制御マークのうちの他方の１つは、ユーザによる操作装置の作動によって、生じた選択されたサブシステムの変化に応じて動的に変更される。

本開示の上記した利点及び他の利点は、特に本願明細書に記載された図面に照らして考慮したときに、以下の詳細な説明から、当業者にとって容易に明らかとなる。

本開示の一実施形態によるインターフェイスシステムであって、インターフェースの操作装置が、少なくとも１つの制御マーキングがその上に投影される透明なノブを含む、インターフェイスシステムの概略図。 図１に描かれているインターフェイスシステムであって、インターフェースの操作装置が、少なくとも１つの制御マーキングがその上に投影される透明なボタンを含む、インターフェイスシステムの概略図。 本開示の別の実施形態のインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムの操作装置の作動をモニタするためにカメラが用いられており、操作装置がかつ少なくとも１つの制御マーキングがその上に投影される透明なノブを含むインターフェイスシステムの概略図。 図３に描かれているインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムの操作装置が、少なくとも１つの制御マーキングがその上に投影される透明なボタンを含むインターフェイスシステムの概略図。 本開示の更なる実施形態のインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムの操作装置が、カメラによって、モニタされる透明スクリーン上に投影される少なくとも１つの制御マーキングを含むインターフェイスシステムの概略図。 図５に描かれているインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムの操作装置が、少なくとも１つの制御マーキングがその上に投影される透明なボタンを含むインターフェイスシステムの概略図。 本開示の別の実施形態のインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムの操作装置の作動をモニタするためにカメラが用いられ、かつ操作装置がプロジェクタがそこに照準を定めているミラーから、少なくとも１つの制御マーキングがその上に投影される透明なノブを含むインターフェイスシステムの概略図。 図７に描かれているインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムの操作装置が、少なくとも１つの制御マーキングがミラーからその上に投影される透明なボタンを含むインターフェイスシステムの概略図。 図１〜図８のインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムが、空調制御サブシステムを扱うインターフェイスシステムの前面立面図。 図１〜図８のインターフェイスシステムであって、インターフェイスシステムがメディアサブシステムを扱うインターフェイスシステムの前面立面図。

以下の詳細な説明及び添付された図面は、本発明の様々な実施形態を記載しかつ図示している。これらの説明及び図面は、当業者が本発明を製造しかつ用いることができるようにする役割を果たすものであり、いかなるやり方であっても本発明の範囲を制限することを意図したものではない。開示される方法に関しては、提示されたステップはその性質において、例示的なものであり、したがって無くてはならないもの若しくは決定的なものではない。

図１〜図２を参照すると、本開示の一実施形態のインターフェイスシステム２が示されている。このインターフェイスシステム２は、ユーザが手動でサブシステム（図示せず）を扱うための操作装置４を備えている。非限定的な実施例として、このサブシステムは、自動車用の空調制御システム及びメディアシステムのうちの１つであってもよい。所望に応じて、この操作装置４によって、他のサブシステムも手動で扱われてもよい。

インターフェイスシステム２の操作装置４は、透明な本体５を有している。プロジェクタ６は、（図７及び図８に示されている）複数の制御マーク２０を、操作装置４の実質的に透明な本体５の上に投影するように構成されている。実質的に透明な本体５は、所望に応じ、全体的に透明、半透明であってもよく、又は一方向にだけ光が透過することができる材料から形成されてもよい。

ある実施形態では、プロジェクタ６は極めて小さいプロジェクタである。他の実施態様において、プロジェクタ６はレーザ投影システムを含む。操作装置４の透明な本体５の上に複数の制御マーク２０を投影するのに適した代替的なタイプの投影法もまた、本開示の範囲内において、用いられてもよい。

操作装置４は、少なくとも第１の位置から第２の位置へと手動で作動させることができてもよい。非限定的な実施例として、操作装置４は（図１に示した）回転ノブ（図２に示した）及びプッシュボタンのうちの１つである。回転ノブ及び操作装置４は、自由に動いてもよく、例えば付勢ばねによって、付勢されてもよい。操作装置４は、例えば自動車のサブシステムを扱うときに自動車のユーザが手動で作動するために、自動車のコンソールに埋め込まれてもよい。当業者は、所望に応じ、ユーザによる手動の作動を可能にする他の位置に操作装置４を配置してもよい。

他の実施形態において、操作装置４は、一体化された表面上への投影により識別され、かつ第１の位置から第２の位置に移動させることはできない。それに代えて、操作装置４は、ユーザが投影に触れたことを感知することによって、作動してもよい。代替的に、操作装置４は、ユーザの指の接近を感知することによって、作動してもよい。他の実施例において、操作装置４は、表面上の圧力を感知できる部分としてもよく、かつユーザの指によって生じる圧力の検出は、操作装置４の手動作動として取り扱われてもよい。他のタイプの操作装置４もまた本開示の範囲内にある。

制御装置８は、プロジェクタ６と通信している。制御装置８は、複数の制御マーク２０のうちの１つをプロジェクタ６が操作装置４の透明な本体５上に投影するように構成されている。特に、その複数の制御マーク２０のうちの１つは、インターフェイスシステム２により扱われるサブシステムの選択に応じる。したがって、ユーザが元のサブシステムとは異なるサブシステムを選択する場合、複数の制御マーク２０のうちの１つが制御装置８によって、変わる又は変更されることは理解されるべきである。

インターフェイスシステム２は、操作装置４により扱われるべき異なるサブシステムをユーザが選択できるようにするスイッチ１０を更に含む。このスイッチ１０は、制御装置８と通信する。スイッチ１０は、所望に応じ、物理的なスイッチ若しくは仮想的なスイッチとすることができる。１つの実施形態において、このスイッチ１０は、コンソール内に形成される他のノブ又はボタンによって、形成されてもよい。別の実施例において、スイッチ１０は、プロジェクタ６の投影を介して形成された（図７及び図８に示されている）仮想的なスイッチであってもよい。所望に応じ、ユーザが異なるサブシステムを選択できるようにするスイッチ１０を提供するための、他の手段が用いられてもよい。

図１及び図２に示したように、インターフェイスシステム２は少なくとも１つのセンサ１２を更に含んでもよい。このセンサ１２は、制御装置８と通信している。特にこのセンサ１２は、インターフェイスシステム２のユーザによる、操作装置４の作動を検出するように構成される。非限定的な実施例として、このセンサ１２は、ユーザによる操作装置４の作動量及び作動速度のうちの少なくとも１つを検出するための、操作装置４に隣接して配置された電気機械装置であってもよい。本開示の範囲内で、センサ１２のために他のタイプのセンサ及びインターフェイスシステム２内の場所を用いてもよい。

ここで図３及び図４を参照すると、インターフェイスシステム２はカメラ１４を含んでもよい。このカメラ１４は、制御装置８と通信しており、かつユーザによる操作装置４の作動を検出するように構成されている。このカメラ１４は、ユーザによる操作装置４の作動量及び作動速度のうちの少なくとも１つを検出するように構成されてもよい。このように、カメラ１４はセンサ１２を置き換するものとして提供されてもよく、又はセンサ１２に追加して提供されてもよい。カメラ１４がセンサ１２として用いられる場合、操作装置４と制御装置８との間に電気回路若しくは機械的な結合を必要としないことが理解されるべきである。ノブ及びボタンは、所望する場合は、電気回路若又は機械的な結合を包含することができる。

加えてカメラ１４は、ユーザの指が操作装置４に接近したときに、その指を検出して追跡するように調整されてもよい。この指の接近は、インターフェイスシステム２の制御装置８によって、操作装置４の作動として扱われてもよい。非限定的な実施例として、カメラ１４は、ユーザの指が操作装置４に対し予め定められた距離以内に来たときに、操作装置４が作動されたと識別してもよい。特定の実施形態において、カメラ１４は、指が操作装置４から約２ｍｍ以内に来たときに、操作装置が作動されたと識別してもよい。操作装置４に対するユーザの指の他の動きは、所望に応じてカメラ１４によって追跡され、ユーザによる操作装置４の手動作動として扱われてもよい。

ここで図５及び図６を参照すると、インターフェイスシステム２は、少なくとも１つの実質的に透明なスクリーン１６、１８を更に含む。この実質的に透明なメインスクリーン１６、１８は、所望に応じ、完全に透明、半透明であってもよく、又は一方向にだけ光を透過させる材料から形成されてもよい。

例えば、少なくとも１つの透明スクリーン１６、１８は、コントロール４に隣接して配置されてもよい。特定の実施形態において、この少なくとも１つの透明スクリーン１６、１８は、操作装置４の上方に配置された第１の実質的に透明なスクリーン１６、及び操作装置４の下方に配置された第２の実質的に透明なスクリーン１８を含む。他の実質的に透明なスクリーン１６、１８もまた用いることができる。操作装置４の透明な本体５上への複数の制御マーク２０の投影に加えて、プロジェクタ６は、少なくとも１つの透明なスクリーン２２、２４上に複数の制御マーク２０を投影するように構成してもよい。

少なくとも１つの透明なスクリーン１６、１８を使用する場合、制御装置８と通信するカメラ１４は、少なくとも１つの透明スクリーン１６、１８とユーザの相互作用を検出するように構成されてもよい。特定の実施形態において、少なくとも１つの透明スクリーン１６、１８は、インターフェイスシステム２により扱われるサブシステムを選択するためにユーザによって使用されてもよい。このように、ユーザが扱うために異なるサブシステムを選択できるようにすべく、スイッチ１０に追加して若しくはそれに代えて、少なくとも１つの透明スクリーン１６、１８が用いられてもよい。

図７及び図８を参照すると、インターフェイスシステム２は、ミラー、レンズ、光ファイバ又は他の反射手段のような、プロジェクタ６が照準を定める少なくとも１つの光学部品２６を更に含んでもよい。この少なくとも１つの光学部品２６は、プロジェクタ６からの制御マーク２０の投影を、操作装置４及び少なくとも１つの透明スクリーン１６、１８のうち少なくとも１つの上へ反射するように構成される。例えば、少なくとも１つの光学部品２６は、実質的に透明な操作装置４の後方に配置されてもよい。図７及び図８には単一の光学部品２６が示されているが、本開示の範囲内において、任意の数の光学部品６を、用いてもよいことを当業者は理解するべきである。

図９及び図１０に示したように、操作装置４及び少なくとも１つの透明スクリーン１６、１８上に投影される複数の制御マーク２０のうちの１つは、選択されたサブシステムのアイコン、ラベル及びグラフィック表現のうちの少なくとも１つを含んでもよい。有利にも、プロジェクタ６により投影される複数の制御マーク２０のうちの１つは、インターフェイスシステム２により扱われるサブシステムの選択に応じてもよい。これにより、ユーザが異なるサブシステムを選択する場合、複数の制御マーク２０の１つは、選択されたサブシステムを表す、複数の制御マーク２０のうちの別の１つに変更されてもよい。

アイコン、ラベル及びグラフィクスは、選択されたサブシステム内の機能の表現であってもよい。さらにまた、複数の制御マーク２０のうちの１つは、選択されたサブシステムの機能の変化に応じて動的に変更されてもよい。したがって制御マーク２０は、制御のために選択されたサブシステムの機能のユーザに対し動的でリアルタイムな表示を提供する。

例えば、複数の制御マーク２０の１つは、ユーザに対してサブシステムの機能の動的でリアルタイムな表示を提供する、少なくとも１つのインジケータを含んでもよい。ある実施形態においては、複数の制御マーク２０のうちの１つのフォント、色及びサイズのうちの少なくとも１つを、選択されたサブシステムの変化に応じて変更されてもよい。特定の実施例においては、インジケータは、操作装置４の側面に隣接して配置された少なくとも１つの円弧２２、２４である。少なくとも１つの円弧２２、２４は、第１の円弧２２及び第２の円弧２４を含んでもよいが、それらは重なり合う、又は互いに隣接するように配置されてもよく、かつユーザによる手動設定とサブシステムのリアルタイムな機能との間の相違を示す。少なくとも１つの円弧２２、２４の長さ及び色のうちの少なくとも１つは、選択されたサブシステムの変化に応じて変更されてもよい。

選択されたサブシステムが、図７に示したように空調制御システムである場合、第１の円弧２２は実際の車内温度であってもよく、かつ第２の円弧２４はユーザが手動で選択した車内温度設定の表示であってもよい。選択されたサブシステムが、図１０に示したようにメディアシステムである場合、第１の円弧２２は実際の音量の表示であってもよく、かつ第２の円弧２４はユーザが手動で選択した最大ボリュームの表示であってもよい。当業者は、所望に応じ、ユーザが手動で選択しかつ扱ってもよい異なる機能を有した他のサブシステムを選択してもよい。

有利にも、インターフェイスシステム２は、どのサブシステムがアクティブであるかに応じてラベル及びアイコンを含む外観を動的に変化させる操作装置４により、選択されたサブシステムを制御するために最適化されかつ簡略化された手段を提供する。さらにまた、操作装置４の外観は、選択されたアクティブなサブシステム内の機能に基づいて動的に変化する。

本発明を説明するために特定の代表的な実施形態及び詳細を示してきたが、本開示の範囲を逸脱することなく様々な変化がなされてもよいことは当業者にとって明らかであり、それらは以下に添付された請求の範囲において、更に記載されている。

２ インターフェイスシステム
４ 操作装置
５ 本体
６ プロジェクタ
８ 制御装置
１２ センサ
１４ カメラ
１６ 透明なスクリーン
１８ 透明なスクリーン
２０ 制御マーク
２２ 第１の円弧
２４ 第２の円弧

Claims (20)

1. 実質的に透明な本体を有する操作装置と、
   前記操作装置の前記本体上に複数の制御マークを投影するように構成されたプロジェクタと、
   前記プロジェクタと通信し、かつ前記操作装置の前記本体上に前記複数の制御マークのうちの１つを前記プロジェクタに投影させるように構成され、前記複数の制御マークのうちの前記１つは前記インターフェイスシステムにより扱われるサブシステムの選択に応じる制御装置と、
   を備えるインターフェイスシステム。
2. 前記操作装置は、第１の位置から第２の位置へと手動で作動可能である請求項１に記載したインターフェイスシステム。
3. 前記操作装置は、ノブ及びボタンのうちの１つである、請求項２に記載したインターフェイスシステム。
4. 前記制御装置と通信するスイッチを更に備える、請求項１に記載したインターフェイスシステム。
5. 前記スイッチは、前記インターフェイスシステムにより扱われるサブシステムを選択するために用いられる、請求項４に記載したインターフェイスシステム。
6. 前記制御装置と通信するセンサを更に備える、請求項１に記載したインターフェイスシステム。
7. 前記センサは、ユーザによる前記操作装置の操作を検出するように構成されている、請求項６に記載したインターフェイスシステム。
8. 前記制御装置と通信するカメラを更に備える、請求項１に記載したインターフェイスシステム。
9. 前記カメラは、ユーザによる前記操作装置の作動を検出するように構成されている、請求項８に記載したインターフェイスシステム。
10. 前記操作装置に隣接して配置された少なくとも１つの実質的に透明なスクリーンを更に備える、請求項１に記載したインターフェイスシステム。
11. 前記プロジェクタは、前記少なくとも１つのスクリーン上に前記複数の制御マークを投影するように構成されている、請求項１０に記載したインターフェイスシステム。
12. 前記制御装置と、通信するカメラと、を更に備え、
    前記カメラは、ユーザの前記少なくとも１つのスクリーンとの相互作用を検出するように構成され、
    かつ前記スクリーンは、前記インターフェイスシステムによって扱われるサブシステムの選択のために前記ユーザによって用いられてもよい、請求項１１に記載したインターフェイスシステム。
13. 前記複数の制御マークのうちの前記１つが、前記選択されたサブシステムのアイコン、ラベル及びグラフィック表現のうちの１つである、請求項１に記載したインターフェイスシステム。
14. 前記複数の制御マークの１つは、選択されたサブシステムの変更に応じて動的に変更されてもよい、請求項１３に記載したインターフェイスシステム。
15. 前記複数の制御マークのうちの前記１つは、前記操作装置の側面に隣接して配置された少なくとも１つの円弧を含む、請求項１４に記載したインターフェイスシステム。
16. 前記少なくとも１つの円弧の長さ及び色のうちの少なくとも１つは、前記選択されたサブシステムの前記変化に応じて変更される、請求項１５に記載したインターフェイスシステム。
17. 前記複数の制御マークのうちの前記１つのフォント、色及びサイズのうちの１つは、前記選択されたサブシステムの前記変化に応じて変更される、請求項１４に記載したインターフェイスシステム。
18. 前記インターフェイスにより扱われる前記サブシステムは、自動車の空調制御装置及びメディアシステムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載したインターフェイスシステム。
19. 実質的に透明な本体を有する操作装置と、
    前記本体上に複数の制御マークを投影するように構成されたプロジェクタと、
    前記プロジェクタと通信し、かつ前記プロジェクタが前記複数の制御マークのうちの１つを前記本体上に投影するように構成され、前記複数の制御マークのうちの前記１つは前記インターフェイスシステムにより扱われるサブシステムの選択に応じる制御装置と、
    前記制御装置と通信し、ユーザによる前記操作装置の作動を検出するように構成され、かつ前記作動を前記制御装置に通信するカメラと、
    を備え、
    前記複数の制御マークのうちの前記１つは、前記ユーザによる前記操作装置の前記作動によって生じる前記選択されたサブシステムの変化に応じて動的に変更される、インターフェイスシステム。
20. 実質的に透明な本体を有する操作装置と、
    前記操作装置に隣接して配置された少なくとも１つの実質的に透明なスクリーンと、
    前記操作装置の前記本体及び前記少なくとも１つのスクリーン上に複数の制御マークを投影するように構成されたプロジェクタと、
    前記プロジェクタと通信し、かつ前記複数の制御マークのうちの１つを前記操作装置の前記本体上及び前記複数の制御マークのうちの他の１つを前記スクリーン上に前記プロジェクタが投影するように構成され、前記複数の制御マークのうちの前記１つ及び前記複数の制御マークうちの前記他の１つは前記インターフェイスシステムによって扱われるサブシステムの選択に応じる制御装置と、
    前記制御装置と通信し、ユーザによる前記操作装置の作動を検出して前記制御装置に前記作動を通信するように構成されたカメラと、
    を備え、
    前記複数の制御マークのうちの前記１つ及び前記複数の制御マークのうちの前記他の１つは、前記ユーザによる前記操作装置の前記作動によって生じた前記選択されたサブシステムの変化に応じて動的に変更される、インターフェイスシステム。

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