CN103180812A - 车辆交互系统 - Google Patents

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恽姿
刘毅林
郭蔺莹
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Ooros Automotive Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种允许使用者通过带有包括输入区域的触摸屏的交互系统来控制车辆应用的方法。所述方法包括：在触摸屏的第一边缘区域显示第一应用的第一表示。在触摸屏的主区域显示第二应用的第二表示。当检测到第一类型的手势时将主区域上显示的第二应用的第二表示替换为第一应用的第一表示的显示，其中第一类型的手势包括沿着一条或多条线指向第一边缘区域的手指运动。

Description

车辆交互系统
【技术领域】
本发明涉及一种车辆交互系统，尤其涉及一种可以识别使用者不同手势的车辆交互系统。
【背景技术】
现今许多车辆都提供了诸多应用，例如：乘用车经常提供收音机、MP3播放器、电视、导航系统以及电话等应用。为了便于控制，通过一界面装置来统一控制车辆的不同应用。例如：对收音机的控制以及对车辆空调的设置通常是通过相同的界面装置来实现的。
这样的界面装置可以使用不同种类的触发机构，例如按键(hard keys)、按钮、操纵杆等等，来实现用户输入。基于这些触发机构的界面装置，经常会有这样的缺陷：由于触发机构与不同的功能联系在一起，而使得操作变得复杂，并且需要使用者的充分注意。然而，当使用者在驾驶车辆时，通常不能够集中注意力在界面装置的操作上。
为了简化操作，WO 2010/142543A1号专利申请公开了一种带有触摸屏的界面装置。触摸屏上显示了一张包括数个对象的菜单，其中该对象与全局(global)输入手势相联系。独立于当前触摸屏上的可视内容，一功能会在检测到相应的一种全局输入手势时被执行。全局输入手势可以包括使用者在触摸屏上用手指书写的一个数字。然后，界面装置执行对应于该数字的菜单上的一功能。
然而，使用者仍然需要在驾驶时获得当前显示的菜单，找到想要的功能，确定该想要的功能所对应的数字，然后在触摸屏上做一个复杂的书写手势。
【发明内容】
本发明目的在于提供一种直观、快速、简单且只需要驾驶员花最少注意力的车辆应用导航方法。进一步地，多重触控可以区分局部控制(如点触控)和全局控制(如单一滑动)，并实现从一种应用到另一种应用的显示或者操作的切换。
为解决上述问题，本发明提供了一种如权利要求1所述的方法、如权利要求13所述的计算机可读介质以及如权利要求14所述的交互系统。
特别地，提供一种允许用户通过交互系统来控制车辆应用的方法，所述交互系统带有包含输入区域的触摸屏。该方法包括：
在触摸屏的第一边缘区域显示第一应用的第一表示；
在触摸屏的主区域显示第二应用的第二表示；以及
当检测到第一类型的手势时将主区域的显示从所述第二应用的第二表示替换为所述第一应用的第一表示，
其中第一类型的手势包括沿着一条或多条线朝向第一边缘区域的手指运动。
在本发明中，在屏幕边缘区域显示的表示专用于具体的应用。使用者通过朝向所述表示中的一个的简单手指滑动，能够促使所述交互系统在主区域开启相应的应用。进一步地，由于表示是在边缘区域显示的，使用者容易看到他的手势应指向的方位并且能够不必浏览任何菜单只通过手指朝上述表示滑动而快速地调用相应的应用。所述表示可以直接位于触摸屏的边缘。因为使用者能够感受到触摸屏的边缘，因此能够不看触摸屏“盲”执行应用改变。在一些实施方式中，应用的两个或多个表示可以显示在相同的边缘区域。在一些实施方式中，一个或多个表示显示在触摸屏的一个直边部分。此外，主区域可以与触摸屏的输入区域相同或完全位于触摸屏的输入区域内。
在一些实施方式中，所述方法进一步包括在检测到第一类型的手势时启动第一应用。这是非常有用的，特别当第一应用并未在背景(background)下运行时。
根据优选的实施方式，在触摸屏的一个边缘区域显示一种应用的表示，包括显示条形、圆形或其他几何图形，优选地，是沿着上述边缘区域或者触摸屏的一个边缘的延伸部分，和/或是在上述边缘区域中的一个标签。所述条形或者标签向使用者清晰地指示第一类型的手势应指向的方向以显示所想要的应用的表示。特别地，标签可以包括一个与应用相关联的简化的名称和/或符号。这有助于使用者识别朝该方向执行的手势可以调用何种应用。在边缘区域显示的表示可以与其周围的主区域有不同的颜色。
手指的运动可以包括在触摸屏上的运动。第一类型的手势可以包括使用者的手指和触摸屏在一个接触位置上的接触以及通过移动手指沿着一条线移动上述接触位置。当手指和触摸屏之间存在沿着该线不间断地或者基本上不间断地接触时，该线始于手指首次触摸屏时的接触位置并终于手指停止触摸屏时的位置。
在优选的实施方式中，第一类型的手势只有当手指在主区域中运动时才能被检测到。通过将手指运动限制于主区域中，边缘区域仍然可以被用于其他手势，例如控制显示在那些区域中的应用。更优选地，第一类型的手势只有在手指运动引起的与触摸屏的接触线完全在主区域中时才能被检测到。这可以在手势延伸涵盖于主区域与一个边缘区域两者时，避免造成对使用者输入的误解。
在优选的实施方式中，手指运动包括基本上沿着朝向第一边缘区域的线移动的至少两根手指运动，并且手指运动是在主区域中进行的。使用两指手势是优选的，由于单指手势仍然可以用来调用与显示在主区域中的目标相关联的功能。此外，在本实施方式中，主区域被用于显示一种应用的表示以及输入手势。
在一些实施方式中，所述至少两指运动在手指与触摸屏的接触位置最小间距为大约10毫米、特别地为大约15毫米、优选地为大约20毫米时能被检测到。
根据优选的实施方式中，当手指的运动速度和/或距离达到预定的值时第一类型的手势能够被检测到。这可以防止车辆运动时因使用者手指无意接触到触摸屏而造成不想要的应用被显示。进一步地，需要一预定的距离，这样可以避免对使用者想要启动与主区域相关联的功能的短手势的误解。根据优选的实施方式中，第一类型的手势只有在该手势在屏幕上产生2毫米至100毫米、特别地3毫米至60毫米以及优选地5毫米至50毫米长的接触线时才能被检测到。这样的长度可以清楚地区分滑动手势和一个静态的、点状的手势。这在所述交互系统也提供静态手势时尤其有利，例如调用与主区域中的目标相关联的功能，如下文所述。
在一些实施方式中，第一类型的手势只有在手指运动形成的直线长度是显示屏的最小尺寸或者是直径的5％、特别地是至少10％以及优选地是至少20％时能够被检测到。在优选的实施方式中，当手指在触摸屏上沿预定的方向运动时，所述第一类型的手势能被检测到。
在一些实施方式中，第二应用只有在所述手势在触摸屏屏上产生一条直的接触线时才会被替换。相对于在触摸屏上产生曲线或者带转角的接触线的手势，产生一条基本上直的接触线的手势，其方向能被简单地判定。在这里，基本基本上直的这一术语可以包括曲率半径超过大约20毫米、特别地超过大约50毫米以及优选地超过大约100毫米。可替代地或附加地，基本上直的这一术语可以包括接触线的曲率半径与接触线长度的比率超过1、特别是超过3以及优选地超过10。
根据优选的实施方式，第一及第二应用中至少之一是导航应用、娱乐应用、通信应用或者汽车信息应用。在主区域上显示的应用可以包括在主区域上显示至少一个与上述应用相关联的对象。所述至少一个对象可以是，例如与应用的一个功能相关联的对象、象形图、按钮和/或表示与应用相关联的信息的对象。
在优选的实施方式中，在主区域中显示第一和/或第二表示，所述方法进一步包括：
在主区域中，显示至少一个在对象区域内与显示于主区域中的相应应用的一个功能相关联的对象；进一步地，该方法包括：
当不同于第一类型的手势的第二类型的手势被检测到时，执行与所述对象相关联的功能。
该实施方式进一步允许使用者通过主区域调用功能。在主区域显示的对象可以包括，例如功能的符号或名称。甚至更优选地，第二类型的手势是单指运动，例如单指滑动或者单指静态手势。静态手势是在触摸屏上产生一个基本没有移动的接触位置的手势。
甚至更优选地是所述执行包括通过所述车辆交互系统的总线连接器传输触发信号到与所述功能相关联的执行单元。在本实施方式中，执行单元可以在所述交互系统的外部。所述交互系统因此可以在不替换执行单元的情况下被替换。进一步地，通过通信总线的通信更优选地与不同种的执行单元有更好的兼容性。可替换地，如下所述一个或多个执行单元可集成到所述交互系统中。
在一些实施方式中，每一种应用可以与不同的执行单元相关联。所述交互系统可以通过所述通信连接而连接至若干执行单元。每一执行单元可以适用于执行与上述各个应用相关联的功能。每个执行单元可以包括例如娱乐单元、通信单元、导航单元和/或车辆信息单元。娱乐单元可以进一步包括收音机、CD播放器和/或MP3播放器。车辆信息单元可以包括例如温度控制单元。
根据优选的实施方式，所述方法进一步包括：
在触摸屏各个边缘区域显示至少一个，优选地为三个，各相应应用的附加表示，以及
当朝着边缘区域中的一个的第一类型的手势在触摸屏上被检测到时，将主区域中第二应用的第二表示的显示替换为附加表示中的一种的显示。
在这里，各种应用可以通过使用者在触摸屏上朝特定方向滑动来启动。因此，使用者被提供了通过简单的手势来控制各种应用的可能性。特别地，所述表示可以与不同的应用相关联。可替换地，表示中的两个或更多个可以与相同的应用相关联。
根据一优选的实施方式，该方法进一步包括当检测到朝着第一边缘区域的第一类型的手势时，传递一个声音通知。在该实施方式中，使用者通过声音通知而被告知在主区域中的应用被替换了。该步骤可以包括发送一个基于当前在主区域中显示的应用的不同的声音通知。例如，一种不同频率的蜂鸣声可以因当前在主菜单上显示的不同的应用而产生。使用者因此可以不看屏幕而被告知哪种应用被显示了。
进一步地，本发明提供一种包含指令的计算机可读介质，其中所述指令当被带有触摸屏的车辆交互系统执行时使得交互系统执行上述方法。
更进一步地，提供一种控制车辆应用的交互系统，其适用于在触摸屏的主区域和至少两个边缘区域显示若干应用且可以通过用户输入来触发所述应用的相应功能，其包括：触摸屏，被配置为可以区分第一类型的手势和第二类型的手势以及当第一类型的手势被检测到时将触摸屏的主区域中的第二应用的表示的显示替换为之前显示在第一边缘区域中的第一应用的表示的显示，其中第一类型的手势包括沿着线朝着第一边缘区域的手指运动，且其中主区域包括不被边缘区域覆盖的整个触摸屏区域。
特别地，所述主区域可以包括不被至少两个边缘区域覆盖的整个触摸屏区域。在优选的实施方式中，所述触摸屏的大致整个主区域响应于第一类型的手势，因而使用者能够不需要观测触摸屏而完成第一类型的手势，从而正确地实现想要的控制。
在优选的实施方式中，当两手指在触摸屏上朝着第一边缘区域移动了一段预定的距离时，所述第一类型的手势被检测到。
根据优选的实施方式，触摸屏进一步被配置成当第二类型的手势被检测到时触发一种应用的一种选定功能，其中第二类型的手势不同于第一类型的手势。
在优选的实施方式中，第二类型的手势是一指与触摸屏静态接触或在触摸屏上滑动一段距离。
所述交互系统适用于控制车辆的应用。特别地，界面装置可以具有一个用以与车辆的总线连接的总线连接器。
本发明进一步提供了带触摸屏的适用于实施上述方法的用以控制车辆应用的交互系统。
在一实施方式中，所述触摸屏包括液晶显示屏，发光二极管(LED)，特别是有机发光二极管(OLED)，和/或多彩色显示单元。进一步地，可使用实现精确及迅速的识别多接触手势的触摸感应面板。在一个实施例中，触摸屏可以是电容式的屏幕。这样的显示单元易于制造，可靠并且耗能少。在车辆中使用该界面单元的情况下，这是特别有益的。
在优选的实施方式中，所述交互系统进一步包括将所述系统固定地安装在所述汽车上，特别是装入所述车辆的仪表板中的手段。这使得交互系统相对于驾驶员有一个稳定的位置，这样他可以简单地找到屏幕。固定地安装的手段可以包括，例如螺纹、一个或多个螺钉孔和/或一个或多个夹板。
进一步地，本发明提供了包括上述交互系统的机动车辆，特别地，如乘用车、卡车、摩托艇或者飞机。
【附图说明】
本发明现在通过对下述优选的实施方式的描述来进行说明，其中：
图1是本发明交互系统一实施方式的简要方框图；
图2是本发明交互系统的屏幕具有第一屏幕布局的示意图；
图3是本发明交互系统的屏幕具有第二屏幕布局的示意图；
图4是本发明交互系统的屏幕具有第三屏幕布局的示意图。
图5是本发明交互系统的示意图。
【具体实施方式】
图1所示的是本发明交互系统的一个实施方式的简要方框图。交互系统1包括触摸屏20、控制单元50、存储器60和总线连接器70。控制单元50连接至存储器60，并且进一步地适用于执行存储在存储器60中的程序。进一步地，控制单元50被连接至触摸屏20。控制单元50控制触摸屏20的显示以及进一步地适用于接收使用者通过触摸屏20的输入。此外，通过控制单元50被连接至总线连接器70，交互系统1可以通过总线连接器70连接至车辆总线。
图2至4所示的是在本发明交互系统1触摸屏20的主区域21上显示不同的应用。矩形触摸屏20上显示有一主区域21。在主区域21上一次只显示一个应用。在图2中，在主区域21上显示一种娱乐应用。该娱乐应用包括与MP3播放列表中的一首歌曲相关联的一个对象22。如果使用者用手指以静态方式接触该对象22，交互系统1执行播放相应的歌曲。在触摸屏20的每个边缘30-33，分别显示一种相应应用的相应表示40-43。每一个表示40-43包括含有与对应的应用相关联的标签的条形。更具体地，在上边缘区域，显示了一种导航应用的表示40；在右边缘区域，显示了一种汽车信息应用的表示41；在下边缘区域，显示了一种娱乐应用的表示42；以及在左边缘区域显示了一种通信应用的表示43。
当检测到一多重手势时，交互系统可以将主区域的显示从一种应用的表示改变为另一种应用的表示。多重手势可以包括可被交互系统识别的在触摸屏上按照预定图形的两指触控、三指触控、四指触控或五指触控。在一个实施例中，所述预定图形可以是一个使用者容易执行的手指触控图形。例如，一种两指手势可以包括朝着不同方向的两指滑动。特别地，一种如图2中标号80所示的方向朝上的两指滑动可以将主区域21上的显示替换为显示导航应用的表示。类似地，一种朝下的两指滑动可以将主区域21上的显示替换为显示娱乐应用的表示，一种朝左的两指滑动可以将主区域21上的显示替换为显示通信应用的表示，一种朝右的两指滑动可以将主区域21上的显示替换为显示车辆信息应用的表示。即，触摸屏20的主区域21支持多重手势控制。在主区域21的单指手势可以引起一种应用内的一种功能的执行，而两指手势可以引起在主区域21上显示的不同应用之间的切换。在一个实施例中，如图3所示，图2中说明的两指运动可以引起在主区域上以导航应用的显示来替换之前娱乐应用的显示。
在图3中，触摸屏20的主区域21正显示导航应用的表示。通过单指的手势选择在主区域21显示的“查找位置”22可以驱动一个键盘25在主区域21上显示(参考图4所示)，以允许使用者在显示于主区域21的定位域26中输入一个目的地来获得指引。进一步地，如手指81所示选择在主区域24显示的“查看地图”24引起交互系统1在主区域21上显示一幅地图。类似地，使用者可以选择交互系统中的娱乐应用、通信应用、车辆信息应用和其他应用中的不同菜单等级或者执行一种功能，如果这些应用中的一个在主区域21上显示的话。
不管当前显示在主区域21上的应用是什么，一个在主区域21上的二指手势可以引起在主区域21上的当前应用的表示被替换为一种不同应用的表示。
图5所示为本发明交互系统的一实施方式。交互系统2包括一八角形的触摸屏200。触摸屏200包括一主区域201。在触摸屏200的每一个边缘210-280，显示了各种不同应用的表示。图5中只是引用标号为290的一种示例的表示。通过朝着边缘区域的其中之一的两指滑动手势，相应的应用就在主区域201被显示。交互系统2适用于识别朝着八个边缘的两指滑动手势。如图2-4所示的实施方式的更详细描述，主区域201上可以显示相应的目标区域的若干对象。使用者可以通过在上述对象的其中之一上做单指的手势，来调用显示在主区域201内的应用的各个功能。
在不背离所附权利要求所限定的本发明范围的情况下，对上述描述的实施方式的进一步变化或修改是可能的。例如，显示在边缘区域的表示可以包括相应应用的当前状态。在一些实施方式中，在一个边缘区域、两个边缘区域或三个边缘区域显示应用的表示，而其余边缘区域为其他目的而被保留。

Claims (19)

1.一种允许用户通过交互系统(1；2)控制车辆的应用的方法，所述交互系统具有触摸屏(20；200)，所述触摸屏具有输入区域，该方法包括：
在所述触摸屏(20；200)的第一边缘区域显示第一应用的第一表示(40-43；29)；
在所述触摸屏(20；200)的主区域(21；201)显示第二应用的第二表示(40-43；29)；以及
当检测到第一类型的手势时，用所述第一应用的所述第一表示(40-43；29)的显示替换在所述主区域(21；201)中的、所述第二应用的所述第二表示(40-43；29)的显示，其中所述第一类型的手势包括沿着一条或多条线朝向所述第一边缘区域的手指运动。
2.如权利要求1所述的方法其中：只有当所述手指运动处于所述主区域(20；201)内时，所述第一类型的手势才能被检测到。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中：所述手指运动包括基本沿着朝向所述第一边缘区域的线移动的至少两根手指运动，并且所述手指运动是在所述主区域(21；201)内进行的。
4.如权利要求1或2所述的方法其中：所述手指运动包括在所述主区域(21；201)内按照预定的图形移动的多根手指运动。
5.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其中：在所述手指运动的速度和/或距离达到预定的值时，所述第一类型的手势被检测到。
6.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其中：当手指在所述触摸屏(20；200)上以预定的方向移动预定的距离时，所述第一类型的手势被检测到。
7.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其中：只有当所述手指运动在所述触摸屏(20；200)上形成长度至少为所述触摸屏的最小尺寸的5％、特别地至少约10％、优选地至少20％的接触线时，所述第一类型的手势才能被检测到。
8.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其中：只有在所述触摸屏(20；200)上形成基本上直的接触线时，所述第一类型的手势才能被检测到。
9.如前述权利要求中任何一项所述的方法，其中：在所述主区域(21；201)中显示所述第一表示和/或第二表示包括：
在所述主区域(21；201)上，在与所述主区域(21；201)中显示的相应应用的功能相关联的对象区域内显示至少一个对象(22-26)；而且，该方法还包括：
当不同于所述第一类型的手势的第二类型的手势被检测到时，执行与所述对象(22-26)相关联的功能。
10.如权利要求9所述的方法，其中：所述第二类型的手势是单指运动。
11.如权利要求9或10所述的方法，其中：执行步骤包括：通过所述交互系统的总线连接器(70)将触发信号传输到与所述功能相关联的执行单元。
12.如前述权利要求中任何一项所述的方法，还包括：
在所述触摸屏(20；200)的各个边缘区域中显示各应用的至少一个表示，优选地为各应用的三个附加表示(40-43；29)，以及
当朝着所述边缘区域中的一个的第一类型的手势在所述触摸屏(20；200)上被检测到时，用一个附加表示(40-43；29)的显示替换在所述主区域(21；201)中的、所述第二应用的所述第二表示的显示。
13.如前述权利要求中任何一项所述的方法，还包括：当朝着所述第一边缘区域的所述第一类型的手势被检测到时，发送声音通知。
14.一种包含指令的计算机可读介质，其中当所述指令被具有触摸屏(20；200)的车辆交互系统(1；2)执行时，所述指令使得所述交互系统(1；2)执行如权利要求1至12中任何一项所述的方法。
15.一种用于控制车辆应用的交互系统(1；2)，适于在触摸屏(20；200)的主区域(21；201)和至少两个边缘区域显示多种应用，并且适于通过用户输入触发所述应用的功能，所述交互系统包括：
触摸屏(20；200)，被配置为区分第一类型的手势和第二类型的手势，并被配置为，当所述第一类型的手势被检测到时，用之前显示在第一边缘区域中的第一应用的表示(40-43；29)的显示替换在所述触摸屏(20；200)的所述主区域(21；201)中的、第二应用的表示(40-43；29)的显示，其中所述第一类型的手势包括沿着朝向所述第一边缘区域的线的手指运动，且所述主区域(21；201)在所述触摸屏(20；200)不被边缘区域覆盖的整个区域上延伸。
16.如权利要求15所述的交互系统(1；2)，其中：所述触摸屏(20；200)的基本整个主区域(21；201)能够响应于所述第一类型的手势，从而使得用户在不需要观察所述触摸屏(20；200)的情况下能够执行所述第一类型的手势。
17.如权利要求15或16所述的交互系统(1；2)，其中：当两手指在所述触摸屏(20；200)上朝着所述第一边缘区域的方向移动了预定的距离时，所述第一类型的手势被检测到。
18.如权利要求15至17中任何一项所述的交互系统(1；2)，其中：所述触摸屏(20；200)进一步被配置为，当第二类型的手势被检测到时，触发应用的选定功能，其中所述第二类型的手势不同于所述第一类型的手势。
19.如权利要求18所述的交互系统(1；2)，其中：所述第二类型的手势是与所述触摸屏(20；200)的单手指静态接触或是在所述触摸屏(20；200)中单手指滑动一段距离。
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