CN104345992B - 用于车辆的触摸显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于车辆的触摸显示装置及其驱动方法。所述装置包括：触摸面板，其配置成显示图像；图像照射单元，其配置成向触摸面板提供图像；照明单元，其配置成向触摸面板辐射红外射线；图像捕获单元，其配置成捕获与触摸面板上的触摸相对应的图像；紧急按钮单元，其包括在紧急模式期间在触摸面板上启动的至少一个紧急按钮；以及控制器，其配置成通过感测触摸面板、图像照射单元、照明单元和图像捕获单元中的至少一者的失效来启动紧急模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的触摸显示装置及其驱动方法。
背景技术
近来，诸如辅助键盘、轻推转盘和触摸屏之类的各种输入装置已经被提出作为用于车辆的各种功能的输入命令。在这些输入装置当中，触摸屏按照比辅助键盘或轻推转盘更简化的方式操作，并且因此已经被应用于车辆的音频视频导航(AVN)系统或仪表群。
通常，触摸屏被实现为平面设计(例如，平坦设计或非曲面设计)，并且因此难以将触摸屏应用于车辆内的曲面设计中。此外，需要基于车辆的内部设计改变显示模块的设计，从而导致成本增加。因此，可以安装在车辆内的任何曲面上、在屏幕上显示车辆信息、并且识别用户的触摸的基于成像装置的触摸显示装置已经得到了发展。基于成像装置的触摸显示装置布置在触摸屏的背后方向，并且包括输出图像至触摸屏的投影器、辐射红外射线的照明单元、以及当红外射线被反射时捕获图像的成像装置。
根据触摸显示装置，当用户在触摸屏上的任何位置触摸时，从照明单元辐射的红外射线被用户的手部反射。成像装置通过经由红外滤光器接收反射的红外射线而获取触摸屏上的图像，并且基于获取的图像识别用户的触摸。
本部分中公开的上述信息只是为了增强对本发明的背景的理解，并且因此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供了一种触摸显示装置及其驱动方法，其可以通过允许用户在触摸屏上识别紧急情况(例如投影器或成像装置的失效)而直接操作投影器或成像装置。
本发明的示例性实施例提供了一种用于车辆的触摸显示装置，其可以包括：触摸面板，其显示图像；图像照射单元，其向触摸面板提供图像；照明单元，其向触摸面板辐射红外射线；图像捕获单元，其捕获与触摸面板上的触摸相对应的图像；紧急按钮单元，其包括在紧急模式期间在触摸面板上启动的至少一个紧急按钮；以及控制器，其通过感测触摸面板、图像照射单元、照明单元和图像捕获单元中的至少一者的失效来启动紧急模式。
紧急按钮可以形成在除了显示触摸面板的图像的显示区域以外的区域中。紧急按钮可以包括：发光单元，其在紧急模式期间发光；以及传感器单元，其感测紧急按钮上的触摸。传感器单元可以包括：光发射传感器，其辐射红外光；以及光接收传感器，其通过接收由于触摸而反射的红外光来产生感测信号。控制器可以基于感测信号开启/关闭或重置用于触摸面板、图像照射单元、照明单元和图像捕获单元中的至少一者的电源。触摸面板可以具有曲面。
本发明的另一示例性实施例提供了一种用于车辆的触摸显示装置的驱动方法，所述触摸显示装置包括显示图像的触摸面板、向触摸面板提供图像的图像照射单元、向触摸面板辐射红外射线的照明单元、捕获与触摸面板上的触摸相对应的图像的图像捕获单元、以及包括布置在触摸面板上的至少一个紧急按钮的紧急按钮单元，所述驱动方法可以包括：由控制器通过感测触摸面板、图像照射单元、照明单元和图像捕获单元中的至少一者的失效来启动紧急模式；使紧急按钮发光；感测紧急按钮上的触摸；以及由控制器操作触摸面板、图像照射单元、照明单元和图像捕获单元中的至少一者。
感测触摸的步骤可以包括：辐射红外射线；以及通过接收由于触摸而反射的红外光来产生感测信号。操作所述多个单元的步骤可以包括：基于感测信号来开启/关闭或重置用于触摸面板、图像照射单元、照明单元和图像捕获单元中的至少一者的电源。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的触摸显示装置的示例图；
图2是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的图1所示触摸面板的示例图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的图1的紧急按钮单元的示例图；并且
图4是根据本发明的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的示例性流程图。
附图标记的说明
10：触摸面板 20：发光单元
30：图像照射单元 40：图像捕获单元
50：紧急按钮单元 60：控制器
具体实施方式
应理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它代用燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的燃料)。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性处理，但应理解的是，所述示例性处理也可以由一个或多个模块来执行。另外，应理解的是，术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置。所述存储器被配置成存储各模块，并且所述处理器被具体地配置成执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个处理。
此外，本发明的控制逻辑可以实施为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、压缩盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式(例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN))被存储和执行。
本文中所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且并非旨在对本发明进行限制。如本文中所使用的那样，单数形式的“一”旨在也包括复数形式，除非文中清楚地指出。还应理解的是，术语“包括”在本说明书中被使用时，指的是所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，而并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或附加。如本文中使用的那样，术语“和/或”包括一个或多个相关列出条目的任何和全部组合。
在下面的详细说明中，仅通过例证的方式来示出和描述本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的那样，所描述的示例性实施例可以以各种不同的方式进行修正，同时所有修正都不脱离本发明的精神或范围。因此，附图和以下详细说明在本质上应被认为是例证性的而不是限制性的。同样的附图标记在整个说明书中始终表示同样的元件。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的触摸显示装置的示例图，并且图2是示意性地示出图1所示触摸面板10的示例图。
参考图1，根据本发明的示例性实施例的触摸显示装置100可以包括触摸面板10、照明单元20、图像照射单元30、图像捕获单元40、紧急按钮单元50和控制器60。控制器60可以配置成操作触摸面板10、照明单元20、图像照射单元30、图像捕获单元40和紧急按钮单元50。
在该配置中，触摸面板10可以包括由用户200触摸的基板12、和布置在基板12背面的扩散膜14。基板12可以被形成为与车辆内的曲面相对应。例如，基板12可以形成在车辆内的AVN、仪表群、仪表板等中。此外，基板12可以由透明材料(例如可透射红外光并且把图像聚焦在其上的丙烯板)形成。扩散膜14可以扩散从图像照射单元30发射的图像。
照明单元20可以配置成向触摸面板10辐射红外射线(IF)。在该配置中，照明单元20可以包括红外照明模块。图像照射单元30可以配置成向触摸面板10提供图像。此外，图像照射单元30可以包括投影器模块，并且可以配置成使用非球面反射镜(未示出)反射图像，从而把图像照射到触摸面板10。
图像捕获单元40可以配置成捕获触摸面板10的图像。特别地，图像捕获单元40可以包括红外成像装置，其配置成感测透过触摸面板10的红外射线(IF)当中的由于用户的触摸而反射的红外射线来获得(例如，获取)图像。此外，图像捕获单元40可以包括可选择性地过滤红外射线的红外滤光器42。
紧急按钮单元50可以包括多个紧急按钮50a至50d，其在触摸面板10上基于紧急控制信号(ECS)而被启动从而发光。多个紧急按钮50a至50d中的每一者可以配置成感测用户手部的接近以产生感测信号(SEN)。特别地，多个紧急按钮50a至50d可以布置在触摸面板10上的除了显示图像的显示区域(DA)以外的区域中。例如，如图2所示，多个紧急按钮50a至50d可以布置在触摸面板10的边缘区域的任何按钮区域中。多个紧急按钮50a至50d中的每一者可以垂直地布置在触摸面板10的边缘区域的左和右区域中。
此外，多个紧急按钮50a至50d中的每一者可以对应于开启/关闭或重置图像照射单元30或图像捕获单元40的电源的功能。本发明的示例性实施例并不限于此，而是多个紧急按钮50a至50d中的每一者可以对应于开启/关闭AVN、空调器和触摸面板10的电源的功能。此外，本发明的示例性实施例可以根据用户选择的多个紧急按钮50a至50d的数量或选择顺序而对应于车辆内的控制系统的设置模式中的任何一者。
控制器60可以配置成操作触摸面板10、照明单元20、图像照射单元30、图像捕获单元40和紧急按钮单元50。特别地，控制器60可以配置成在正常模式期间(例如，当没有感测到紧急状况时)操作触摸面板10、照明单元20、图像照射单元30和图像捕获单元40以便在触摸面板10上显示图像，并且可以配置成识别用户的触摸(例如，触摸面板10上的压力)以便执行各种单元的操作。
此外，控制器60可以配置成确定触摸面板10、照明单元20、图像照射单元30和图像捕获单元40中的一者是否损坏(例如，已经失效)，并且可以配置成当失效发生时，把正常模式转换为紧急模式。控制器60可以配置成在紧急模式期间产生紧急控制信号ECS，并且可以配置成把所产生的紧急控制信号ECS传送至紧急按钮单元50。
此外，控制器60可以配置成接收来自紧急按钮单元50的感测信号SEN，并且基于感测信号SEN来操作触摸面板10、照明单元20、图像照射单元30和图像捕获单元40。例如，当用户在多个紧急按钮50a至50d当中选择关闭图像照射单元30的紧急按钮时，控制器60可以配置成强制关闭图像照射单元30。
本发明的示例性实施例并不限于此，而是控制器60可以配置成在紧急模式期间通过图像照射单元30在多个紧急按钮50a至50d上显示消息、词语或字母(例如，字符)。例如，“关闭电源”、“重置”等可以显示在紧急按钮单元50中。此外，控制器60可以配置成操作多个紧急按钮50a至50d中的每一者的发射频率和颜色。
图3是示出图1的紧急按钮单元50的示例图。参见图3，紧急按钮单元50可以包括发光单元52和传感器单元54。在该配置中，发光单元52可以配置成基于紧急控制信号ECS而选择地发光。发光单元52可以包括例如发光二极管(LED)的发光器件。特别地，发光单元52可以包括红、绿和蓝发光二极管中的一者。
传感器单元54可以配置成辐射红外光至按钮区域，并且感测由用户的手部反射的红外光以产生感测信号SEN。在该配置中，传感器单元54可以包括基于紧急控制信号ECS而发射红外光的光发射传感器54a和接收红外光的光接收传感器54b。本发明的示例性实施例并不限于此，而是可以使用可通过无接触方式感测用户手部的各种传感器。此外，也可以使用照明单元20来代替光发射传感器54a。
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施例的驱动方法。图4是根据本发明的示例性实施例的触摸显示装置的驱动方法的示例性流程图。
参见图4，控制器60可以配置成感测(例如，确定)触摸面板10、照明单元20、图像照射单元30和图像捕获单元40中的一者的失效(S10)。随后，控制器60可以配置成把正常模式转换为紧急模式以产生紧急控制信号ECS，并且把紧急控制信号ECS传送至发光单元52。
发光单元52可以配置成基于紧急控制信号ECS而发光(S20)。同时，光发射传感器54a可以配置成发射红外光。随后，当识别出显示装置100的失效时，可以操纵多个紧急按钮50a至50d中的一者(S30)。例如，当物体(例如，用户的手指)接近(例如，盘旋于或施加压力至)紧急按钮50a时，光接收传感器54b可以配置成接收由物体反射的红外光。控制器60可以配置成基于感测信号确定所选择的紧急按钮50a的位置，并且可以配置成执行与相应的紧急按钮50a对应的控制操作(S40)。控制器60可以配置成开启/关闭或重置用于图像照射单元和图像捕获单元中的至少一者的电源。
根据本发明的示例性实施例，当基于成像装置的触摸显示装置的操作错误发生时，控制器可以配置成把正常模式转换为紧急模式，以便在紧急模式期间在触摸屏上直接控制触摸显示装置的开启/关闭、重置等。
尽管本发明已经结合当前被认为是示例性实施例的实施例进行了描述，但应理解的是，本发明并不限于所公开的示例性实施例。相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种改型和等效配置。
Claims (11)
1.一种用于车辆的触摸显示装置，包括：
触摸面板，其配置成显示图像；
图像照射单元，其配置成向所述触摸面板提供图像；
照明单元，其配置成向所述触摸面板辐射红外射线；
图像捕获单元，其配置成捕获与所述触摸面板上的触摸相对应的图像；
紧急按钮单元，其包括在紧急模式期间在所述触摸面板上启动的至少一个紧急按钮；以及
控制器，其配置成通过感测所述触摸面板、所述图像照射单元、所述照明单元和所述图像捕获单元中的至少一者的失效来启动所述紧急模式，
其中所述紧急按钮单元包括：
发光单元，其配置成在所述紧急模式期间发光；以及
传感器单元，其配置成感测所述紧急按钮上的触摸。
2.如权利要求1所述的用于车辆的触摸显示装置，其中所述紧急按钮形成在除了显示所述触摸面板的图像的显示区域以外的区域中。
3.如权利要求1所述的用于车辆的触摸显示装置，其中所述传感器单元包括：
光发射传感器，其配置成辐射红外光；以及
光接收传感器，其配置成通过接收由于触摸而反射的红外光来产生感测信号。
4.如权利要求3所述的用于车辆的触摸显示装置，其中所述控制器配置成：
基于所述感测信号开启/关闭或重置用于所述触摸面板、所述图像照射单元、所述照明单元和所述图像捕获单元中的一者的电源。
5.如权利要求1所述的用于车辆的触摸显示装置，其中所述触摸面板包括曲面。
6.一种权利要求1所述的用于车辆的触摸显示装置的驱动方法，包括：
由控制器通过感测触摸面板、图像照射单元、照明单元和图像捕获单元中的一者的失效来启动紧急模式；
由所述控制器照亮紧急按钮单元；
由所述控制器感测所述紧急按钮单元上的触摸；以及
由所述控制器操作所述触摸面板、所述图像照射单元、所述照明单元和所述图像捕获单元中的一者，
其中所述触摸面板配置成显示图像，
所述图像照射单元配置成向所述触摸面板提供图像，
所述照明单元配置成向所述触摸面板辐射红外射线，
所述图像捕获单元配置成捕获与所述触摸面板上的触摸相对应的图像，并且
所述紧急按钮单元包括布置在所述触摸面板上的至少一个紧急按钮。
7.如权利要求6所述的驱动方法，其中感测触摸的步骤包括：
由所述控制器辐射红外射线；以及
由所述控制器通过接收由于触摸而反射的红外光来产生感测信号。
8.如权利要求7所述的驱动方法，其中操作所述多个单元的步骤包括：
由所述控制器基于所述感测信号来开启/关闭或重置用于所述触摸面板、所述图像照射单元、所述照明单元和所述图像捕获单元中的一者的电源。
9.一种包含由控制器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质，其上存储有计算机指令，其中，该指令被处理器执行时实现权利要求6所述的驱动方法的步骤。
10.如权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
辐射红外射线的程序指令；以及
通过接收由于触摸而反射的红外线来产生感测信号的程序指令。
11.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：
基于所述感测信号来开启/关闭或重置用于所述触摸面板、所述图像照射单元、所述照明单元和所述图像捕获单元中的一者的电源的程序指令。
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