CN105196931A - 车辆输入装置和车辆驾驶舱模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆输入装置和车辆驾驶舱模块。本公开内容提供一种车辆输入装置，所述车辆输入装置布置在具有从仪器面板(30)朝向驾驶座椅突出并且环绕仪表(28)的仪表罩(26)的车辆中，所述仪表(28)基于显示装置上显示的输入屏幕图像来检测驾驶员的操作，所述显示装置布置在所述仪表罩的侧部处的所述仪器面板上。所述车辆输入装置包括：检测单元(12)，所述检测单元(12)布置在所述仪表罩的侧表面处并且布置在所述显示装置与驾驶座椅(32)之间；以及显示控制单元(14)，所述显示控制单元(14)响应于所述检测单元的输出而改变所述显示装置的显示模式。

Description

车辆输入装置和车辆驾驶舱模块
技术领域
本公开内容涉及一种用于车辆中的输入装置和一种在所述车辆的驾驶座椅周围的结构。
背景技术
已经提出了提供一种车辆输入装置，所述车辆输入装置包括：操作单元，所述操作单元设置在驾驶员的手边处；以及显示单元，所述显示单元设置为比所述操作单元更远离该所述驾驶员，以用于提高可操作性。
例如，日本专利号No.5124397公开了一种车辆I/O(即，输入和输出)装置，其包括：显示装置，所述显示装置布置在仪器面板上方；以及静电电容型触摸板，所述静电电容型触摸板布置在设置在驾驶座椅与副驾驶员座椅之间的中央控制台上方。
由于由以上车辆I/O装置执行的操作需要驾驶员将他的或她的手从驾驶员的手所处的位置(例如，方向盘)移动到触摸板(其在方向上极大地不同于显示装置)，所述操作不能称为显示装置上的直观操作。此外，到触摸板的输入平面的垂直输入方向(即，车辆前后方向)不同于显示装置的表面上的垂直输入方向(即，车辆上下方向)，因此，难以解释输入操作与响应于输入操作在显示装置上显示的输入结果之间的对应。
发明内容
本公开内容的目的是提供一种车辆输入装置或一种车辆驾驶舱模块，其提供用于即使驾驶员坐在远离显示装置的位置处也在显示装置上实现直观输入操作并且还容易解释输入操作与响应于输入操作的结果之间的对应的车辆输入装置或车辆驾驶舱模块。
本公开内容的第一方面涉及一种车辆输入装置，所述车辆输入装置布置在具有从仪器面板朝向驾驶座椅突出并且环绕仪表的仪表罩的车辆中，以用于基于显示装置上显示的输入屏幕图像来检测驾驶员的操作，所述显示装置布置在仪表罩的侧部处的仪器面板上。所述车辆输入装置包括：检测单元，所述检测单元布置在显示装置与驾驶座椅之间的空间中的仪表罩的侧部处；以及显示控制单元，所述显示控制单元响应于检测单元的输出而改变显示装置的显示模式。
根据本公开内容的第一方面，布置在显示装置与驾驶座椅之间的空间中的检测单元可检测指向显示装置的手指在驾驶员将他的或她的手指伸长到显示装置与驾驶座椅之间的空间时的移动。因此，驾驶员在看着显示装置的同时在显示装置上(甚至在远离显示装置的位置处)执行直观输入操作。
本公开内容的第二方面涉及一种车辆驾驶舱模块，所述车辆驾驶舱模块包括：仪表罩，所述仪表罩从仪器面板朝向驾驶座椅突出并且环绕仪表；显示装置，所述显示装置设置在仪表罩的侧部处，并且在仪器面板上沿宽度方向布置在车辆的中心附近；以及车辆输入装置，所述车辆输入装置基于显示装置上显示的输入屏幕图像来检测驾驶员的操作。所述车辆驾驶舱模块包括：检测单元，所述检测单元布置在仪表罩的在显示装置与驾驶座椅之间的侧部处；以及显示控制单元，所述显示控制单元响应于检测单元的输出而改变显示装置的显示模式。
类似于本公开内容的第一方面，布置在显示装置与驾驶座椅之间的空间中的检测单元可检测指向显示装置的手指在驾驶员将他的或她的手指伸长到显示装置与驾驶座椅之间的空间时的移动。因此，驾驶员在看着显示装置的同时在显示装置上(甚至在远离显示装置的位置处)执行直观输入操作，并且可容易解释输入操作的方向与响应于所述输入操作在显示装置上显示的输入结果之间的对应。
附图说明
根据参考附图进行的以下具体实施方式，本公开内容的以上和其它目标、特征和优点将变得显而易见。在这附图中：
图1是示出了与包括根据第一实施例的输入装置的车辆设备的信号相关的I/O关系的框图；
图2是示出了车辆座舱由根据第一实施例的输入装置装配的透视图；
图3是示出了根据第一实施例的输入装置的附近区域的放大图；
图4是示出根据第一实施例的显示控制单元的配置的图；
图5是示出根据第一实施例的输入操作的例子和在显示装置上显示的输入屏幕图像的图；
图6是示出了根据第一实施例的检测单元和驾驶员的手的前进方向的图；
图7是根据第二实施例的输入装置的放大图；
图8是示出了根据第二实施例的输入装置上的选择操作的图；
图9是示出了根据第二实施例的输入装置上的确定操作的图；
图10是示出了根据第三实施例的输入装置上的选择操作和确定操作的图；
图11是示出了根据以上实施例的电容传感器中的水平电极和垂直电极的放大图；以及
图12是示出了基于存储在电容传感器中的所有水平电极中的电荷的量对与驾驶员的手指有关的垂直方向的位置估计的图。
具体实施方式
(第一实施例)
参考图1至图6描述本公开内容的第一实施例。图1是示出了与包括根据本实施例的输入装置10的车辆设备的信号相关的I/O关系的框图。根据本实施例的输入装置10由检测单元12和显示控制单元14配置。检测单元12是传感器，针对该传感器，在驾驶员的手遮蔽检测单元12之后，可以检测用于响应于驾驶员的手的手掌或驾驶员的手指的移动而输出检测结果的空间输入。从检测单元12提供的输出信号输入到显示控制单元14。显示控制单元14是运算单元，包括例如CPU和用于显示装置16上的显示控制的存储器。本实施例可实现为用于其它车辆设备(诸如空调机18、音频器20和导航系统22)上的输入控制的HMI控制ECU24。
根据本实施例，响应于来自输入装置10的输入在显示装置16的屏幕上选择按钮图像，并且在检测到该按钮图像时，信号输入到其它车辆设备(诸如，空调机18、音频器20和导航系统22)。应注意，图1中示出的箭头指示与信号有关的I/O关系。实际连接不一定限于通过用于通信的电缆的一对一连接，并且该连接可使用车辆网络通信或无线网络。
图2是示出了由根据第一实施例的输入装置10装配的驾驶舱模块的透视图。根据本实施例的检测单元12设置在车辆的中心侧处的仪表罩26的侧平面处。仪表罩26环绕仪表28并且从仪器面板30朝向驾驶座椅突出。根据本实施例的显示装置16设置在仪表罩26的侧部处，并且布置在车辆的中心附近。具体而言，显示装置16由例如液晶面板或有机EL面板配置。另外，显示装置16沿车辆方向大致设置在仪器面板30的上部部分的中心处，即，在仪器面板30和中央控制台的上部部分的前部位置处，以使得屏幕面朝后。根据此布置，当驾驶员面朝前部方向时，显示装置进入驾驶员的视野。
另外，通过在仪表罩26的侧平面处提供检测单元12，检测单元12布置在提供在显示装置16与驾驶座椅32上的占有者之间的间隔34的侧部处。显示装置16显示了其中正显示多个按钮图标的输入屏幕图像。显示控制单元14输出信号，该信号致使显示模式在驾驶员正看着输入屏幕图像的同时检测到由驾驶员执行的输入操作之后响应于检测单元12的输出而在显示装置16上进行改变。
根据以上配置，驾驶员将他的或她的手指伸长到显示装置16与驾驶员的座椅32之间的间隔34中，并且检测到指向显示装置16的手指的移动。因此，当驾驶员的视线面朝显示装置16时，可在显示装置16上执行直观输入操作，即使驾驶员的落座位置远离显示装置16；或者还可容易解释输入操作的方向和响应于该输入操作在显示装置16的显示屏幕上显示的输入结果之间的对应关系。应注意，根据本实施例，在不需要在中央控制台上单独提供手动操作单元的情况下为显示装置16提供输入是可能的。然而，在将操作单元17布置在中央控制台上的情况下可以操作操作单元17。
图3是示出了根据第一实施例的仪表罩26、方向盘36、检测单元12和显示装置16之中的位置关系的放大图。根据本实施例的仪表罩26具有包括突出部分38的侧表面，突出部分38与仪表罩26的其它部分(即，上部表面)相比朝向方向盘36的侧部突出。检测单元12具有其中提供了突出部分38的至少一个部分。因此，可使检测单元12更靠近于方向盘36。例如，当通过使用电容传感器来配置检测单元12时，基于电容传感器的输出来估计驾驶员是否握住方向盘36，并且输入操作可在驾驶员正握住方向盘36的同时由指尖来执行。另外，检测单元12是电容传感器，该电容传感器包括以网状外观布置有多个导体的薄片。关于该电容传感器，当手更靠近于电极移动时，电极与该电极周围的导体之间的电容改变。在具有自电容传感器的情况下，当手更靠近于该电极移动时，存储在导体中的电容增加。然而，在具有互电容传感器的情况下，当手更靠近于该电极移动时，存储在这些导体中的电容减小。
图4是示出了显示控制单元14的配置的图。显示控制单元14具有CPU，该CPU执行多种程序从而实现下述传感器信号获取单元14a、坐标计算和滤波单元14b、事件确定单元14c和绘图控制单元14d的功能。
传感器信号获取单元14a从检测单元12获取传感器信号。根据本实施例的信号包括存储到电容传感器的导体中的电容值和与该电容值相关的位置。坐标计算和滤波单元14b包括位置检测单元14b1和操作距离检测单元14b2，其与驾驶员的手不在构成检测单元12的电容传感器附近的情况相比借助于导体的电容值的改变来计算坐标并且执行信号处理，诸如关于电容值的滤波。更具体而言，位置检测单元14b1检测其中操作手指的指尖基于电容的改变来在投射到电容传感器的二维平面上的位置。另外，操作距离检测单元14b2检测电容传感器与操作手指之间的距离。
例如，电容传感器设置在仪表罩26的右侧外表面处，以使得X方向、Y方向和Z方向被分别配置为水平方向、垂直方向和面朝车辆的后侧的方向。在此情况下，位置检测单元14b1检测该操作手指的指尖在YZ平面处的位置。另外，操作距离检测单元14b2检测该操作手指的指尖沿X方向的位置。
事件确定单元14c确定当前情况是处于空闲状态、接近状态还是接触状态。由于构成检测单元12的电容传感器离方向盘36不太远，因此存储在方向盘的侧部处的导体中的电容与其中驾驶员的手并不定位在电容传感器附近的情况相比，在其中驾驶员握住方向盘36的情况下具有微小改变。因此，当来自其中驾驶员并不将他的或她的手放在方向盘36上时的值的电容发生变化(例如，变化量小于第一阈值)时，事件确定单元14c确定当前情况处于其中驾驶员的手设置在方向盘36处的空闲状态。另外，本实施例采用其中当驾驶员的手更靠近于该电容传感器移动时、电容的变化量变得更大的自电容传感器。因此，当电容的变化量大于第一阈值并且小于第二阈值(即，第一阈值<第二阈值)时，事件确定单元14c确定当前情况处于其中驾驶员的手接近于电容传感器的接近状态。此外，当电容的变化量大于第二阈值时，事件确定单元14c确定当前情况处于其中驾驶员的手触摸电容传感器的接触情况，并且确认用于在与显示装置16上的接触位置相对应的位置上显示的信息输入的图标的输入。
绘图控制单元14d响应于由事件确定单元14c执行的确定来执行对将显示在显示装置16上的绘图的控制。例如，当当前情况处于空闲状态时，未显示用于显示装置16的信息的输入的图标。另外，当当前情况处于接近状态时，显示用于显示装置16的信息的输入的图标。此外，当当前情况处于接触状态时，相反地显示已选图标，并且然后执行控制，该控制致使屏幕在所输入信息的处理之后响应于处理的内容进行显示。
由于本实施例呈现其中方向盘位于左侧上的车辆的例子，因此实施例示出，驾驶员用他的或她的右手执行输入操作并且由设置在仪表罩26的右侧外表面处的检测单元12检测该输入操作。然而，本发明并不限于以上例子。对于其中方向盘位于右侧上的车辆来说，用左手执行输入操作，以使得检测单元12和显示装置16可被配置成设置在仪表罩的左侧处。另外，在本实施例中，用于构成检测单元12的电容传感器被配置成仅设置在仪表罩26的侧部处(即，在车辆中心附近的侧处)，然而，本发明并不限于以上情形。具有电容传感器的额外一个薄板可布置在仪表罩的与显示装置16相对的外部侧表面处并且用作操作开关，诸如方向引导装置、前灯和雨刷。
图5是特别示出了由根据上述本实施例的检测单元12检测的输入操作和显示装置16上的输入屏幕图像响应于该输入操作的转变的图。图5中例示的该输入屏幕图像是与由显示控制单元14控制的音频操作有关的输入屏幕图像，并且该输入屏幕图像被平分成右侧区域40和左侧区域42。右侧区域40包括显示正播放的音乐专辑的护封照片(jacketphotograph)或包括在正播放的音乐专辑中的音乐歌曲的列表的区域44，以及显示正回放的专辑的名称或正回放的歌曲的名称的区域46。在左侧区域42处，指示其它可选音乐专辑的名称的多个矩形区域48垂直排列。多个矩形区域48以实质上相等间隔沿半月形引导线50排列从而形成圆弧。
显示控制单元14基于检测单元12的输出来估计驾驶员的手指的垂直位置以及驾驶员的手指与检测单元12之间的间隔(沿图5中的X方向)，并且与驾驶员的手指的垂直移动同步地沿着引导线沿箭头方向移动矩形区域48。因此，驾驶员将他的或她的手伸长到检测单元12的侧表面并且垂直移动指尖，以使得可从垂直排列的多个矩形区域(即，指示音乐专辑的名称的图标图像)选择一个区域以用于播放下一音乐专辑。
参考图12描述了其中上述位置检测单元14b1基于电容的变化量来检测驾驶员的指尖的垂直位置的方法。图12中所示出的曲线图的水平轴指示垂直位移(即，图5中的Y方向)，沿水平方向布置在电容传感器的底部边缘处的电极56的位置设定为零。另外，图12中所示曲线图的垂直轴指示在使用自电容传感器的情况下存储在驾驶员的手指与水平电极56之间的电荷的量。此外，图12中所示出曲线图中的菱形标记指示存储在水平电极56中的每一水平电极中的电荷的量。
根据本实施例的位置检测单元14b1最初提取存储甚至较大电荷量的水平电极56周围的三个或五个水平电极56中的电荷量，并且因此用形成为凸状的抛物线来近似(approximate)连接表示电荷量的值的点的曲线。然后，位置检测单元14b1通过使用该近似抛物线的顶点坐标(即，5.50或5.52)来估计驾驶员的手指的垂直位置。因此，如将基于存储在全部水平电极56中的电荷求垂直位置的平均值(即，9.39)的情况与基于存储在部分水平电极56中的电荷求垂直位置的平均值(即，5.02)的情况进行比较，可获得更精确的值。
当显示控制单元14确定检测单元12与驾驶员的手指之间的间隔短于预定的阈值时，显示控制单元14确定已对与由选择下的矩形区域所指示的音乐专辑相关的图标图像确定输入，并且因此确认该输入从而改变右侧区域40的显示模式。该预定的阈值(其与检测单元12与驾驶员的手指之间的间隔进行比较以用于确认输入)优选地被配置为使得驾驶员用他的或她的手指准确触摸检测单元12从而抑制驾驶员的不当操作的距离。
除音乐专辑的选择和确定之外，还可基于由检测单元12检测到的信号来执行对音乐专辑中的音乐作品的选择和确定。在此情况下，可在操作屏幕(即，图形用户界面(GUI))上提供用于在两种模式(即，音乐专辑选择模式和音乐作品选择模式)之间进行切换的切换按钮。例如，当选择音乐专辑时，自动进行到音乐作品选择模式的转变。从音乐专辑选择模式到音乐作品选择模式的转变可显示例如指示在音乐列表的结尾处切换到音乐专辑选择模式的切换按钮的图像。
虽然本公开内容可能并不限于图5中所示出的GUI，但驾驶员通过垂直移动朝向显示装置16伸长的他的或她的指尖来执行空中操作(aerialoperation)，以选择垂直排列的描绘了圆弧的多个矩形区域48(即，图标图像)中的一个区域，并且通过在一系列流程中向左(或在右手驾驶车辆中，向右)移动他的或她的指尖来执行确认选择输入的操作。
应注意，根据本实施例的检测单元12是电容传感器，并且检测单元12基于该电容传感器的电容的改变量来估计驾驶员的手指在显示装置16与驾驶座椅之间的间隔34中的位置，以基于手指的所估计位置的改变来改变显示装置的显示模式。因此，与使用其它装置(诸如，相机)相比，可抑制由于外部环境(诸如，阳光)引起的影响。
本文中，由于与电容传感器有关的输出取决于所检测对象与电容传感器之间的距离以及所检测对象与电容传感器之间的相对面积，因此难以仅基于存储在电容传感器中的电荷的量来确定所检测对象与电容传感器之间的距离是否相对较大并且所检测对象与电容传感器之间的相对面积是否相对较大。换句话说，驾驶员的手与沿与驾驶员的手相关的移动方向布置在最后部分上的电容传感器之间的相对面积可能变得过于小或容易响应于驾驶员的手的位置或驾驶员的手指的长度而发生改变。在本实施例中，当驾驶员朝向显示装置伸长他的或她的手或手指时，本实施例集中于以下情形：与和电容传感器(即，车辆的后侧处)前方的边缘区域52相对的驾驶员的手指的根侧或驾驶员的手掌相关的相对面积受驾驶员的手的位置或驾驶员的手指的长度的影响不大从而确保特定尺寸，并且使用预定的常数作为与和电容传感器前方的边缘区域52相对的手指的根侧或驾驶员的手的手掌相关的相对面积。
图6是示出了根据本实施例的检测单元12以及与驾驶员的手相关的移动方向的图。根据本实施例的检测单元12由以多个菱形图案垂直排列的方式的多个垂直电极54和以多个菱形图案水平排列的方式的多个水平电极56(参见图11)来进行配置。位于前侧的边缘区域52由在布置成沿车辆的前后方向排列的垂直电极之中布置在车辆的后侧处的电极54a配置。显示控制单元14基于指示手指与检测单元12的边缘区域52之间的相对面积的参数(其是初步设定的)来估计存储在主要布置在车辆的后侧处的电极54a和水平电极56中的电荷的量以及检测单元12于驾驶员的手指之间的距离。因此，基于其中不均匀地存储电荷的面积来估计手指的垂直位置(即，图5中的Y方向)，并且基于存储在电容传感器前部的边缘区域52中的电荷的量来估计手指的水平位置(即，图5中的X方向)，以便可精确检测手指的移动。
应注意，以上实施例基于存储在电容传感器中的电荷的量来检测驾驶员的手指沿水平方向(即，X方向)的位置。然而，在其中电容传感器具有用于输出接触点的数目的功能的情况下，可通过使用电容确认对所选择的按钮图像的输入来基于指示接触点的数目、而非沿水平方向的位置估计的信号确定驾驶员是否用他的或她的手指触摸检测单元。
根据上述第一实施例，可产生以下影响。
驾驶员用他的或她的手远离显示装置执行输入操作并且容易地实现输入操作与响应于该输入操作的信息的输入之间的对应。
驾驶员可触摸沿垂直方向布置在与所选择的图标图像的显示位置相关的位置处的电容传感器。因此，驾驶员查看显示装置16上显示的图标图像并且执行直观输入操作。
针对(against)电容传感器的接触设定为图标图像的输入确定，因此，本实施例为驾驶员提供操作感觉，并且在可执行进行接触的同时通过滑动的输入操作。
显示装置16布置在仪器面板30上方的中心处。另外，电容传感器布置在覆盖与方向盘36相对的仪表28的外周长的仪表罩26的左部和右部的外部侧表面处。因此，电容传感器可布置在方向盘36附近。因此，由于输入操作可实现为从其中手放在方向盘36上的状态朝向显示装置16稍微移动手，所以损害驾驶安全性的可能性很低。
可检测到驾驶员基于电容传感器的电容来握住方向盘36。此外，当检测到驾驶员握住方向盘36时，确定当前情况处于其中不执行输入操作的空闲状态。
关于电容传感器，基于在位于与驾驶员的手相关的移动方向附近的部分处的电极中存储的电荷的改变来检测距离，以便可以以较高精度检测电容传感器与手之间的距离。
当驾驶员的手从其中手最初放在方向盘36上的状态沿预定的方向移动时，可基于布置在手的移动方向附近的部分处的电容传感器的电容的改变来检测电容传感器与手之间的操作距离。
当驾驶员的手从方向盘36移动到电容传感器时，驾驶员的手的手掌面向电容传感器，并且手与布置在手的移动方向附近的部分处的电容传感器之间的相对面积变得更大。因此，可以较高精度来检测电容传感器与手之间的操作距离。
仪表罩26稍微设置在方向盘36前方。因此，当驾驶员的手从方向盘36稍微向前移动时，可检测与操作手指相关的位置和操作距离。
(第二实施例)
图7是示出了根据第二实施例的输入装置10的放大的图。上述第一实施例检测驾驶员的手指在检测单元12的整个区域中的垂直位置(即，图5中的Y方向)，而本实施例将检测单元12平分成沿车辆行进方向的前部区域58和沿车辆行进方向的后部区域60，以便仅在前部区域58中检测到驾驶员的手指的垂直位置。即，如图8中所示，驾驶员伸长他的或她的手指直到前部区域58并且垂直移动手指。在选择要播放的音乐专辑之后，驾驶员将他的或她的手指移动回到后部区域60，并且然后驾驶员执行确定操作。
因此，可防止曾经已选择的选择项目(诸如，音乐专辑)在无驾驶员的意图的情况下切换到由手指的位置垂直移动导致的另一个选择项目，直到通过更靠近于检测单元12移动手指(即，在第一实施例和本实施例中，触摸检测单元12)完成确定操作。换句话说，检测单元12被划分成多个区域，并且可输入的项目被划分成各个区域，以便可防止不当操作。
(第三实施例)
图10是示出了根据第三实施例的输入装置的图。在第一施例和第二实施例中，关于通过垂直移动指尖而进行的空中操作，选择垂直排列的多个图标图像中的一个图标图像，并且水平移动指尖，并且然后确认输入选择。然而，本实施例凭借通过垂直并且水平移动指尖而进行的空中操作来执行选择输入，并且通过进一步向前移动指尖来确认选择输入。
具体而言，显示控制单元14致使多个图标图像64或光标66显示为显示装置16的显示输入屏幕图像。显示装置16与驾驶座椅之间的空间实质上垂直于检测单元12。虚拟输入平面62被配置成使得距显示装置16的距离与空间中预定的范围相对应，并且基于检测单元12的输出在虚拟输入平面62上估计驾驶员的手指的位置。然后，响应于所估计的手指的位置从多个图标图像64选择一个图标图像。
因此，可从不仅沿垂直方向按二维方式排列的多个图标图像64选择一个图标图像，以便可执行对与以上实施例相比的复杂系统的输入。另外，根据第三实施例的对选择输入的确定是以下情形：驾驶员的手指通过虚拟输入平面62并且前进到显示装置16的侧部。即，当显示装置16与手指之间的距离更靠近于预定的范围时，响应于驾驶员的手指在虚拟输入平面62上的位置而选择对图标图像64的输入。因此，可基于来自检测单元的信号来确认对选择下的图标图像的输入，而不需要单独提供确定按钮等等。应注意，可基于在位于与上述实施例相同的电容传感器的前部的边缘区域52中存储的电荷的量来估计手指的水平位置(即，图7中的X方向)。
(其它实施例)
在上述实施例中，检测单元12由一个电容传感器来进行配置；然而，本公开内容并不限于此情形。检测单元12可由具有多个电容传感器的薄板来进行配置。
在以上实施例中，具有布置并且层压自电容菱形导体的菱形阵列的电容传感器用作检测单元；然而，本公开内容并不限于此情形。检测单元12可由具有在游戏板上布置并且层压线性导体的曼哈顿阵列的电容传感器或其它空间输入装置(诸如，红外光传感器、激光传感器或相机)来进行配置。
本公开内容具有以下方面。
本公开内容的第一方面涉及一种车辆输入装置，所述车辆输入装置布置在具有从仪器面板朝向驾驶座椅突出并且环绕仪表的仪表罩的车辆中，以用于基于显示装置上显示的输入屏幕图像来检测驾驶员的操作，所述显示装置布置在仪表罩的侧部处的仪器面板上。所述车辆输入装置包括：检测单元，所述检测单元布置在显示装置与驾驶座椅之间的仪表罩的侧部处；以及显示控制单元，所述显示控制单元响应于检测单元的输出而改变显示装置的显示模式。
根据本公开内容的第一方面，布置在显示装置与驾驶座椅之间的检测单元可检测指向显示装置的手指在驾驶员将他的或她的手指伸长到显示装置与驾驶座椅之间的空间时的移动。因此，驾驶员在看着显示装置的同时，在显示装置上(甚至在远离显示装置的位置处)执行直观输入操作。
替代地，显示控制单元可控制显示装置显示垂直排列的多个图标图像(作为输入屏幕图像)并且基于检测单元的输出来估计驾驶员的手指的垂直位置以及检测单元与驾驶员的手指之间的距离，基于所估计垂直位置来从垂直排列的多个图标图像选择一个图标图像，在确定检测单元与驾驶员的手指之间的距离短于预定的阈值之后确认对选择下的一个图标图像的输入，并且改变显示装置的显示模式。因此，当驾驶员朝向显示装置伸长他的或她的手指时，可执行从垂直排列的多个图标图像选择一个图标图像并且确认输入的一系列操作。
替代地，显示控制单元：可控制显示装置显示以二维方式排列的多个图标图像(作为输入屏幕图像)，在显示装置与驾驶座椅之间的空间中设定虚拟输入平面，基于检测单元的输出来估计驾驶员的手指在虚拟输入平面上的位置，并且响应于驾驶员的手指的位置而从多个图标图像选择一个图标图像。因此，驾驶员可从不仅沿垂直方向以二维方式排列的多个图标图像选择一个图标图像，以便可执行对比上述方面更复杂的操作系统的输入。
替代地，显示控制单元可确定显示装置与驾驶员的手指之间的距离是否短于预定的范围，并且当距离短于预定的范围时，确认对响应于驾驶员的手指在虚拟输入平面上的位置而选择的一个图标图像的输入，并且改变显示装置的显示模式。因此，可基于来自检测单元的信号来确认对选择下的图标图像的输入，而无需单独提供确定按钮。
替代地，检测单元可以是电容传感器。另外，显示控制单元可基于电容传感器的电容的改变来估计驾驶员的手指在显示装置与驾驶座椅之间的空间中的位置，并且基于驾驶员的手指的所估计位置的改变来改变显示装置的显示模式。因此，可防止与其它装置(诸如，相机)相比的由外部环境(诸如，阳光)导致的影响。
替代地，电容传感器可包括至少沿车辆前后方向布置的多个导体，并且显示控制单元可基于在多个导体中的一部分导体中存储的电荷的量来估计电容传感器与驾驶员的手指之间的距离，所述多个导体中的所述一部分导体布置在车辆的后侧处。因此，可精确估计电容传感器与驾驶员的指尖之间的距离。
本公开内容的第二方面涉及一种车辆驾驶舱模块，所述车辆驾驶舱模块包括：仪表罩，所述仪表罩从仪器面板朝向驾驶座椅突出并且环绕仪表；显示装置，所述显示装置设置在仪表罩的侧部处并且布置在仪器面板上沿宽度方向的车辆的中心附近；以及车辆输入装置，所述车辆输入装置基于显示装置上显示的输入屏幕图像来检测驾驶员的操作。所述车辆输入装置包括：检测单元，所述检测单元布置在显示装置与驾驶座椅之间的空间中的仪表罩的侧部处；以及显示控制单元，所述显示控制单元响应于检测单元的输出而改变显示装置的显示模式。
因此，类似于本公开内容的第一方面，位于显示装置与驾驶座椅之间的空间中的检测单元可检测指向显示装置的手指在驾驶员将他的或她的手指伸长到显示装置与驾驶座椅之间的空间时的移动。因此，驾驶员在看着显示装置的同时在显示装置上(甚至在远离显示装置的位置处)执行直观输入操作，并且可容易地解释输入操作的方向与响应于该输入操作在该显示装置上显示的输入结果之间的对应。
替代地，检测单元可以是包括至少沿车辆前后方向布置的多个导体的电容传感器，并且显示控制单元可基于多个导体中的一部分导体中的电荷的量来估计驾驶员的手指在显示装置与驾驶座椅之间的距离中的位置，所述多个导体中的所述一部分导体布置在车辆的后侧处，并且基于驾驶员的手指的所估计位置的改变来改变显示装置的显示模式。因此，当驾驶员朝向显示装置伸长他的或她的手指时，可基于存储在导体中的电荷的量来估计电容传感器与驾驶员的指尖之间的距离，所述导体布置在车辆的后侧处，与驾驶员的手的指尖或手掌相对。
替代地，仪表罩可具有与该仪表罩的其它部分相比朝向车辆的方向盘突出的侧表面，并且检测单元可布置在突出的侧表面处。因此，可使方向盘更靠近于检测单元，并且检测单元可检测其中驾驶员正握住方向盘的状态。
虽然已参考其实施例描述本公开内容，但应理解，本公开内容并不限于实施例和构造。本公开内容旨在涵盖各种修改和等效布置。另外，虽然各种组合和配置，但其它组合和配置(包括更多、更少或仅单个元件)也在本公开内容的精神和范畴内。

Claims (10)

1.一种车辆输入装置，所述车辆输入装置布置在具有从仪器面板(30)朝向驾驶座椅(32)突出并且环绕仪表(28)的仪表罩(26)的车辆中，以用于基于显示装置(16)上显示的输入屏幕图像来检测驾驶员的操作，所述显示装置(16)布置在所述仪表罩的侧部处的所述仪器面板上，所述车辆输入装置包括：
检测单元(12)，所述检测单元(12)布置在所述显示装置与所述驾驶座椅之间的空间(34)中的所述仪表罩的侧表面处；以及
显示控制单元(14)，所述显示控制单元(14)响应于所述检测单元的输出而改变所述显示装置的显示模式。
2.根据权利要求1所述的车辆输入装置，
其中，所述显示控制单元：
控制所述显示装置显示垂直排列为所述输入屏幕图像的多个图标图像(64)；
基于所述检测单元的输出来估计驾驶员的手指的垂直位置以及所述检测单元与所述驾驶员的手指之间的距离；
基于所估计的垂直位置来从垂直排列的所述多个图标图像选择一个图标图像；
在确定所述检测单元与所述驾驶员的手指之间的所述距离短于预定的阈值之后确认对选择下的所述一个图标图像的输入；以及
改变所述显示装置的所述显示模式。
3.根据权利要求1所述的车辆输入装置，
其中，所述显示控制单元：
控制所述显示装置显示以二维方式排列为所述输入屏幕图像的多个图标图像；
设定所述显示装置与所述驾驶座椅之间的所述空间中的虚拟输入平面(62)；
基于所述检测单元的输出来估计驾驶员的手指在所述虚拟输入平面上的位置；以及
响应于所述驾驶员的手指的所述位置而从所述多个图标图像选择一个图标图像。
4.根据权利要求3所述的车辆输入装置，
其中，所述显示控制单元：
确定所述显示装置与所述驾驶员的手指之间的距离是否短于预定的范围；
当所述距离短于所述预定的范围时，确认对响应于所述驾驶员的手指在所述虚拟输入平面上的位置而选择的所述一个图标图像的输入；以及
改变所述显示装置的显示模式。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆输入装置，
其中，所述检测单元是电容传感器，并且
其中，所述显示控制单元基于所述电容传感器的电容的改变来估计所述驾驶员的手指在所述显示装置与所述驾驶座椅之间的所述空间中的位置，并且基于所述驾驶员的手指的所估计位置的改变来改变所述显示装置的所述显示模式。
6.根据权利要求5所述的车辆输入装置，
其中，所述电容传感器包括至少沿车辆前后方向布置的多个导体，并且
其中，所述显示控制单元基于存储在所述导体中的一部分导体中的电荷的量来估计所述电容传感器与所述驾驶员的手指之间的距离，所述导体中的所述一部分导体布置在车辆的后侧处。
7.一种车辆驾驶舱模块，包括：
仪表罩(26)，所述仪表罩(26)从仪器面板(30)朝向驾驶座椅(32)突出并且环绕仪表(28)；
显示装置(16)，所述显示装置(16)设置在所述仪表罩的侧部处，并且在所述仪器面板上沿宽度方向布置在车辆的中心附近；
以及车辆输入装置，所述车辆输入装置基于所述显示装置上显示的输入屏幕图像来检测驾驶员的操作，
其中，所述车辆输入装置包括：
检测单元(12)，所述检测单元(12)布置在所述显示装置与所述驾驶座椅之间的空间(34)中的所述仪表罩的侧部处；以及
显示控制单元(14)，所述显示控制单元(14)响应于所述检测单元的输出而改变所述显示装置的显示模式。
8.根据权利要求7所述的车辆驾驶舱模块，
其中，所述检测单元是电容传感器，并且
其中，所述显示控制区段基于所述电容传感器的电容的改变来估计驾驶员的手指在所述显示装置与所述驾驶座椅之间的所述空间中的位置，并且基于所述驾驶员的手指的所估计位置的改变来改变所述显示装置的显示模式。
9.根据权利要求8所述的车辆驾驶舱模块，
其中，所述仪表罩具有与所述仪表罩的其它部分相比朝向所述车辆的方向盘(36)突出的侧表面，并且
其中，所述检测单元布置在突出的侧表面处。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的车辆驾驶舱模块，
其中，所述检测单元是电容传感器，所述电容传感器包括至少沿车辆前后方向布置的多个导体，并且
其中，所述显示控制单元：
基于所述多个导体中的一部分导体中的电荷的量来估计所述电容传感器与所述驾驶员的手指之间的距离，所述多个导体中的所述一部分导体布置在车辆的后侧中；以及
基于所述驾驶员的手指的所述所估计位置的所述改变来改变所述显示装置的显示模式。
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