CN102470757A - 用于在汽车中提供用户界面的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在汽车中提供用户界面的方法，其中可以在布置在汽车中的显示面（1）上显示操作对象和/或显示对象，检测位于检测空间（12）中的姿势，该检测空间布置在显示面（1）的前面，将所检测的姿势分配给操作对象和/或显示对象以及控制指令，并且实施控制指令。此外，本发明涉及一种用于实施所述方法的装置。

Description

用于在汽车中提供用户界面的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于在汽车中提供用户界面的方法和装置。该装置包括布置在汽车中的显示面。借助于该显示面可以显示操作对象和/或显示对象。
背景技术
在汽车中，尤其在机动车中设置大量电子装置，必须为驾驶员或者其它乘客实现所述电子装置的操作。导航系统、大量驾驶员辅助系统以及通讯和多媒体应用配属于所述装置，所述通讯和多媒体应用例如包括电话设备和用于放出音乐和语言的装置例如收音机或CD播放器。
为了能够操作汽车中各种各样的装置，经常在汽车中使用多功能操作系统，该多功能操作系统包括一个或者多个多功能显示器以及操作元件，用所述操作元件可以操作多种多样包含在汽车中的装置。在此，通过显示在多功能显示器上的信息来支持或者说引导操作。此外可以经由操作系统选出哪些信息应该显示在多功能显示器上。
由EP 0 366 132 B1公开了一种多功能操作装置，其中借助于旋转按钮开关选出功能组并且选出各个功能，在该旋转按钮开关中可以沿着旋转轴线的方向操作开关。由DE 199 44 324公开了一种多功能操作装置，其具有用于选出功能的旋转开关，所述功能可以在显示器的显示区域内部示出。围绕旋转开关布置了按钮开关，同样为按钮开关分配了显示器的显示区域。最后，由DE 103 24 579 A1公开了一种用于控制汽车装置的操作装置，其具有对接触敏感的操作区域。
除了上面所描述的取下的操作元件之外，还建议显示器本身装备有对接触敏感的表面并且以这种方式拥有所谓的触摸屏。在这种触摸屏中通过以下方法实现操作，即用户例如用其手指尖端接触触摸屏。接触的位置以及在接触时必要的运动会被检测、分析并且分配给操作步骤。为了在操作时支持用户，可以在显示器上作为图形按钮显示出虚拟的开关。例如在DE 10 2005 020 155 A1中描述了一种具有对接触敏感的表面的显示装置，其与导航系统相联系地使用。
为了操作汽车的多种多样的装置产生了专门的要求，因为操作还可以通过驾驶员实现。因此很重要的是，操作过程不会在行驶期间使得驾驶员分散注意力。因此，所述操作过程应该尽可能几乎不需要驾驶员集中注意并且还可以快速实施。
为了在汽车中提供有待简单操作的用户界面，在DE 100 22 321 A1中提出了一种用于识别姿势的装置。该装置包括用于将识别的姿势转换成计算单元上工作指令的装置，借助于该工作指令可以控制汽车功能。
发明内容
本发明的任务是提供一种方法和一种装置，用该方法和装置可以由使用者简单并且直观地控制汽车中的用户界面。
该任务按本发明通过具有权利要求1所述特征的方法以及具有权利要求11所述特征的装置得到解决。有利的设计方案和改进方案由从属权利要求中获得。
在按本发明的方法中可以在布置在汽车中的显示面上显示操作对象和/或显示对象。此外，在检测空间中检测姿势，该检测空间布置在显示面的前面。所检测的姿势分配给操作对象和/或显示对象以及控制指令。随后实施控制指令。
在本发明的构思中，姿势理解为用户的手的确定的位置或者以用户的手执行的特定的运动。在显示面前面的检测空间中做出姿势，而不必接触显示面。通过借助于姿势控制汽车的用户界面向用户提供了特别简单并且直观的用于控制显示面上的显示内容或者控制汽车的装置的输入方案。
根据按本发明的方法的设计方案，姿势包括由用户的手实施的运动。姿势的运动方向尤其与配属于姿势的运动方向或功能相联系。所述运动方向尤其可以直接与操作对象进行耦合。操作对象可以包括可借助于姿势控制的运动元件。在这种情况下，在姿势中实施的运动将运动元件在显示面上进行运动，由此产生控制指令。操作对象例如可以涉及在显示面上示出的移动或者旋转开关。这种操作元件可以通过姿势的运动进行操作，该运动相应于移动或者旋转所述操作对象，其中相应的运动无接触地在检测空间中由使用者实施。如此操作在显示面上示出的操作对象提供了以下优点，即用户不必-像在接触敏感的表面上一样-碰到特定的表面区域。更确切地说，用户将其手在检测空间中运动并且在那里做出配属于操作对象的姿势就足够了。在此，所述姿势尤其相应于例如在机械的操作元件中实施的运动，使得用户可以非常简单地记住所述姿势。
根据按本发明的方法的另一设计方案，为包括水平运动的姿势分配控制指令，该控制指令引起动画的显示对象的显示，借助于该显示对象可以在视觉和/或听觉上描绘汽车功能。显示对象尤其涉及虚拟的辅助件或者说所谓的替身，该替身支持乘客。在召唤的姿势中例如淡入动画的显示对象，在驱赶的姿势中淡出动画的显示对象。为了能够区分所述姿势是涉及召唤的姿势还是涉及驱赶的姿势，额外地检测哪个乘客做出了该姿势。
根据按本发明的方法的另一设计方案，可以为驾驶员侧和副驾驶员侧同时显示不同的显示内容。由此，显示面涉及所谓的双视图显示器。在这种情况下可以为包括朝副驾驶员的方向的水平运动的姿势分配控制指令，该控制指令使得用于驾驶员侧的显示内容也显示给副驾驶员侧。相反，为包括朝驾驶员的方向的水平运动的姿势分配控制指令，该控制指令使得用于副驾驶员侧的显示内容也显示给驾驶员侧。
根据按本发明的方法的另一设计方案，在显示面上显示列表的一部分。为了显示列表的其它部分，可以沿着图像滚动方向形成图像滚动。该图像滚动可以在按本发明的方法中通过以下方法产生，即检测包括沿着图像滚动方向的运动的姿势。如果示出了其中列表条目垂直上下布置的列表，那么可以通过以下方法引起图像滚动，即在检测空间中以向下或者说向上的垂直运动来做出姿势。
根据按本发明的方法的另一设计方案，显示出用于调节声音输出的强度的操作对象。在这种情况下，为包括沿着特定方向的运动的姿势分配引起声音强度的提高的控制指令，并且为包括沿着相反方向的运动的姿势分配引起声音强度的降低的控制指令。
此外，显示用于声音输出的静音开关的操作对象。在这种情况下，为包括沿着特定方向的运动的姿势分配引起静音连接的控制指令，并且为包括沿着相反反向的运动的姿势分配撤除静音连接的控制指令。用于提高声音强度并且用于撤除静音连接的方向尤其是垂直的向上的方向，并且用于降低声音强度并且用于将声音输出静音连接的相反方向尤其是垂直的向下的方向。
根据按本发明的方法的另一设计方案，显示出用于表示进入的电话呼叫的操作对象。在这种情况下，为实施相应于取下听筒的运动的姿势分配接听电话呼叫的控制指令。此外，可以为实施相应于放下听筒的运动的姿势分配结束所进行的电话通话或者拒绝进入的呼叫的控制指令。
如此构造按本发明的装置，使得其可以部分或者完全实施上面所述的方法。该装置包括用于显示操作对象和/或显示对象的显示面。该显示面布置在汽车中。此外，所述装置包括姿势检测装置用于检测在检测空间中的姿势，该姿势检测装置布置在显示面的前面。用分析装置可以将所检测的姿势分配给操作对象和/或显示对象以及额外地分配给控制指令。用控制装置可以实施控制指令。
根据按本发明的装置的设计方案如此构造所述显示面，从而可以为不同的观察角度同时显示不同的显示内容。在此，观察角度尤其一方面相应于驾驶员观察显示面的角度，并且另一方面相应于副驾驶员观察显示面的角度。
附图说明
现在根据实施例参照附图对本发明进行解释。
图1示意性地示出了按本发明的装置的实施例，
图2示出了按本发明的装置的另一实施例的显示装置，以及
图3示意性地示出了其它实施例的装置的一部分。
具体实施方式
参照图1解释按本发明的装置以及按本发明的方法的第一实施例：
所述装置用于在汽车内提供用户界面。其包括具有显示面1的显示装置10。该显示面1可以由任意结构类型的显示器提供。该显示装置10与控制装置8连接。该控制装置8产生图像数据，该图像数据借助于显示面1在汽车的内部空间中可视地为乘客示出。尤其可以为用户界面示出操作对象和显示对象。该操作和显示对象在控制汽车装置时支持使用者。此外，所述显示对象用于信息中转。
所述控制装置8还与汽车总线9连接。通过这种连接，所述控制装置8可以与汽车的其它装置交换双向的数据。该控制装置8尤其可以传输数据，控制装置8如此处理该数据，从而在显示面1上产生显示内容，该显示内容在控制汽车装置时支持用户。
此外，设置了姿势检测装置11，用该姿势检测装置可以在检测空间12中检测用户的姿势。所述检测空间12布置在显示面1的前面。该姿势检测装置11是用于用户界面的输入装置的部分。用户可以在检测空间12中做出姿势，从而控制显示面1上的显示以及汽车的如后面还要解释的其它装置。
所述姿势检测装置11例如可以包括红外光源以及红外光检测器。作为替代方案，该姿势检测装置11可以包括光学系统，该光学系统包括摄像机，该摄像机接收在检测空间12中做出的姿势。此外，该光学系统可以包括发光的二极管，该二极管例如发出矩形振幅调制的光线。该光线在检测空间12中做出姿势的用户手上进行反射并且在反射之后到达姿势检测装置11的电二极管上。另一发光的二极管同样将矩形振幅调制的光发射到电二极管上，然而这个光以180°相位错开。在电二极管中，所述两个光信号叠加并且在其刚好具有相同振幅时相互抵消。如果所述信号在电二极管中没有抵消，那么两个二极管的光发射通过调节回路进行调节，从而将整个接收信号再补充为零。如果用户的手在检测空间12中的位置改变了，那么从第一发光的二极管经由手上的反射到达电二极管的光线份额也改变了。这引起了对第二发光的二极管通过调节回路的强度的跟踪。由此，调节信号是由第一二极管发射的光线在做出姿势的用户手上反射的大小。以这种方式可以从调节回路中导出信号，该信号表征用户手的位置。
所述姿势检测装置11与控制装置8和分析装置13连接。该分析装置13还与显示装置10连接。该显示装置10将显示内容传输到分析装置13上。根据当前显示的操作对象或者说显示对象，所述分析装置13为所检测的姿势分配控制指令。分析装置13将控制指令传输到控制装置8上，该控制装置实施该控制指令。为此，控制装置18将相应的数据传输到汽车总线9上并且/或者改变由显示面1显示的显示内容。
下面在按本发明的方法的实施例中解释用于姿势以及配属于该姿势的控制指令的不同的例子：
在所述显示面1上可以显示动画的显示对象，该显示内容在视觉以及/或者听觉上描绘汽车功能。用户可以将显示对象置于显示之中，方法是他在检测空间12中做出召唤的姿势。召唤或者驱赶的姿势由姿势检测装置11进行检测，由分析装置13分配给相应的动画的显示对象以及控制指令，该指令引起所述动画的显示对象的淡入或淡出。如果姿势可以由尤其坐在汽车的驾驶座或副驾驶座上的不同乘客做出，那么还可以检测哪个乘客做出了姿势，从而能够明确地确定，是否涉及召唤或者驱赶的姿势。后面参照第二实施例解释如何能够检测哪个乘客做出姿势。
在基于按等级的菜单结构的操作系统中经常会出现显示具有多个列表条目的列表的情况。然而因为显示面1受到限制，所以经常只能显示整个列表的一部分。在这种情况下给出了产生列表的图像滚动的必要性，从而将其它列表条目置于显示之中。如果上下显示列表条目，那么可以产生向下或向上的图像滚动。用户可以为了产生向下的图像滚动而在检测空间12中做出包括手向下运动的姿势。所述姿势与列表的显示相联系地分配给控制指令，该控制指令引起向下的图像滚动。相应地与列表相联系地解释具有向上运动的姿势，从而产生向上的图像滚动。
此外，可以在显示面上显示借助于姿势进行操作的操作对象。例如可以在显示面1上显示虚拟的旋转开关。为了操作该旋转开关，用户在检测空间12中用他的手进行沿着顺时针或者沿着相反方向的旋转运动。这种姿势与用于声音输出的强度的虚拟的旋转开关的显示相联系地分配给控制指令，该控制指令用于调高或者调低声音强度。以这种方式可以显示用于声音输出的静音开关的操作对象，其可以借助于姿势接通并且再次撤除。
所述控制装置8还通过汽车总线9与电信装置连接。该电信装置将用于进入的电话呼叫的信号传输给控制装置8。该控制装置随后产生显示在显示面1上的表示进入的呼叫的符号。如果用户现在在检测空间12中做出相应于摘下听筒的姿势，那么该姿势由姿势检测装置11检测并且由分析装置13分配给控制指令，该控制指令就接收所述进入的呼叫。相应地，相应于放下听筒的姿势表示拒绝进入的呼叫或者结束电信连接。
通过其它运动姿势例如可以移动导航系统的地图的截取部分。此外可以通过运动姿势关闭开着的可以包含不同信息的窗口。
最后，包括手的旋转运动的姿势能够旋转地图或者说对地图进行定向、旋转所显示的图片或者旋转透视地布置在环上的列表。
参照图2和3对按本发明的装置以及按本发明的方法的第二实施例进行解释：
另外的实施例的装置基本上相应于第一实施例的参照图1所描述的装置。然而，在另外的实施例的装置中如此构造所述显示装置10，从而对于不同的观察角度A和B可以同时显示不同的显示内容。此外，参照另外的实施例解释一种装置，用该装置可以检测在检测空间12中的姿势是由驾驶员2还是由副驾驶3做出的。
在显示装置10的显示面1中，通过光栅可以向位于中间的视轴线右边和左边的观察者分别显示不同的显示内容。如从图2中看出，位于驾驶座4上的驾驶员2从观察角度A观察显示面1，与之相反，位于副驾驶座5上的副驾驶员3从观察角度B观察显示面1。如此布置显示装置的光栅，使得驾驶员在角度范围A中可以看到与副驾驶员3从角度范围B中所见的不同的显示内容。由此，可以借助于控制装置触发所述显示装置10，从而能够为驾驶员2和副驾驶员3同时显示不同的信息。
驾驶员2或者说副驾驶员3能够借助于在检测空间12中做出的姿势显示不同的显示内容。为此，副驾驶员3例如将他的手在显示面1前面的检测空间12中运动。在此，其手指尖端6靠近显示面1。在这种情况下可以如下确定例如做出姿势的副驾驶员3的尖端位置：
如图3中所示，电极装置7位于副驾驶3的座位5中。通过该电极装置7可以将识别码电容地耦合到副驾驶员3的身体中。在此，该识别码可以辨别出副驾驶员3的座椅位置以及副驾驶员3本人位置。识别码经由副驾驶员3的身体进行传输并且在手指尖端6中电容地断开，使得识别码可以传输到安置在显示装置10中的接收装置中。
所述接收装置与控制装置8连接，该控制装置再与电极装置7电容地耦合。在一方面电极装置7与副驾驶员3之间的电容耦合中并且在另一方面副驾驶员3与显示装置10中接收装置之间的电容耦合中，使用具有非常受限的例如几个厘米或几个分米的有效距离的电场。该电场的有效距离基本上相当于检测空间12的大小。对于信号传输来说，使用几百kH的较低的载频，该载频产生几乎静态的电场，也就是在很大程度上适用对于静态场来说恰当的物理附件的电场。在所述信号传输的其它细节方面参照DE 10 2004 048 956 A1以及在其中引用的其它文献，这些文献由此通过参考容纳在本申请文件中。尤其可以应用在DE 10 2004 048 956 A1中使用的连接装置。驾驶员2的座椅位置可以以相应的方式确定。
如果副驾驶员3现在在检测空间12中以沿着其方向的水平运动做出姿势，那么就将该姿势分配给控制指令，该控制指令使得当前给驾驶员侧显示的显示内容也为副驾驶员侧也就是以观察角度B示出。相反，如果检测出驾驶员在检测空间12中以朝驾驶员的水平运动做出姿势，那么将该姿势分配给控制指令，该控制指令将副驾驶员的显示内容显示给驾驶员。
附图标记列表
1             显示面
2             驾驶员
3             副驾驶员
4             驾驶座椅
5             副驾驶座椅
6             用户的手指尖端
7             电极装置
8             控制装置
9             汽车总线
10           显示装置
11           姿势检测装置
12           检测空间
13          分析装置

Claims (12)

1.用于在汽车中提供用户界面的方法，其中
-在布置在汽车中的显示面（1）上能够显示操作对象和/或显示对象，
-对检测空间（12）中的姿势进行检测，该检测空间布置在显示面（1）的前面，
-将所检测的姿势分配给操作对象和/或显示对象以及控制指令，并且
-实施控制指令。
2.按权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述姿势包括由用户的手实施的运动。
3.按权利要求2所述的方法，
其特征在于，
所述操作对象包括能够借助于姿势控制的运动元件，并且在姿势中实施的运动使得运动元件在显示面（1）上进行运动，由此产生控制指令。
4.按上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
将包括水平运动的姿势分配给控制指令，该控制指令引起动画的显示对象的显示，借助于该显示对象能够在视觉和/或听觉上表现汽车功能。
5.按权利要求4所述的方法，
其特征在于，
检测哪个乘客做出了姿势，并且在召唤的姿势中淡入动画的显示对象并且在驱赶的姿势中淡出动画的显示对象。
6.按上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
能够为驾驶员侧以及副驾驶员侧同时显示不同的显示内容，并且为包括朝副驾驶员（3）的方向的水平运动的姿势分配将用于驾驶员侧的显示内容也显示给副驾驶员侧的控制指令。
7.按上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在显示面（1）上显示列表的一部分，其中能够沿图像滚动方向产生图像滚动，并且当检测到包括沿着图像滚动方向的运动的姿势时产生图像滚动。
8.按上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
显示用于调节声音输出的强度的操作对象，并且为包括沿着特定方向的运动的姿势分配引起声音强度的提高的控制指令，并且为包括沿着相反方向的运动的姿势分配引起声音强度的降低的控制指令。
9.按上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
显示用于将声音输出静音连接的操作对象，并且为包括沿着特定方向的运动的姿势分配引起静音连接的控制指令并且为包括沿着相反方向的运动的姿势分配撤除静音连接的控制指令。
10.按上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
显示用于表示进入的电话呼叫的操作对象，并且为实施相应于拿下听筒的运动的姿势分配接听电话呼叫的控制指令。
11.用于在汽车中提供用户界面的装置，具有
-用于显示操作对象和/或显示对象的显示面（1），其中该显示面（1）布置在汽车中，
-用于检测在检测空间（12）中的姿势的姿势检测装置（11），该检测空间布置在显示面（1）的前面，
-分析装置（13），用该分析装置能够将所检测的姿势分配给操作对象和/或显示对象以及控制指令，以及
-控制装置（8），借助于该控制装置能够实施控制指令。
12.按权利要求11所述的装置，
其特征在于，
如此构造所述显示面（1），从而能够为不同的观察角度（A、B）同时显示不同的显示内容。
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