CN102159419B - 在用户可影响显示对象的呈现的车辆中的显示和操作系统以及运行这种显示和操作系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在用户可影响显示对象(6;24-1~24-6)的呈现的车辆中的一种显示和操作装置（2）以及一种运行该装置的方法，包括:具有显示面(4;23)的显示装置(3),能用于检测用户输入的检测装置(7),控制显示对象(6;24-1~24-6)在所述显示装置(3)上的图形呈现的控制装置（5），其中通过用户输入能激活修改模式，在该修改模式下至少部分地在所述显示面的子区（13；26）内进行所有显示对象(6;24-1~24-6)的图形呈现。

Description

在用户可影响显示对象的呈现的车辆中的显示和操作系统以及运行这种显示和操作系统的方法
技术领域
本发明涉及具有权利要求1的前序部分特征的显示和操作系统以及具有权利要求10的前序部分特征的用于运行这种显示和操作系统的方法。
背景技术
在车辆中采用显示和操作系统为用户、例如驾驶员或一个或多个乘客传递信息。此外，这种系统还被用于借助于所检测的用户输入来操作车辆内和/或车辆外的系统、设备等等。这方面，现有技术公开了使用包括所谓的自由可编程显示面的显示装置。自由可编程显示面被理解为这样的显示面，在同一位置可以用图形呈现在时间上依次不同的内容。例如，自由可编程显示面的例子有LCD显示器、TFT显示器，但也可以是投影显示器。除了显示装置外，显示和操作系统还包括用于检测用户输入的检测装置。检测装置可以包括不同的检测元件和单元，以便用不同方式或不同模式来检测用户输入。
由于尤其在现代媒体领域内在车辆中使用的功能和功能性剧烈扩大，对传递信息的呈现面积的需求在过去不断上升。车辆内部和/或车辆外部的借助于这种显示和操作系统来联系的功能和功能性越复杂、越多样，显示信息所需要的位置就越多。但是，随着可能输出的信息的数量增多，会出现难以安排信息输出使得其尽可能最佳地满足各个用户的需求。不同用户在其想获得输出的信息方面具有不同的偏好。因此显示和操作系统的一些实施方案规定，可以通过用户来影响显示对象的布置。
在下文将所有的图形呈现视为显示对象，其被呈现成在显示面上输出信息。这些信息譬如可以是文本字段、图形呈现的显示工具、虚拟操作元件、媒体播放器（例如DVD播放器或电视画面）的图形输出区，等等。
尤其优选地，在车辆中采用可自由编程的显示面，其与触敏的检测单元一起被构造为触摸屏。该显示面可以检测到操作元件、例如用户的一个或多个手指接触显示面，以作为用户输入。
为了尽可能同时输出许多信息，需要提高显示面的伸展范围。但显示面越大，用户的操作元件（例如用户的一个或多个手指）就越难达到所有的呈现区，也即显示面的所有区域。
发明内容
本发明基于的技术任务是，创造一种显示和操作装置以及一种运行该装置的方法，使得能使用具有伸展显示面的显示装置，同时能实现用户简单地操作、尤其是修改各个显示对象的布置。
根据本发明，该技术问题通过具有权利要求1的特征的显示和操作系统以及具有权利要求10的特征的运行该显示和操作装置的方法来解决。本发明的优选扩展由从属权利要求给出。
这里规定一种在用户可影响显示对象的呈现的车辆中的一种显示和操作系统，其包括具有显示面的显示装置、能用于检测用户输入的检测装置、控制显示对象在所述显示装置上的图形呈现的控制装置，该系统被如此改进，使得通过用户输入能激活修改模式，在该修改模式下至少部分地在所述显示面的子区内进行所有显示对象的图形呈现。相应的方法包括步骤：在显示模式下分布式地在所述显示面上呈现所述显示对象；检测和分析用户输入，并根据所检测和分析的用户输入来影响显示对象的呈现，其中在用于激活修改模式的输入方面分析所述用户输入，并在识别出这种用户输入时激活修改模式，在该修改模式下至少部分地在所述显示面的子区内呈现所有显示对象。通过至少部分地、优选全部地在所述显示面的子区内呈现所有显示对象，大大简化了用户例如针对一个接触操作而对显示对象的访问，因为只需要子区还位于用户的掌控空间内，该掌控空间将促成对显示面上的显示对象的操作或修改。这里，如下的空间范围被理解为掌控空间，即在该空间范围内坐在车辆座位上的用户能用他的手抓取或接触目标。因此，尤其在显示面从坐在座位上的用户的掌控空间延伸出去的大显示面的情况下，本发明是有特殊优点的。尽管显示对象在显示模式下可以分布在整个显示面上，但能够在位于用户掌控空间内的显示面的子区内进行修改和/或还进行操作。
在本发明的一种实施方式中规定，在所述修改模式下，所述显示对象在其位置和/或尺寸方面彼此相对地象在显示模式下一样被呈现在所述子区中，其中在该显示模式下所述显示对象分布式地在整个显示面上被呈现。一种实施方式规定，在所述修改模式下，在所述子区内整个显示面的图形呈现是缩小地呈现的或被缩小地呈现，象其在显示模式下被输出一样。
在一些实施方式中，可以不同于此地规定，各个显示对象在子区中被变化地呈现。当显示对象包括虚拟构造的操作元件且检测装置包括触敏的测位单元时，这尤其是有利的，因为在修改模式呈现时，显示对象的虚拟操作元件能相对于相应显示对象的整个尺寸被相对放大地呈现，以便使接触操作的可操作性更加容易。
在一种实施方式中规定，在所述修改模式下所述显示对象通过另一用户输入而能被修改其在所述子区中的位置和/或尺寸。
在本发明的改进中规定，在改变所述子区内的显示对象的位置和/或尺寸期间，优选地除了所述子区内的呈现外，还在以下位置和按以下尺寸呈现所述对象的至少一个轮廓，即相应的显示对象在显示模式下是在该位置和按该尺寸可能被显示的或被显示的。这意味着，在子区内进行的改变同时也在显示面的以下位置对于用户是可理解的，即相应的显示对象在显示模式下是在该位置可能被显示的或随后被显示的。因此对于用户而言能更简单地根据其自身需要选出显示对象的定位或尺寸呈现。同样，为了便于相对于其它显示对象的定位，也可以从其余的显示对象分别呈现其轮廓，就象其在显示模式下可能呈现或被呈现的一样。为了便于用户分配/识别显示对象，还可以一同显示一个标志、标题或类似物。
尤其优选的实施方式规定，所述检测装置包括非接触式测量的检测单元，该检测单元可以把用户的操作元件的接近检测为用户输入，所述检测元件尤其是上身肢体，更优选的是用户的手或手指。由此可以检测用户的操作元件的接近作为用户输入中的一种。替代地，在一些实施方式中可以把通过触敏的测位单元检测的接触操作用作为用户输入来触发修改模式。
为了不在每次接近时都引起修改模式的激活，在一种优选实施方式中规定，将一种手势与所述修改模式相关联。因此一种优选实施方式包括手势识别单元。这种单元能够识别借助于操作元件做出的手势。优选地规定，所述非接触式测量的检测单元能检测或会检测在接近时用户的操作元件的与激活修改模式相关联的手势，并在检测到该与修改模式相关联的手势时自动激活修改模式。这意味着，只有当该与修改模式相关联的手势在手势识别时被识别出的情况下，才自动地激活所述激活模式。作为手势，例如可以采用通过手或手指姿势而产生的静态的手势。尤其有利的是，在基本平行于显示面的接近的情况下，面形或张开的手姿势的接近作为激活手势与修改模式相关联。因此，如果用户将其面形伸展的、平行于显示面的手接近于该显示面，则自动切换到修改模式。优选地，各个显示对象在子区中的布置和/或尺寸的修改通过接触操作来实现。例如，可以通过操作元件、例如食指的画线运动沿着画线的路径在显示面上移动相应的对象，其中所述食指接触显示对象的呈现区域内的显示面，然后在不中断接触的情况下沿着表面画线。为了尺寸缩放，显示对象可以具有特定的介入点。如果在该特定的介入点处接触该显示对象，并随后通过操作元件在显示面上做出画线运动，那么就将此解释为尺寸缩放输入。
在一种特别优选的实施方式中，所述检测装置包括一种多重触敏的测位单元，该测位单元能同时检测多个相互隔开的接触位置。如果使用这种多重触敏的测位单元，那么在例如四或五个相互间隔开的点上同时接触到表面，就可以被用作激活手势。相互间隔开的位置例如可以通过张开的手的四到五个同时放上的手指来产生。在这种实施方式中，手势识别单元被构造用来分析和识别接触手势。
利用这种多重触敏的测位单元，另外还能非常简单地缩放显示对象，和/或在显示面上旋转显示对象。缩放例如可以通过同时放上两个手指、例如拇指和食指，并做张开或相互合拢运动来进行，以便相对于一个方向产生放大或缩小，其中食指和拇指或两个手指沿着该方向做张开运动或相互合拢运动。类似地可以引起一种旋转，方式为，例如通过手的食指和拇指接触显示面上的两个相互隔开的点，并围绕两个接触点之间的旋转点进行旋转运动。该旋转可以在一种实施方式中在显示对象上执行，在该显示对象的呈现区执行为了修改而进行的运动手势。在其它实施方式中，相应的显示对象通过简单的接触预先被激活，然后在显示面的子区内的任意位置执行缩放和/或旋转或位置变化的操作处理。
在一种优选实施方式中如此地确定所述子区，使得所述子区完全在用户的掌控区内，在该掌控区中，坐在车辆座位上的用户利用被用作为操作元件的上身肢体能接触到每个空间点。例如，在一种实施方式中，根据用户在做出激活手势时所接近的位置来确定所述子区。如果将张开的平行于显示面的手的接近规定为激活手势，那么可以规定子区的尺寸与张开的手的被测尺寸相匹配。由此确保了所确定的子区总是可靠的位于相应用户的掌控区内，而与相应用户的生理尺寸无关。另外可以为乘客和驾驶员确定不同的子区以用于修改显示对象。
本发明的一种特别有利的实施方式规定，所述显示面被集成在车辆的仪表板中。特别优选地，显示面在多于所述仪表板的一半宽度上延伸，更优选的是，在仪表板的整个宽度上延伸。
作为显示面的缩小呈现（如在显示模式下所输出的一样）的替代，显示对象在修改模式下也可以被呈现使得每一个显示对象的至少一个呈现区不被其它显示对象覆盖，并被提供用于用户的操作元件的专门接触以选择或选出该显示对象。在这种实施方式中可以规定，各个显示对象类似被引入到子区中。如果重新将平行于显示面的张开的或面形的手的接近规定为激活手势，那么在一种实施方式中，各个显示对象可以根据在做出激活手势时离显示面的距离而被该呈平面伸展的手吸住。这里在一种改进中规定，当为激活修改模式需要做出的手势结束时，显示对象的呈现区的至少一个片段或一部分位于所述的子区内。然后，用户于是可以通过如下方式修改显示对象，即他通过接触位于其呈现区内的显示对象来首先选择或选出显示对象中的一个。进一步的修改可以类似于上述的修改来执行。
本领域技术人员应当理解，显示对象在子区内的位置变化和尺寸缩放根据所选择的在子区中的呈现（例如缩小）而在变换到显示模式时被相应地匹配。也就是说，在显示对象被缩小地呈现的子区内譬如显示对象偏移一个路段，在显示模式下便对应于偏移一个相应更大的路段。
本发明方法或本发明装置的特征分别具有与本发明装置或本发明方法的相应特征相同的优点。
附图说明
下面借助于优选实施例通过参考附图来详细阐述本发明。这里：
图１示出车辆中的显示和操作装置的简要图示；
图2示出具有被集成到仪表板中的显示面的车辆座舱的简要图示，其中在显示面上在显示模式呈现显示对象；
图3示出图2所示的车辆座舱的视图，其中通过张开的手来激活修改模式；
图4示出图2所示的车辆座舱的简要视图，其中显示对象在修改模式被呈现；
图5示出图2所示的车辆座舱的简要图示，其中各个显示对象在修改模式被修改；
图6示出图2所示的车辆座舱的简要图示，其中通过张开的手重新激活显示模式；
图7示出图2所示的车辆座舱的简要视图，其中显示对象在其修改后在显示模式被呈现；
图8示出具有被集成到仪表板中的显示装置的车辆座舱的简要图示，其中在显示装置上在显示模式呈现显示对象；以及
图9示出图8所示的车辆座舱的简要图示，其中在做出激活手势时显示对象至少其呈现区域的一个片段被移动到显示面的一个子区。
具体实施方式
图1简要地示出了一个车辆1，其包括一个显示和操作装置2。显示和操作装置2包括一个具有可自由编程的显示面4的显示装置3。显示装置3可以是任意的显示装置，例如LCD显示装置、TFT显示装置或也可以是投影装置。显示装置与控制装置5耦合，该控制装置5控制显示对象6在显示装置3的显示面4上的呈现。显示对象6例如可以是所谓的“微件（Widget）”，它可以是指示元件、操作元件、文本字段、多媒体播放器的输出面、尤其是视频播放器或电视机的输出面，等等。另外，显示和操作装置2包括一个检测装置7，用于检测用户的用户输入。检测装置7可以包括不同的检测单元。在所示的实施方式中，检测装置7包括一个与显示装置3耦合的多重触敏的测位单元8，它与显示装置3一起被构造为触摸屏。多重触敏的测位单元可以同时检测不同接触位置、也即多重接触置。另外，检测装置7还包括一个非接触式测量的测位单元9。非接触式测量的测位单元可以在空间上三维地检测和确定操作元件在显示面4之前的位置，可以被不同地构造。本领域技术人员熟知的有基于摄像机的系统或以下的系统，即在该系统中，通过被集成在车辆座位中的发射单元把高频信号耦合输入到用户，该高频信号通过布置在显示装置邻近的接收单元进行接收，并分析其信号强度。同样还已知以下系统，该系统借助于多个例如被实施为光电二极管的接收器来接收在红外波段区产生和发射的辐射，并借助于接收和反射的红外辐射的强度来寻求定位。
如果多重触敏的测位单元8被实施为容性测量的单元，那么该测量单元也可以是非接触式测量的测位单元，或被用作这种非接触式测量的测位单元。
如果这里被简要地示为手10的操作元件以伸展的方式接近显示面4，则该手在一种实施方式中被解释为显示和操作装置2的修改模式的激活手势。为了识别该手势，设立一种手势识别单元11。该手势识别单元可以完全或部分分离地被构造在检测装置7和/或控制装置5中。如果识别出激活手势，则自动激活显示和操作装置2的修改模式。在该修改模式下，在一种实施方式中，整个显示面的视图（如其在显示模式被输出的一样）被缩小地显示到显示面4的子区13中。子区13被确定为它位于用户的操作元件的掌控区内。这意味着，当用户坐在车辆1的车座（未示出）上时，用户可以用手10的一部分、优选食指12毫不费力地接触到掌控区的每个点、也即显示面的子区的每个点。
图2简要地示出了车辆座舱20的视图。仪表板22的方向盘21的右边区域被构造为显示面23，它与触敏的多重测位单元整体地被构造为触摸屏。显示面23可以例如被构造为TFT面。在显示面23上分布式地简要示出了显示对象24-1至24-6。
另外还设有未示出的非接触式测量的测位单元，其与手势识别单元耦合。如图3所示，如果张开的手25接近，那么就激活显示和操作装置的修改模式，其中该显示和操作装置的组件是显示面23。这里，显示对象24-1至24-6被缩小地呈现到子区26中。在该实施方式中，如在图2所示的显示模式中所呈现的一样，在子区26中缩小地再现显示面23的视图。
在图4中简要地示出了修改模式中的显示面23。
如图5所示，各个显示对象24-1至24-6通过所检测到的手指27的操作处理（这里例如为画线运动）而例如修改其在子区26内的位置，这通过箭头28表示。在修改时，可以除了被修改的显示对象24-3外还在显示面上呈现其轮廓29，该轮廓可能在显示模式容纳相应的显示对象24-3。
在图6中示出了，通过重新将张开的手25接近显示面23可以进行在子区26内修改显示对象之后从修改模式到显示模式的切换。
在图7中示出了车辆座舱20的视图，该视图在修改各个显示对象24-1至24-6之后在显示模式中得出。
图8示出了另一车辆座舱20的简要图示，其类似于图2所示的车辆座舱，其中在显示面23上在显示模式呈现显示对象24-1至24-5。
图9简要示出了图8所示的车辆座舱的修改模式的激活，该模式可以重新通过手用张开的手指接近显示面23来激活。在该实施方式中，当修改模式被激活时，各个显示对象24-1至24-5在接近时至少以其呈现区的一部分被“引入”到显示面的子区26。在一些实施方式中，在各个显示对象的初始呈现和最终呈现之间没有为各个显示对象显示中间步骤。因此可以限制控制装置必须具备的计算功率。在修改呈现中，然后可以重新修改显示对象。在两种实施方式中优选的是，在修改期间降低被用来在修改期间跟踪每次被修改的显示对象所需要的计算花费，因为这只是在子区中进行，或只须借助于轮廓来进行。
在本发明的改进方案中另外规定，在修改模式下也可以通过各个显示对象的虚拟操作元件来进行操作，方式为相应地借助于操作元件来操纵、尤其是接触显示面23的子区26内的相应操作元件。在这种情况下有利的是，每个显示对象包括一个呈现区，在该呈现区内没有虚拟操作元件，以致于在该呈现区内的接触可以被用来为修改选择相应的显示对象。通过随后在子区内的任意位置做出的接触手势，然后接着就可以对相应的显示对象执行修改，而不会导致接触虚拟电子元件，并由此导致操作车辆中的和/或车辆外部与该虚拟操作元件相联系的设备中的与此相联系功能和/或功能性。
对本领域技术人员应当理解，这里仅仅讲述了本发明的简单实施方式。许多修改都是可能的。
附图标记列表
1    车辆
2    显示和操作单元
3    显示装置
4    显示面
5    控制装置
6    显示对象
7    检测装置
8    多重触敏的测位单元
9    非接触式测量的测位单元
10    手
11    手势识别单元
12    食指
13    子区
20    车辆座舱
21    方向盘
22    仪表板
23    显示面
24-1,…24-6    显示对象
25    手
26    子区
27    手指
28    箭头
29    轮廓

Claims (20)

1.一种在用户能影响显示对象（6；24-1～24-6）的呈现的车辆（1）中的显示和操作系统（2），包括：
具有显示面(4;23)的显示装置(3),
能用于检测用户输入的检测装置(7),
控制显示对象(6;24-1~24-6)在所述显示装置(3)上的图形呈现的控制装置（5），
其特征在于，                       
通过用户输入能激活修改模式，在该修改模式下至少部分地在所述显示面的子区（13；26）内进行所有显示对象(6;24-1~24-6)的图形呈现。
2.根据权利要求1所述的显示和操作系统（2），其特征在于，在所述修改模式下，在所述子区（13；26）内整个显示面（4；23）的图形呈现是缩小地呈现的或被缩小地呈现，象其在显示模式下被输出一样。
3.根据权利要求1所述的显示和操作系统（2），其特征在于，所述显示对象(6;24-1~24-6)在所述子区（13；26）中被呈现使得每一个显示对象(6;24-1~24-6)的至少一个呈现区不被其它显示对象(6;24-1~24-6)覆盖，并被提供用于用户的操作元件的专门接触以选择或选出该显示对象。
4.根据上述权利要求1-3之一所述的显示和操作系统（2），其特征在于，在所述修改模式下所述显示对象(6;24-1~24-6)通过另一用户输入而能被修改其在所述子区（13；26）中的位置和/或尺寸。                    
5.根据上述权利要求1-3之一所述的显示和操作系统（2），其特征在于，所述检测装置（7）包括非接触式测量的检测单元（8），该检测单元能把用户的操作元件的接近检测为用户输入。
6.根据权利要求5所述的显示和操作系统（2），其特征在于，所述检测装置（7）包括手势识别单元（11），所述非接触式测量的检测单元（8）能检测在接近时用户的操作元件的与激活修改模式相关联的手势，并且只有在检测到该与修改模式相关联的手势时才自动激活修改模式。
7.根据上述权利要求1-3之一所述的显示和操作系统（2），其特征在于，所述子区（13；26）完全被确定在用户的掌控区内，在该掌控区中，坐在车辆座位上的用户利用被用作为操作元件的上身肢体能接触到每个空间点，所述显示面（4；23）从所述掌控区延伸出去，并在显示模式下完全在掌控区外部能呈现或呈现至少一个显示对象(6;24-1~24-6)。
8.根据上述权利要求1-3之一所述的显示和操作系统（2），其特征在于，所述显示面（4；23）被集成在仪表板（22）中。
9.根据权利要求8所述的显示和操作系统（2），其特征在于，所述显示面（4；23）在多于所述仪表板（22）的一半宽度上延伸。
10.根据上述权利要求1-3之一所述的显示和操作系统（2），其特征在于，所述检测装置（7）包括被集成在所述显示面（4；23）中的多重触敏的测位单元（9）。
11.一种用于在车辆（1）中运行显示和操作装置（2）的方法，所述显示和操作装置（2）包括具有显示面(4;23)的显示装置(3)、能用于检测用户输入的检测装置(7)、控制显示对象(6;24-1~24-6)在所述显示装置(3)上的图形呈现的控制装置（5），
包括步骤：
在显示模式下分布式地在所述显示面（4；23）上呈现所述显示对象(6;24-1~24-6)；
检测和分析用户输入；
其特征在于，                          
在用于激活修改模式的输入方面分析所述用户输入，并在识别出这种用户输入时激活修改模式，在该修改模式下至少部分地在所述显示面（4；23）的子区（13；26）内呈现所有显示对象(6;24-1~24-6)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在该修改模式下全部地在所述显示面（4；23）的子区（13；26）内呈现所有显示对象(6;24-1~24-6)。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述修改模式下，所述显示对象(6;24-1~24-6)在其位置和/或尺寸方面彼此相对地象在显示模式下一样被呈现在所述子区(13;26)中，其中在该显示模式下所述显示对象(6;24-1~24-6)分布式地在整个显示面（4；23）上被呈现。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述显示对象(6;24-1~24-6)在所述子区（13；26）中被呈现使得每一个显示对象(6;24-1~24-6)的至少一个呈现区不被其它显示对象(6;24-1~24-6)覆盖，并被提供用于用户的操作元件的专门接触以选择或选出该显示对象(6;24-1~24-6)。           
15.根据权利要求11－14之一所述的方法，其特征在于，在所述修改模式下，就以下的用户输入分析用户输入，即该用户输入应影响显示对象(6;24-1~24-6)的位置和/或尺寸，而且相应的显示对象(6;24-1~24-6)根据这种被识别出的用户输入在修改其在所述子区（13；26）中的位置和/或尺寸后被呈现。       
16.根据权利要求11－14之一所述的方法，其特征在于，在改变所述子区（13；26）内的显示对象(6;24-1~24-6)的位置和/或尺寸期间，除了所述子区（13；26）内的呈现外，还在以下位置和按以下尺寸呈现所述显示对象(6;24-1~24-6)的至少一个轮廓（29），即相应的显示对象(6;24-1~24-6)在显示模式下是在该位置和按该尺寸被呈现的。
17.根据权利要求11－14之一所述的方法，其特征在于，分析用户输入包括手势识别，修改模式的激活与用户的操作元件的手势相关联，该手势能作为激活修改模式的用户输入而在操作元件接近时被做出，而且只有当该与修改模式相关联的手势在手势识别中被识别出的情况下，才自动地激活所述修改模式。
18.根据权利要求11－14之一所述的方法，其特征在于，所述子区（13；26）被确定使得该子区完全位于用户的掌控区内，在该掌控区中，坐在车辆座位上的用户利用被用作为操作元件的上身肢体能接触到每个空间点。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述显示面（4；23）从所述掌控区延伸出去，并在显示模式下完全在掌控区外部能呈现或呈现至少一个显示对象(6;24-1~24-6)。
20.根据权利要求11－14之一所述的方法，其特征在于，所述用户输入至少部分地通过被集成在所述显示面（4；23）内的多重触敏的测位单元（9）来检测。
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