CN102574469A - 用于运行操作设备的方法和操作设备 - Google Patents

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Abstract

用于运行操作设备的方法和操作设备。本发明涉及一种用于尤其是在机动车中运行操作设备的方法，其中所述操作设备具有显示面（2）和操作元件（4），在所述方法中，借助靠近检测装置（7）监视在操作元件（4）的周围环境中形成的探测区域（8），使得在该探测区域（8）中检测操纵元件，以及在显示面（2）上显示第一和第二显示内容（6,9）。本发明的方法的特征在于，当借助靠近检测装置（7）在探测区域中检测到操纵元件时，不再显示第一显示内容（6）。此外，本发明涉及用于执行该方法的操作设备。

Description

用于运行操作设备的方法和操作设备
技术领域
本发明涉及一种用于运行操作设备的方法，其中该操作设备具有显示面和操作元件。在该方法中，借助靠近检测装置监视在操作元件的周围环境中形成的探测区域，使得在该探测区域中检测操纵元件。此外，在显示面上显示第一和第二显示内容。此外，本发明涉及一种操作设备，其具有用于显示第一和第二显示内容的显示面、操作元件、靠近检测装置以及用于控制在显示面上显示的显示内容的控制设备，其中利用该靠近检测装置可以在操作元件的周围环境中所形成的探测区域中检测操纵元件。
该方法和该操作设备尤其是机动车的部件。借助该方法和操作设备可以尤其是操作机动车的装置。但是，该方法和操作设备还可以与其它设备、尤其是可携带的设备连接，该可携带的设备如音乐播放器、移动电话或移动导航系统。
背景技术
由DE 10 2007 039 445 A1已知一种用于借助固定在汽车中的显示器来显示信息的方法以及一种用于汽车的显示装置。在该文献中所描述的方法的情况下，当探测到对象靠近输入装置时，从显示状态变换为操作状态。显示状态的特征尤其在于，不显示分配给操作步骤的按钮。而在操作状态中显示这样的按钮。
期望在汽车中这样来显示信息，即所述信息可以快速和直观地被驾驶员接收，从而对所显示的信息的检测不会导致驾驶员在驾驶期间分散注意力。此外，操作应当是可以被直观、简单和快速地执行的，使得驾驶员在驾驶期间也能操作机动车的其信息由显示装置所显示的装置，即使显示装置必要时可以显示复杂的分层结构时也是如此。由此在汽车中的信息显示和与信息显示关联的操作有助于在驾驶汽车时的安全性。
发明内容
本发明基于以下任务，提供开头所述类型的方法和操作设备，其中对于使用者的操作舒适度得到改善，并且其中当使用者没有操纵操作设备时可以为使用者显示全面的信息。
该任务根据本发明通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求8的特征的操作设备解决。有利的构成和扩展由从属权利要求给出。
本发明的方法的特征在于，当借助靠近检测装置在探测区域中检测到操纵元件时，不再显示第一显示内容。在这样的情形中，假定使用者希望用操纵元件操纵所述操作元件。由于在本发明的方法中在这种情况下不再显示第一显示内容，因此可以放大地显示第二显示内容，并且对使用者来说使得由第二显示内容所支持的操作变得容易。通过这种方式可以提升针对使用者的操作舒适度。此外，可以代替第一显示内容而显示第三显示内容，该第三显示内容也可以在操纵所述操作元件时支持使用者。
所述操纵元件可以是任意的可用于操纵所述操作元件的元件。操纵元件尤其是操纵笔或使用者的指尖。
第一显示内容尤其是包括状态信息。这样的状态消息例如在机动车中使用本发明的方法情况下使用，以向乘客显示持久的、与机动车的驾驶相关的信息。例如，状态信息可以包括外部温度和机动车中的内部温度、关于是否传输交通信息的信息、关于通信连接的信息（例如移动电话供应商在该提供商的网络中的接收强度）、以及关于至机动车内的装置的接口的信息（例如无线电连接）。
当借助靠近检测单元在探测区域中没有检测到操纵元件时，第一显示内容尤其是与第二显示内容无关地显示。由此第一显示内容可以包括持久的信息显示，而第二显示内容包括要转换的应用的显示。但是，当使用者意图操纵所述操作元件时，第一显示内容的持久的信息显示隐去。通过这种方式在显示面上得出更大的显示区域，该显示区域可以在操作过程中支持使用者。这尤其是在机动车中使用本发明的方法的情况下是有利的，因为显示面的大小在这种情况下是相对小的并且此外必须在显示面上显示多种多样的信息。
根据本发明的方法的一种构型，所述显示面具有接触灵敏的表面。作为输入设备，在这种情况下提供所谓的触摸屏。在这种情况下，操作元件可以包括显示在显示面上的按钮。探测区域在这种情况下形成在显示面之前。由此如果使用者例如用其指尖靠近在显示面上的接触灵敏的表面，则该使用者用指尖出现在探测区域中。这被靠近检测装置检测到，据此第一显示内容隐去。
在本发明的含义中，按钮被理解为图形用户界面的控制元件。按钮与用于纯信息显示的元件和面——即所谓的显示元件和显示面——的区别在于，按钮可以被选择。在选择一个按钮时执行分配给该按钮的功能。该功能可以仅导致信息显示的改变。此外，通过按钮可以控制其操作由所述信息显示来支持的装置。由此，按钮可以替换常规的机械开关。按钮可以任意地在显示器的可自由编程的显示面上产生和显示。此外可以规定，可以对按钮进行标记。在这种情况下，所分配的功能还未被执行。但是，所标记的按钮相对于其它按钮被突出地显示。对按钮的标记和/或选择可以借助光标控制或者通过对显示器的接触灵敏的表面进行直接操作来进行。
在本发明方法的另一构型中，操作元件从显示面中除去（absetzen）地布置。操作元件例如可以是机械操作元件，尤其是在机动车的中控台中的旋转-按压发送器，利用该旋转-按压发送器可以进行操作。借助被除去的操作元件的操作可以由显示面上的显示来支持。例如，在这种情况下还可以在显示面上显示可以借助被除去的操作元件控制的按钮。检测区域在这种情况下围绕被除去的操作元件形成。
根据本发明的构型，当借助靠近检测装置在探测区域中未检测到操纵元件时，在第二显示区域中重叠地显示按钮。相反，当借助靠近检测装置在探测区域中检测到操纵元件时，按钮在第二显示区域中非重叠地显示。由此实现了，当没有探测到使用者的操纵意图时可以显示大量的按钮。相反，当由于在探测区域中检测到操纵元件而探测到这样的操纵意图时，可以将按钮这样来显示，使得按钮相互良好地分界并且由此可以容易地由使用者操纵。通过该措施，在操纵按钮时提高了对于使用者来说的操作舒适度。
此外，当借助靠近检测装置没有在探测区域中检测到操纵元件时，第一显示单元可以透明地显示。由此实现了，在使用者以操纵元件进入探测区域之前，使用者通过第一显示内容可以识别第二显示内容的透明的显示面或按钮。由此也可以提供对于使用者来说的舒适度。
根据本发明方法的另一构型，当借助靠近检测装置在探测区域中检测到操纵元件时，第二显示内容至少部分放大地显示。如果第二显示内容显示在操作过程中支持使用者的信息，则由此实现了所述信息可以被使用者更好地察觉。
在显示面上的具有第一和第二显示内容的、在其中未在探测区域中检测到操纵元件的状态中的显示，可以与其中所显示的信息未被分配给操作步骤的显示状态相应。但是如果在探测区域中检测到操纵元件，现在单独显示的第二显示内容可以与所谓的操作状态相应，在所述操作状态中显示分配给至少一个可执行的操作步骤的信息。由此当在探测区域中检测到操纵元件时，才改变显示内容，使得借助所述显示内容可以执行操作过程。例如，可以从显示面切换到可操纵的按钮。
本发明的操作设备的特征在于，所述控制设备与靠近检测装置耦合，使得当借助靠近检测装置在探测区域中检测到操纵元件时不再显示第一显示内容。
本发明的操作设备尤其是构成为，使得该操作设备可以部分地或者完整地执行上述方法步骤。所述操作设备例如集成在机动车中。借助操作设备可以在这种情况下操作机动车的不同装置。本发明的操作设备具有与本发明的方法相同的上述优点。
根据本发明的操作设备的一种构型，显示面具有接触灵敏的表面。操作元件在这种情况下可以包括在显示面上显示的按钮。由此，操作元件在这种情况下由所谓的触摸屏提供。探测区域在这种情况下形成在显示面之前或在触摸屏之前。
根据另一种构型，操作元件从显示面中除去地布置。操作元件例如可以是机械操作元件，例如是旋转-按压发送器。但是对被除去的操作元件的操纵通过显示面上的显示来支持。
所述靠近检测装置例如可以包括反射光栅，所述反射光栅包括至少一个用于将电磁探测辐射发射到探测区域中的发光器件以及用于探测探测辐射在操纵元件处被散射和/或被反射的部分的接收元件。靠近检测装置尤其是可以构成为，使得借助所接收的探测辐射的强度来识别探测区域中的操纵元件。此外，靠近检测装置可以包括用于各个探测区的不同的发光器件，这些发光器件分别将电磁探测辐射发射到各自的探测区中。此外可以设置用于对所发射的探测辐射进行调制的调制设备，从而被发射到各个探测区中的探测辐射分别在它们的调制方面是不同的。在这种情况下，靠近检测装置还可以包括分析单元，所述分析单元构成为使得所接收的被反射的和/或被散射的探测辐射在它们的调制方面可以得到分析，以确定在哪个探测区中所述探测辐射在操纵元件处被散射或反射。由此借助靠近检测装置，可以单独地对每个探测区确定操纵元件的停留持续时间。
附图说明
现在借助实施例参照附图阐述本发明。
图1以俯视图示意性示出本发明的操作设备的实施例的结构，
图2以垂直的截面视图示出该实施例的操作设备，
图3A和3B示出显示状态和操作状态下的显示，这些显示由本发明的方法的实施例产生，以及
图4A和4B示出显示状态和操作状态下的另外的显示，这些另外的显示由本发明的方法的实施例产生。
具体实施方式
下面描述的实施例涉及所述操作设备和所述方法在机动车、尤其是汽车中的使用。借助操作设备和通过所述方法可以向乘客显示信息。此外，乘客可以借助操作设备操作机动车的装置并且控制显示。但是要指出，所述操作设备和所述方法通过相同的方式还可以在其它设备（例如移动设备）中采用。
所述操作设备包括具有显示面2的显示设备1，该显示面2布置在机动车的内部空间中，使得显示面对于至少一个乘客、尤其是驾驶员来说是良好可视的。显示面2可以由任意结构形式的显示器、尤其是液晶显示器提供。
此外，显示内容可以被投影到显示面2上。由此显示设备1还可以是所谓的平视显示器或俯视显示器。
显示设备1与控制设备3连接，利用该控制设备3可以产生用于在显示面2上显示信息的图形数据。控制设备3还与输入设备4连接，通过该输入设备4使用者可以对机动车的、其信息显示在显示面2上的装置进行控制。由此，该输入设备是一种操作元件。
在当前的实施例中，输入设备4通过显示面2的接触灵敏的操作表面来提供。例如，可以在显示面2上布置薄膜，利用该薄膜可以探测操纵元件的接触位置。该操纵元件尤其是使用者的指尖。该薄膜例如可以构成为电阻式触摸薄膜、电容式触摸薄膜或者压电式薄膜。此外，该薄膜可以构成为对例如从使用者的指尖发出的热流进行测量。由接触薄膜的时间发展，可以获得不同的输入。例如，在最简单的情况下可以检测在确定的位置时对薄膜的接触并且分配给在显示面2上显示的图形对象。此外，可以检测在确定的位置时或在确定的区域内的接触长度。在显示面2上可以显示可操纵的按钮作为操作元件。
代替接触灵敏的操作表面，也可以由被除去的操作元件来形成输入设备4。在这种情况下，对该操作元件的操纵可以由显示面2上的显示来支持。但是下面假定作为输入设备4设置接触灵敏的表面。
此外，操作设备包括靠近检测装置7。借助该靠近检测装置7可以在探测区域8中检测操纵元件。探测区域8在图2中详细示出。探测区域8被形成为，使得检测到操纵元件向操作表面4的靠近。
在这里描述的实施例中，探测区域8在操作表面4之前形成至少一个立体。该立体尤其是形成直角平行六面体，该直角平行六面体利用其侧面在与操作表面4平行分布的延伸上完全包围操作表面4。在垂直于操作表面4的方向上，该直角平行六面体离操作表面4或者直接在操作表面4之前多达例如大约40cm的距离。在此，探测区域8的外边界在操作表面4之前的距离被选择为，使得可以及时探测到向操作表面4的靠近，从而可以足够早地改变显示面2上的显示以便在输入时支持使用者。此外，探测区域8与操作表面4之间的距离应当被选择为，使得当无意进行对操作表面4的操作时操纵元件或其它对象尽可能少地运动到探测区域8中。
下面阐述靠近检测装置7的不同构成：
根据第一种构型，靠近检测装置将电磁探测辐射、优选在红外波长范围中的电磁探测辐射发射到探测区域8中。探测辐射以合适的方式在显示设备1的附近射出，使得探测辐射可以检测整个探测区域8。例如，可以在操作表面4上方和下方分别布置一个对于探测辐射来说是透明的发射窗。在这些发射窗后面布置了用于发射探测辐射的发光器件。所述发光器件例如是发射红外波长范围内的光的发光二极管。此外，在这些发射窗后面布置至少一个接收元件。接收元件例如可以是光电二极管。为了防止发光器件的散射辐射的直接入射或防止所述散射辐射的收集，在接收元件上面布置包括入射开口的屏蔽装置。基准发光器件例如与接收元件一起位于该屏蔽装置下方，所述基准发光器件优选与发光器件构成为相同的。该基准发光器件被设置为在时间上与发光器件交替地发射在与发光器件相同的波长范围或频率范围中的基准辐射。通过这种方式可以在机动车中进行背景辐射的补偿。在接收元件的屏蔽装置的入射开口之前可以设置另外的光学元件，该另外的光学元件将发光器件的、在操纵元件处被散射和/或被反射的并且穿过发射窗的探测辐射聚焦到接收元件上。此外，靠近检测装置包括用于控制发光器件以及基准发光器件的控制电子装置。
在靠近检测装置7的替换构成中，高频信号通过使用者的身体传输并且被用于使用者指尖的位置检测以及必要时用于确定使用者的位置。在使用者——即例如驾驶员——的座位上具有电极装置。通过该电极装置将高频信号输入耦合到使用者的身体中。当使用者用其指尖靠近传感器时，所输入耦合的高频信号由传感器电感式地接收。借助布置在操作表面4中或后面的多个传感器，可以通过在各个传感器中输出耦合的信号的强度借助三角测量来确定使用者指间在空间中——即尤其是在探测区域8中——的位置。在此不需要接触操作表面4或传感器。
此外，可以通过电极装置将识别代码电容式地输入耦合到使用者的身体中并且在显示设备1中的传感器中输出耦合。由此通过使用者的身体可以传输说明使用者从什么操作位置靠近操作表面4的识别代码。如果相应的电极装置既在驾驶员位置中又在副驾驶员位置中布置，则可以向控制设备3输出说明操纵元件的使用者是驾驶员还是副驾驶员的信号。对操作位置的这种类型的识别也可以与靠近检测装置7的其它构型结合地采用。靠近检测装置7的这种构型的基本原理以及信号传输的另外的细节在DE 10 2004 048 956 A1和WO 2004/078536 A2中描述。
在靠近检测装置7的另一种构型中，在探测区域8中如下来检测操纵元件的位置：沿着虚拟的行来构思发送和接收方案，利用该方案连续地用窄束的红外光射束扫描操纵元件的停留区域。在此，促使各个发送地点沿着虚拟的行连续地输出各个红外光脉冲。如果最后的发送地点在所述行中，则下一步再次控制第一个发送地点，从而所扫描的红外光射束总是周期地从探测区域8的一侧扫描到另一侧。由此依据红外光脉冲的发送节拍，可以不间断地扫描探测区域8并且探测操纵元件的位置。被反射的红外光脉冲分量的测量与所发送的红外光脉冲的节拍匹配。在此，向各个发送地点或向其入射区域的分配确定了测量的接收特性。操纵元件的位置确定的细节在DE 100 58 244 C2中描述。
最后还可以借助相机系统和设置在后面的图像处理装置以及通过超声波传感器系统来跟随操纵元件的位置。
靠近检测装置7将探测区域8中的操纵元件的当前位置连续地传输到控制设备3。依据该信号，控制设备3可以改变显示面2上的显示。
最后，控制设备3与机动车总线5耦合。通过机动车总线5，控制设备3与机动车的另外的装置连接，应当在显示面2上显示针对所述另外的装置的信息并且应当借助输入设备4来操作所述另外的装置。
下面参照图3和图4详细阐述本发明方法的可由上面描述的操作设备执行的实施例：
在图3A和3B中，在显示面2上显示由本发明方法的一种实施例产生的显示。在图3A中示出显示模式，该显示模式在靠近检测装置7没有在探测区域8中检测到操纵元件时显示。在图3B中示出操作模式，该操作模式在靠近检测装置7在探测区域8中检测到操纵元件时显示。
在显示模式中，在显示面2的上部中示出具有针对外部温度、交通信息的接收、电信供应商、蓝牙连接、无线接口的接收强度以及机动车内部空间中的内部温度的状态信息的显示条6。显示条6形成第一显示内容。
此外，显示具有第二显示内容的显示区域9，该显示区域9在图3A中所示的示例中在部分区域10中显示导航系统的地图并且在其下面的另一个显示条中显示操作设备的不同显示面11。
如果使用者现在靠近输入设备4，即例如显示设备1的接触灵敏的表面，则该使用者例如用其指尖进入探测区域8中。这由靠近检测装置7检测，据此靠近检测装置7将相应的信号传输到控制设备3。控制设备3据此控制显示面2，使得第一显示内容、即显示条6不再显示。此外，第二显示内容、即显示区域9与所提供的更大的显示面匹配。此外，显示面11转换到可操纵的按钮11。在此，在操作模式中的按钮11比在显示模式中的显示面11更大地显示。由此提高了对于使用者来说的操作舒适度，因为使用者可以更容易地操纵按钮11。
通过操纵按钮11，使用者可以在机动车的操作系统中导航，并且例如将其它显示内容显示在显示区域10中。在使用者结束操纵并且从探测区域8中除去操纵元件之后，对显示面2来说再次切换到显示模式中，其中在这种情况下必要时在显示区域10中显示另一显示内容。但是，在显示条6中显示的状态信息不改变，只是使用者在设置菜单中进行特殊的其它设置，利用这些其它设置可以定义所显示的状态信息。
在图4A和4B中示出针对显示模式中的显示（图4A）和操作模式中的显示（图4B）的另一个示例，这些显示由本发明的方法的实施例产生。在这种情况下，在显示条6中显示具有内部温度和外部温度的显示面12。在显示区域10中显示关于机动车的无线电的信息。针对各个无线电台显示必要时可以重叠显示的图形13。当前设置的无线电台尤其是可以显示在前景中，其它的可接收的无线电台可以通过另外的图形13代表地显示在背景中。在显示面2下方如上所描述的示出显示面11。
当借助靠近检测装置7在探测区域8中检测到操纵元件时，控制设备3将显示面2上的显示切换到如在图4D中所示的操作模式。具有状态信息的显示条6消失，并且显示面11被切换到按钮11并且放大地示出。此外，针对各个无线电台的图形13不再重叠地示出，而是并排地示出，从而使用者可以容易地选择无线电台。然后，图形13还可以构成为可操纵的按钮。使用者可以例如通过以下方式来选择一个无线电台，即使用者接触显示面2的接触灵敏的表面。
附图标记列表
1显示设备
2显示面
3控制设备
4输入设备/操作元件
5机动车总线
6显示条/第一显示内容
7靠近检测装置
8探测区域
9显示区域/第二显示内容
10（部分）显示区域
11显示面/按钮
13图形

Claims (10)

1.一种用于尤其是在机动车中运行操作设备的方法，其中所述操作设备具有显示面（2）和操作元件（4），在所述方法中，
-借助靠近检测装置（7）监视在操作元件（4）的周围环境中形成的探测区域（8），使得在该探测区域（8）中检测操纵元件，以及
-在显示面（2）上显示第一和第二显示内容（6,9），
其特征在于，
-当借助靠近检测装置（7）在探测区域中检测到操纵元件时，不再显示第一显示内容（6）。
2.根据权利要求1的方法，
其特征在于，
第一显示内容（6）包括状态信息。
3.根据权利要求1或2的方法，
其特征在于，
当借助靠近检测装置（7）在探测区域（8）中没有检测到操纵元件时，第一显示内容（6）与第二显示内容（9）无关地显示。
4.根据前述权利要求之一的方法，
其特征在于，
所述显示面（2）具有接触灵敏的表面，操作元件（4）包括显示在显示面（2）上的按钮（11），并且探测区域（8）形成在显示面之前。
5.根据前述权利要求之一的方法，
其特征在于，
当借助靠近检测装置（7）在探测区域（8）中检测到操纵元件时，按钮（13）在第二显示区域（9）中非重叠地显示。
6.根据前述权利要求之一的方法，
其特征在于，
当借助靠近检测装置（7）在显示区域（8）中没有检测到操纵元件时，第一显示内容透明地显示。
7.根据前述权利要求之一的方法，
其特征在于，
当借助靠近检测装置（7）在探测区域（8）中检测到操纵元件时，第二显示内容（9）至少部分放大地显示。
8.一种操作设备，尤其是用于机动车的操作设备，其具有
-用于显示第一和第二显示内容（6,9）的显示面（2），
-操作元件（4），
-靠近检测装置（7），借助该靠近检测装置能够在操作元件（4）的周围环境中所形成的探测区域（8）中检测操纵元件，以及
-控制设备（3），用于控制在显示面（2）上显示的显示内容，
其特征在于，
-所述控制设备（3）与靠近检测装置（7）耦合，使得当借助靠近检测装置（7）在探测区域（8）中检测到操纵元件时不再显示第一显示内容（6）。
9.根据权利要求8的操作设备，
其特征在于，
显示面（2）具有接触灵敏的表面，所述操作元件（4）包括在显示面（2）上显示的按钮（11,13），以及探测区域（8）形成在显示面（2）之前。
10.根据权利要求8或9的操作设备，
其特征在于，
操作元件（4）从显示面（2）中除去地布置。
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