CN106427571A - 交互式操纵装置和用于运行所述交互式操纵装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有显示装置的交互式操纵装置及用于运行交互式操纵装置的方法。该方法包括以下步骤：在显示装置上显示图形信息；接收传感器信息；激活操纵动作，若借助传感器信息探测到使用者的身体部位处于激活区域内，该激活区域在空间上相对于操纵元素在显示装置上的显示区确定，操纵动作对应于显示区；所接收到的传感器信息包括使用者信息，为了在时间上在激活所述操纵动作之前检测对于至少一个操纵元素的操纵意图对使用者信息进行分析；根据所检测到的操纵意图对在显示装置上显示的信息进行调整，从而优化地为配属给操纵元素的操纵动作的激活显示出至少一个操纵元素。操纵装置优选相应地构造为汽车副仪表板的组成部分，以便能执行操纵方法。

Description

交互式操纵装置和用于运行所述交互式操纵装置的方法

本申请是申请日为2007年03月22日、申请号为200780009883.0、发明名称为“交互式操纵装置和用于运行所述交互式操纵装置的方法”的原申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于运行具有显示装置的交互式操纵装置的方法以及一种按权利要求16前序部分所述的具有显示装置的操纵装置。

背景技术

经常通过所谓的交互式操纵装置来操纵在汽车驾驶舱中的汽车功能。交互式操纵装置包括显示装置，在该显示装置上以图形形式显示出一个或多个操纵元素。各个汽车功能配属给所述操纵元素。使用者将身体部位比如手的手指移向所述操纵元素的图形显示图，以此激活或触发在下面称为操纵动作的动作。所述身体部位是否必须触摸到布置在所述显示装置前面的或者集成在该显示装置中的传感器单元（比如对触摸敏感的薄膜）或者是否仅仅以一定的间距靠近相应的操纵元素就足以激活配属给操纵元素的操纵动作取决于所述操纵装置的传感器单元的结构。

在一些交互式操纵装置上有必要进行触摸以触发操纵动作，这样的交互式操纵装置称为触摸屏-操纵装置。可以无接触地激活的交互式操纵装置比如包括可以探测到通过人体传递的高频信号的传感器。在这种情况下有必要靠近身体或者与身体接触地布置高频发射机。在汽车中，比如可以将这样的高频发射机集成在汽车座椅中。比如在公开文献WO2004/078536中对用于借助于穿过人体来传递的高频信号来传递信息的方法和装置进行了说明。

身体部位必须处于一个特定的区域中，以激活所述操纵动作，该区域称为激活区域。在触摸屏-操纵装置上，所述激活区域是在所述触摸屏-操纵装置的表面上的二维的面。所述激活面通常与有待操纵的操纵元素的显示面相一致。在可无接触地操纵的操纵装置上，所述激活区域通常是紧贴在所述显示装置的表面上方或紧邻该显示装置的表面的三维的区域。所述激活区域沿所述显示装置的表面的平面垂线在所述显示装置上的投影通常和所属的操纵元素的显示面一致。

在这样的交互式操纵装置的显示装置上的信息的显示在现有技术中不是以人眼的分辨能力为准，而是主要以使用者的手指的敲击可靠性和机动的精确性为准。

在显示装置上显示出来的操纵元素也称为虚拟的操纵元素，这些操纵元素其中包括菜单、按钮等。但是它们也可以具有比如在设计成交互式的导航地图中的图形目标的形状。通常这样的虚拟的操纵元素也称为窗口构件（Widget）。所述操纵元素目前通常在交互式操纵装置上以相当大的尺寸示出，以便使用者可以舒适而轻易地用手指将其激活。其结果是，所述操纵元素的显示区域通常覆盖所述显示装置的显示面的相当大的部分，而所述显示面否则可以用于显示额外的信息。所述显示区域经常遮盖“处于后面的”图形信息。如果缩小所述操纵元素的在所述显示装置上的显示图，那就可以获得用于信息显示的位置，但是操纵舒适性也随之降低，因为用手指“敲击”所述操纵元素的难度显著加大。

从现有技术中已知，作为对第一操纵动作的应答来缩放所述操纵元素的标度。在这样的操纵装置上需要至少两次操纵动作来激活和执行所期望的操纵动作。

从公开文献US 5,579,037中公开了一种具有电磁的数字化托盘（Digitalisiertablett）的显示装置，利用所述数字化托盘可以输入在所示显示装置上显示的日语字符。所述数字化托盘包括通过导线与该数字化托盘相连接的记录笔。如果将记录笔置于相对于所述显示装置的第一间距中，那就将围绕着所述记录笔处于上方的位置所显示的区域放大示出。只要所述记录笔与所述显示装置的间距小于所述第一间距并且大于比所述第一间距小的第二间距，那么所述放大的区域就与所述记录笔的平行于显示装置的位置变化相匹配。如果低于所述第二间距，那就不再依赖于所述平行于显示面的运动来调整所述放大的区域，从而可以通过在合适的位置上触摸所述显示装置来输入多个放大显示的字符中的一个字符，在所述合适的位置上显示出相应放大的字符。这样的仅仅可以用记录笔来操纵的操纵装置对于许多应用领域来说不合适，比如不适合用作汽车驾驶舱内的交互式操纵装置。此外，在行驶的汽车中很难以预先给定的间距平行地在所述显示装置前面移动记录笔来得到放大示出的正确的截取部分。

从DE 10 2004 045 885 A1中公开了一种用于汽车的优选构造为旋-压-拉按钮的操纵元件，该操纵元件尤其通过在该操纵元件上的按压、该操纵元件的触摸、该操纵元件的旋转和/或该操纵元件的拉拔来操纵汽车的功能，其中为该操纵元件配设了用于对该操纵元件进行照明的照明装置、用于对该操纵元件的操作者的接近进行识别的接近传感器和用于依赖于所述接近传感器的输出信号对该操纵元件的照明进行调节的照明控制装置。

由此，值得追求这样的交互式操纵装置，该操纵装置一方面相应地实现最佳的信息显示，并且同时由于操纵元素可轻易激活而提供高度的操纵舒适性。

发明内容

因此，本发明的技术任务是，提供一种操纵装置以及一种用于运行交互式操纵装置的方法，利用所述操纵装置和方法不仅可以实现与人眼相匹配的最佳的信息传送，并且同时可以舒适地激活操纵元素。

按本发明，该任务通过一种具有权利要求1所述特征的方法和一种具有权利要求16所述特征的装置得到解决。本发明的基础是，依赖于具体状况来调整在所述显示装置上显示的信息。在此，可以为所显示的信息的视觉感知来优化地设计显示。但是，如果检测到使用者的操纵意图，那就改变所显示的信息，从而可以相应地根据所检测到的对于操纵元素的操纵意图来最佳地激活所述操纵元素。

按本发明，提出一种用于运行尤其在汽车中的交互式操纵装置的方法，其中所述操纵装置具有显示装置以及在所述显示装置上显示的和/或可以显示的具有操纵元素的信息，该方法包括以下步骤：

-检测对于在显示装置上显示的操纵元素中的至少一个操纵元素的操纵意图，

-依赖于所检测到的操纵意图来调整在显示装置上显示的信息，从而优化地为所述操纵元素的激活而显示出所述至少一个意欲操纵的操纵元素。

根据本发明的一种优选的实施方式，为检测对于在显示装置上显示的操纵元素中的至少一个操纵元素的操纵意图，探测操作人员的身体部位是否处于激活区域内，该激活区域在空间上相对于所述操纵元素中的至少一个操纵元素在所述显示装置上的显示区来确定。

按照按本发明的方法的另一种实施方式，在时间上在激活所述操纵动作之前检测对于所述至少一个操纵元素的操纵意图。

在一种优选的实施方式中，用于运行尤其在汽车中的具有显示装置的交互式操纵装置的方法包括以下步骤：

-在显示装置上显示图形信息；

-接收传感器信息；

-激活操纵动作，如果借助于所述传感器信息检测到使用者的身体部位处于激活区域内，该激活区域在空间上相对于操纵元素在所述显示装置上的显示区来确定，操纵动作配属给该操纵元素；

其中规定，

-所接收到的传感器信息包括使用者信息，为了在时间上在激活所述操纵动作之前传送对于所述至少一个操纵元素的操纵意图对所述使用者信息进行分析；并且

-依赖于所检测到的操纵意图对在显示装置上显示的信息进行调整，从而优化地为用身体部位来激活配属给所述操纵元素的操纵动作显示出所述至少一个操纵元素。

在将对信息的感知优化的视觉布局更换为对操纵优化的触觉布局时，比如渐渐出现地或放大地示出所述操纵元素。在识别出操纵意图时比如放大示出较小示出的操纵元素。由此实现了这一点，即虽然可以在所述显示装置上显示高的信息密度，但是只要应该进行操纵就可以随时舒适地进行操纵。使用者信息是指那些说明使用者的行为或者描绘使用者本身的传感器信息。所述使用者信息借助于传感器单元来检测并且是所述传感器信息的组成部分，在此对所述传感器信息进行分析以检测操纵意图。

为了能够可靠地检测操纵意图，在本发明的一种优选的实施方式中，所述传感器信息包括关于使用者的身体动作的信息。身体动作比如是使用者的手臂或手或手指的运动。另一种身体动作比如是眼睛用于捕获在所述显示装置上显示的信息的定向。

因此，在一种特别优选的实施方式中，所述使用者信息包括关于使用者观察方向的信息。也就是说使用者朝向所述显示装置的目光经常是操纵一个操纵元素的前提。

比如可以借助于照相机传感器来探测使用者的观察方向。因此，按照本发明的一种优选的实施方式，至少部分地借助于照相机系统来探测所述使用者信息。利用这样的照相机系统，通常也可以可靠地检测身体部位的运动。

按照本发明的另一种优选的实施方式，至少部分地借助于超声传感器系统来探测所述使用者信息。超声传感器系统适合于特别精确而可靠地确定身体部位的位置。由此利用超声传感器系统早在离所述交互式操纵装置较大距离时就可以可靠地识别出朝向该交互式操纵装置的运动。同样可以在所述操纵装置的附近区域中执行精确的位置测量、伸展测量和速度测量。超声传感器系统可以作为替代方案使用或者与其它传感器系统共同使用。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，借助于使用者信息来检测身体部位的运动方向。这种运动方向可以单个地或者比如共同地与其它信息、尤其使用者信息、优选观察方向一起加以利用，用于从一组操纵元素中找到一个或多个使用者想作为下一个操纵元素来操纵的操纵元素。因此在本发明的一种改进方案中，在检测操纵意图时检测对于所述操纵元素的操纵概率以及必要时检测对于其它操纵元素的其它的操纵概率并且对所显示的信息进行调整，从而根据其操纵概率为相应所属的操纵动作或者其它操纵动作的激活优化地显示所述至少一个操纵元素或所述其它操纵元素。由此可以实现一种“操纵焦点区（Bedienungsspotlight）”。依赖于身体部位的距离、其运动方向和/或运动速度以及其它的使用者信息，可以在所述显示装置上检测到一个区域，所述有待操纵的操纵元素很可能处于该区域中。这个检测得到的区域称为操纵焦点区。所述操纵焦点区在操作手距离所述显示装置较远且运动速度很小时还相当地不清晰，并且随着距离所述显示装置越来越近也变得更加清晰。不清晰在此意味着，在目标位置方面存在不可靠性，所述身体部位在所述显示装置上朝该目标位置运动。这个目标位置用作所述操纵焦点区的中心。不可靠性表现在所述操纵焦点区在所述显示装置上的面积。所述操纵焦点区通常构造为圆形的，使得关于所述目标位置的不清晰度或不可靠性表现在所述操纵焦点区的半径上，所述身体部位在所述显示装置上朝该目标位置运动。不可靠性越大（所述操纵焦点区越不清晰），该操纵焦点区就越大。关于所述目标位置的不可靠性越小（所述操纵焦点区越清晰），该操纵焦点区就越小。在此优选规定，所述操纵元素在所述显示装置上按其表面有多大部分在预先给定的缩放规格上处于所述操纵焦点区的区域中、所述操纵焦点区如何清晰以及/或者所述操纵元素离所述操纵焦点区的位置（中心）的间距有多大进行缩放或者说以其它的方式比如借助于动画、菜单条的展开等为简单的可激活性进行优化。

在一种特别优选的实施方式中，重复地和/或连续地检测所述操纵意图并且对所显示的信息进行相应调整。由此可以比如连续地检测所述操纵焦点区，并且在所述显示装置上无级缩放处于操纵焦点区中的操纵元素并且使其与使用者的运动相匹配。

在本发明的一种实施方式中，在匹配调整时改变一个或多个操纵元素的透明度、与相邻的其它操纵元素的间距和/或动画。在这种情况下，可以合适地动画模拟包括多个操纵元素的列表，以方便使用者选出一个或多个列表元素。尤其可以依赖于所检测到的操纵意图来滚动或者说游览较长的列表。

同样优选借助于所述使用者信息来检测身体部位与所述操纵元素的显示图之间的间距并且依赖于这个间距来缩放所述操纵元素。如果比如使用无接触的传感器来激活所述操纵元素，那么可以由该传感器比如在所述显示装置前面约30厘米处探测到使用者的手的接近。手或手指离所述显示装置越近，预测应该激活哪个操纵元素的效果可能就越好。因此而后可以简单地实现在所述显示装置上特别优化地显示出这个操纵元素。此外，相应地对所显示的信息进行调整。

作为关于使用者的信息的补充，在一种优选的实施方式中对关于行驶状态的信息进行分析，以便对所述操纵元素的调整进行优化。例如，在不平坦的路面上的行驶会对使用者对操纵元素的机动的敲击可靠性产生影响。在一种这样的情况下，优选以比在平坦光滑的路面上的行驶状况中更大的规格显示出所述操纵元素。由此保证更好的可操纵性以及更高的舒适性。与此同时依赖于状况保证最大可能的信息显示。因此优选只要没有检测到操纵意图，所述信息就与对视觉上的信息传送来说优化的显示相匹配，比如所有的操纵元素渐渐隐去或者以100%的透明度“示出”。这尤其在交互式操纵装置上是有利的，在这样的交互式操纵装置上仅仅可以显示出受到很大限制的信息选择，因为比如显示面较小。

在本发明的一种优选的实施方式中，在检测操纵意图时识别出由身体部位所执行的姿势并对其进行分析，其中根据配属给相应识别的姿势的调整函数来对所示出的信息进行调整。由此比如可以在潜在的可操纵的操纵元素数量特别巨大时使操纵意图具体化。通过静态的姿势比如可以传送停止信号，该停止信号阻止进一步对所述操纵元素进行调整并且能够在不进行进一步的缩放调整的情况下实现最终选择。同样可以促使浏览大量以小的图形示出的操纵元素，在这些操纵元素中的一个操纵元素配有焦点并且为操纵而放大示出。所述调整函数由此会引起所显示的信息的任意合适的变化。

所谓的静态的姿势、动态的姿势和综合的姿势证实是合适的姿势。因此按照本发明的一种实施方式，所述姿势包括至少一种静态的姿势，借助于预先定义的身体部位姿态来识别出该静态的姿势。按照另一种实施方式，所述姿势包括至少一种动态的姿势，借助于预先定义的由身体部位所经过的轨迹来识别该动态的姿势。对于轨迹，一方面可以在三维的空间中对形状进行分析。但是额外地作为补充也可以对速度进行分析，所述身体部位以该速度在三维空间中连续经过各个区段。最后在另一种实施方式中，所述姿势包括至少一种综合的姿势，借助于预先定义的静态的姿势和/或经过预先定义的轨迹的静态的姿势的相互转变来识别出所述综合的姿势。由此本发明的不同的实施方式可以仅仅考虑静态的姿势、仅仅考虑动态的姿势或者仅仅考虑综合的姿势或者考虑这些姿势的任意组合。用至少一个传感器单元来识别出所述姿势，所述传感器单元可以确定身体部位在空间中的位置。所述姿势由至少一个传感器单元来识别这种表述不应该表示在存在多个传感器单元的情况下所述姿势必须由一个单个的传感器单元来识别。更确切地说，这种表述也包括通过多个存在的传感器单元的共同作用来识别所述姿势。一个单个的传感器单元是否足以用于识别姿势取决于所述至少一个传感器单元的特殊结构及姿势本身。

优选如此调整所述信息，从而为视觉感知相应地显示出最多的信息，并且尽管如此对于操纵意图为最佳的可操纵性显示出至少一个检测到操纵意图的操纵元素。在这种情况下可以考虑极为不同的情况的影响。

按本发明的装置的特征具有与按本发明的方法的相应特征相同的优点。

附图说明

下面借助于优选的实施例参照附图对本发明进行详细解释。其中：

图1是示意性的流程图，该流程图用于对用于运行交互式操纵装置的方法的一种实施方式进行解释；

图2是示意性的示意图，借助于该示意图示出操纵元素的依赖于情况缩放的原理；

图3是显示装置的示意图，在该显示装置上优化地为视觉感知或者部分为触觉操作优化地显示出信息；

图4A-4D是在显示装置上显示的信息的示意图，所述信息包括根据检测到的操纵焦点区部分放大示出的操纵元素；

图5A-5D是显示装置的示意图，在该显示装置上依赖于检测到的操纵焦点区的大小对操纵元素进行了缩放；

图6A-6C是显示装置的示意图，在该显示装置上依赖于操纵意图以不同的缩放比例示出了操纵元素；

图7A-7B是显示装置的示意图，在该显示装置上依赖于操纵意图对列表的操纵元素进行浏览；

图8是汽车中的交互式操纵装置的示意图；

图9-17是由手执行的静态的姿势；

图18示范性地示出身体部位的在二维平面中的预先给定的运动轨迹的例子；

图19示范性地示出身体部位的在三维空间中的预先给定的运动轨迹的例子；

图20-27是由手执行的动态的姿势；并且

图28-33是由手执行的综合的姿势。

具体实施方式

图1示出了框图，该框图描绘了用于运行交互式操纵装置的方法10。如借助于方法模块12所示，该方法包括在显示装置上的显示信息。首先优选如此选择用于显示所述信息的布局，使得其为最佳的视觉信息传送而设计。下面将一种这样的布局称为视觉布局。

所述操纵装置检测传感器信息12。所述传感器信息一方面包括关于一个或多个使用者的信息。这些信息称为使用者信息。这些信息尤其包括关于使用者的身体动作的信息，借助于传感器单元检测这些信息。所述身体动作则比如包括手臂运动，比如可以借助于用照相机来探测的传感器单元和/或基于超声的传感器单元来检测所述手臂运动。此外，借助于设有照相机的传感器单元可以检测到使用者的观察方向。将目光投向所述显示装置是一种特别重要的身体动作，因为在多数情况下朝向所述交互式操纵装置的显示装置的目光先行于操纵过程。除此以外，所检测的传感器信息优选包括关于行驶状况或者汽车环境的信息。事实表明，特定的驾驶员事件（Fahrereignisse）经常先行于特定的操纵动作。

随后借助于所检测的传感器信息检测使用者的操纵意图14。为检测使用者的操纵意图，对包含在传感器信息中的不同的信息尤其是使用者信息进行分析。在这种情况下尤其对使用者的行为也就是说其身体动作进行分析和评估。如果比如发现其对所述交互式操纵装置的显示装置的观察方向发生变化并且在时间上与此相关联的情况下探测到在空间上离所述交互式操纵元素最近的手臂或手的运动，那么由此可以推断出操纵意图。可以产生单个信息的许多不同的组合，在此可以对单个信息进行分析和评估。比如在一种实施方式中身体部位朝操纵单元的方向的有针对性的运动可以是操纵意图视为被识别的前提。

借助于提问来检查，是否出现操纵意图的变化16。如果不是这种情况，那就没有变化地继续在所述显示装置上显示信息。如果产生了操纵意图的变化，也就是说识别出一种操纵意图或者说发现不再存在操纵意图，那就根据所述操纵意图或者不（再）存在的操纵意图来调整在所述显示装置上显示出来的信息18。当操纵意图（进一步）得到具体化时，也存在变化。

如果所述操纵意图的变化在于识别出使用者的此前不存在的操纵意图，那就改变有待显示的信息，使得在所述显示装置上的布局对触觉操纵得到优化。在一种实施方式中可以规定，在视觉布局中没有以图形示出任何操纵元素。在触觉布局中现在渐渐出现操纵元素，也就是说降低其100%的透明度。同样可以规定，从图形显示更换为文本显示。在另一种实施方式中，在视觉布局中以图形示出小的操纵元素，在该实施方式中所述操纵元素可以在触觉布局中放大示出。此外，所述调整可以包括所述操纵元素的结构的变化，比如所述操纵元素（窗口构件）的动画模拟（Animieren）。在一种构造为汽车立体三维显示装置的显示装置上，可以设置所述操纵元素的在空间上的突出或者信息显示的在空间上前置的重叠。

优选以可以连续地相互转变的阶段来检测和调整所示出的信息。首先，借助于第一传感器单元的传感器信息来检测操纵意图。所述第一传感器单元优选包括提供图片的传感器系统，比如照相机系统。如果识别出通常的操纵意图，那就从视觉布局更换为触觉布局。比如现在渐渐显示出先前看不见的操纵元素。

此外，在一种优选的实施方式中，在检测操纵意图时在所述显示装置上检测一个位置和一个将该位置包围的区域，在此为操纵动作也就是说为操纵元素的激活通知了该区域。这个过程称为操纵焦点区的确定20。

为检测所述操纵焦点区，可以对不同的传感器信息进行分析。尤其单个地或者共同地对使用者的身体部位的运动方向以及运动速度、朝向所述显示装置的观察方向以及关于行驶状况的信息进行分析。作为操纵焦点区检测的结果，在所述显示装置上得到一个位置和一个半径，所述位置表明所通知的目标位置，而所述半径则是用于所检测到的被通知的目标位置的不确定性的尺度。在其它实施方式中可以规定，所述操纵焦点区的形状不是圆形的。这一点尤为有利，如果操纵方向与所述显示装置的显示面的平面垂线的方向偏差巨大。

在对有待显示的信息进行调整时考虑表征操纵焦点区的信息（位置/半径和/或其它区域说明）。优选所述操纵元素依赖于所述位置和与所述操纵焦点区的面状的重叠区之间的间距来缩放显示。这一点意味着，靠近操纵焦点区的处于该操纵焦点区的中心的位置的操纵元素比这样的离所述操纵焦点区的这个位置更远的操纵元素放得更大。此外，那些在所述操纵焦点区投影到所述显示装置上时与所述操纵焦点区之间具有大的面状的重叠区的操纵元素放得较大。图4A到4D示出了这方面的例子。不处于操纵焦点区62中但是比其它的操纵元素61’’更靠近所述操纵焦点区62的操纵元素61’可以优选比这些其它的操纵元素61’’显示得更大一些。

所说明的方法是各个操纵元素的操纵概率的确定22。这些操纵概率也可以根据另一种方法借助于使用者信息必要时在考虑其它关于情况影响的信息比如行驶状况、使用者以往的习惯等的情况下来确定。

现在对所述操纵焦点区进行连续调整。在另一个阶段中，借助于第二传感器单元来更加精确地检测身体部位的运动以及必要时身体部位的其它特性。

在一种实施方式中，产生高频信号的信号发送器布置在使用者身体的附近并且接收器布置在所述显示装置上或其周围，用于接收通过使用者的身体传播的高频信号并且从中确定使用者的手在所述显示装置附近的位置，在该实施方式中可以特别好地对所显示的信息的调整进行微调。在离所述显示装置大约30厘米的间距处，可以用这样的传感器系统探测到使用者的身体部位。如果多个使用者处于汽车中交互式操纵装置的有效距离内，比如汽车的驾驶员和副驾驶员，那么可以借助于不同的高频信号对这些使用者加以区分，所述不同的高频信号通过比如集成在驾驶员座椅和副驾驶员座椅中的不同的信号发送器传入使用者的身体中。由此可以额外地与使用者的职能（驾驶员/副驾驶员）相匹配地对所示出的信息进行缩放或者说一般调整。比如在所述显示装置上显示更少的以及为此更大的操纵元素就很有意义，如果驾驶员要在汽车高速行驶时激活显示装置上的操纵元素。不必将注意力集中于汽车驾驶的副驾驶员可以比如操纵较小的操纵元素，为此可以在所述显示装置上从这些操纵元素中显示更多个操纵元素。为了进行微调，优选在识别操纵意图时检测使用者的身体部位与所述显示装置的间距。此外，额外地检测出该身体部位的伸展。在缩放和/或设计所述操纵元素时将该伸展一同考虑在内。对于具有大而宽的手指的使用者来说，所述操纵元素必须比具有小而窄的手指的使用者在面积上显示得更大一些。由此在另一个阶段中，可以进行更为精细的调整。可以设置两个以上的阶段。所述第二传感器单元也可以是基于超声的传感器单元。

图2示意示出了从视觉布局转换为触觉布局。在图2的上面区域中，示出了在一种所谓的视觉布局中信息显示图31、32的两种可能的设计方案。在左边的显示图31中没有示出操纵元素。在右边的显示图32中设置了小的操纵元素33。所述显示装置35的最大的区域34设置用于显示信息。如果身体部位36这里是手如在图2中心处示出的一样接近所述显示装置35，那么所显示出来的信息就发生变化，从而放大示出所述操纵元素33’，包括附加的文本信息（A、B、C、D）并且至少相对于左上方的显示图31在其透明度方面发生变化。对所述触觉布局进行优化，从而可以最佳地由手指来触摸所述操纵元素33’，以便能够激活和触发与所述操纵元素33’相关联的操纵动作。

图3示出了另一个用于从视觉布局41转换为触觉布局42的例子。在所述显示装置43上示意示出了导航系统的地图视图48的特别感兴趣的点（兴趣点-POI）44-47。如果手指49以一种在下面指向所述显示装置的右边缘50的运动接近该显示装置43，那么所述兴趣点就依赖于离所述右边缘50的下端部的间距在其面积大小方面进行缩放。为了达到更好的可操纵性，一些点46、47相对于其原始位置稍许移动。在所述地图视图48的左边区段51中，还总是为视觉上的信息传送对该布局进行调整。

图4A到4D示出了信息在显示装置59上的不同显示图55-58。除了要相应地要操纵其中一个操纵元素61的手指60，在所述显示装置59上以圆形绘出了所谓的操纵焦点区62。所述操纵元素61依赖于其相对于所述操纵焦点区62的位置63（中心）的位置及与所述操纵焦点区62的面状重叠区进行了缩放。缩放的整个大小可以取决于行驶状况。如果汽车比如在不平的路面上高速行驶，那么所述操纵元素就必须比在平坦的路面上低速行驶时放得更大。所述操纵焦点区62仅仅虚拟地存在并且通常不在所述显示装置59上显示出来。所述操纵焦点区62在此仅为说明需要而示出。

图5A到5D示出，所述操纵焦点区70在手指71接近所述显示装置72时如何变化以及这个操纵焦点区70在一种优选的实施方式中如何影响所述操纵元素的缩放。显示装置72的在图5A到5D中示出的视图73分别示出了具有兴趣点81-86的导航地图，所述兴趣点81-86是操纵元素。在图5A中选择了触觉布局，在该触觉布局中处于操纵焦点区70中的兴趣点61-65显示得大于处于该操纵焦点区70之外的兴趣点86。按图5A的视图73相应于进行操纵的手还远离所述显示装置72的显示图。因此，在图5A中还没有显示出手指。在手指71接近时，所述操纵焦点区70的半径74缩小，从而所述操纵焦点区70在图5B中显示得较小。处于操纵焦点区70的位置75（中心）附近的操纵元素82、83放得最大。但是，所述兴趣点86相对于其在图5A中的显示放得更大一些。在手指71进一步接近时就对该手指71的运动方向进行分析，从而稍许移动所述操纵焦点区70的位置75。因此，在图5C中所述兴趣点82放得比现在更加远离所述操纵焦点区70的中心位置75的点83大。在图5D中示出这样的状况，在该状况中手指71处于激活区域中，该激活区域相对于所述操纵元素的显示图来确定。在构造为触摸屏的交互式操纵装置中，所述激活区域通常是图形显示的面。在具有以非接触方式工作的传感器的操纵装置上，所述激活区域可以是一个空间区域，该区域优选以一个较小的间距固定在所述操纵元素的图形显示图的前面或者紧邻该图形显示图来确定。如果身体部位这里是手指71处于所述激活区域中，那么对应于该操纵元素的操纵动作就被激活。

图6A示出了显示装置150的示意图，在该显示装置150上布置了操纵元素151，这些操纵元素151分为两个组152、153。在第一组152中布置了所属的作为列表的操纵元素151。在第二组中布置了作为数字区的操纵元素151。在图6A中，所述两个组152、153的操纵元素151在所述显示装置150上仅仅占据微小的表面。表面的大部分可以用来显示其它信息（未示出）。

如果手指155接近所述显示装置150，那就放大示出在所述两个组152、153中的一个组中的操纵元素151。如果检测到用于所述构造为列表的第一组152的操纵元素151中的一个操纵元素的操纵意图，那就如在图6B中示出的一样放大示出该列表。如果所述手指155更接近所述构造为数字区的第二组153操纵元素151，那就如在图6C中示出的一样放大示出这些操纵元素。

在结合图5A到5D所说明的实施方式中所述操纵元素的中心优选没有在所述显示装置上移动，而在这里结合图6A-6C所说明的实施方式中所述操纵元素的位置则明显改变。

借助于图7A和7B来说明，可以如何有利地充分利用检测得到的操纵意图来从列表中选出操纵元素。

图7A在显示装置170上示出了水平的操纵元素161-169列表160。如果检测到操纵意图，那就为所述列表160的操纵元素中的一个操纵元素165分配一个焦点。在这种情况下，为用数字“5”表示的操纵元素165分配了所述焦点。这一事实通过所述操纵元素165被放大示出这一方式而变得十分清楚。通常，将所述焦点分配给所述列表160的在所述显示装置170的中心示出的操纵元素。作为替代方案，所述焦点也可以分配给在边缘示出的操纵元素。

所述焦点可以“移动”，方法是使用者将其手指171移到所述显示装置170的边缘处。在图7A中，手指171处于所述显示装置170的右缘处172。由此在一种实施方式中可以将所述焦点向右移动。

作为替代方案优选所述焦点留在所述显示装置170的中心处并且所述操纵元素161-169相对于所述焦点进行移动。也就是说，操纵区如借助于箭头173所表示的一样向左移动。这意味着，作为下一个操纵区为具有数字“6”的操纵区166分配所述焦点，其中所述操纵区166在此在所述显示装置170的中心处放大示出。

在这两种实施方式中，所述焦点滚动或浏览经过所述操纵元素的列表。

这一过程因手指171移到所述显示装置170的中心上方而结束。随后可以操纵被分配了所述焦点的操纵元素，用于触发所属的操纵动作。

滚动或浏览速度可以依赖于手指171的位置而变化。也就是说，手指越是远离中心，滚动/浏览速度就越快。

浏览/滚动方向可以与手指移动的方向相同或相反。此外在列表中可以规定，该列表被视为无限的。这意味着，第一个列表元素重新连接到最后的列表元素上。

图7B示出了显示装置180，在该显示装置180上示出了操纵元素181-186的列表。如果手指187接近所述显示装置180，那就为所述操纵元素181-186中的一个操纵元素分配一个焦点。被分配了焦点的操纵元素183为进行最佳的操纵而放大示出。手指187处于所述显示装置180的下边缘188处。由此如借助于箭头189所表示的一样使所述操纵元素181-186“经过焦点”向上移动。如果手指187移到所述显示装置180的中心处，就停止浏览过程。处于焦点中的操纵元素可以最佳地进行操纵。如果手指187移到处于所述焦点和所述显示装置180的上边缘190之间的位置中，那么所述操纵元素181-186就向下移动。由此可以朝两个方向进行浏览。

所述焦点不必固定地保持在所述显示装置上的一个位置上。更确切地说，所述焦点可以随被配设了焦点的操纵元素一起移动。如果这个操纵元素比所述列表的接下来的操纵元素更加远离所述焦点的预先规定的额定位置，那么该焦点就跳到这个接下来的操纵元素上。

其它实施方式可以规定，放大示出多个操纵元素。比如可以设置一个主焦点和两个次焦点。分配给次焦点的操纵元素比如被放大，但是比分配给主焦点的操纵元素显示得稍许小一些。

在一种实施方式中可以规定，如果使用者的身体部位比如手指没有变化地保持预先给定的停留持续时间而没有调整所显示出来的信息，那就操纵一个操纵元素，在此对于该操纵元素检测出最高的操纵概率（比如处于固定的焦点中或者处于所述操纵焦点区的中心处的操纵元素）。这一点尤其也适用，如果手指没有处于所述操纵元素的真正的激活区域中。由此可以实现操纵元素的在一定程度上无操纵的操作过程。

图8示意示出了汽车101中的交互式操纵装置100的一种实施方式。该操纵装置100包括显示装置102，在该显示装置102上可以以视觉布局和触觉布局显示信息。在所述操纵装置100中集成了接收传感器104，所述接收传感器104可以无接触地接收通过使用者的身体106、108传输的高频信号，所述高频信号借助于布置在所述身体106、108附近的信号发送器110、112输入到身体中。所述信号发送器110、112与信号发送器单元113相连接，而该信号发送器单元113则又与汽车总线系统126相连接。所述信号发送器单元113可以与在狭义上已经是传感器单元的接收传感器104一起也被视为传感器系统或者说传感器单元。此外，所述交互式操纵装置100包括控制单元120，该控制单元120则包括显示模块122。所述显示模块122在所述显示装置102上准备有待显示的信息。尤其所述显示模块122使信息与视觉的或触觉的布局相匹配。此外，所述交互式操纵装置100包括接收单元124，该接收单元124比如通过所述汽车总线系统126接收比如可以构造为照相机系统130或构造为超声传感器系统132的传感器单元的信息。此外，所述接收单元124通过所述汽车总线系统126接收关于汽车101的行驶状态的信息。借助于所接收到的包括关于行驶状态的信息的传感器信息，由分析模块128检测使用者106或108的操纵意图。依赖于所检测到的操纵意图，所述显示模块122改变在所述显示装置102上显示的信息。优选如此设计所述分析模块128，从而检测操纵焦点区并且对于各个操纵元素检测操纵概率。

此外，所述控制单元包括激活模块134，该激活模块134在身体部位比如手指处于相对于所述操纵元素在所述显示装置102上的显示确定的激活区域中时触发或者说激活操纵动作。在这过程中可以通过所述汽车总线来传输信号，所述信号影响汽车101的其它控制仪器。

所述控制单元120和各个所包括的模块122、128、134不仅可以以硬件形式而且以软件形式来构成。

所述显示装置可以构造为投影显示器，在该投影显示器中所显示的信息投影在一个表面上。在一种这样的情况下，所述身体部位相对于这个表面的间距或者说运动或者说投向这个表面的目光等十分重要。

在通过人体传输高频信号的传感器单元中，处于大约80kHz到150kHz的范围内的频率证实特别合适。但是，所述传感器单元也可以在处于这个所说明的频率范围之外的频率上运行。

除了由于通过人体传输高频信号而探测到身体部位的传感器单元之外或者作为该传感器单元的替代方案，可以使用其它以非接触的方式起作用的传感器单元，比如基于超声的传感器单元或者也可以使用那些使用光学方法的传感器单元。这样的传感器单元比如可以按照以下原理来设计。发送-LED（发光二极管）发射一种处于可见的或者红外的波长范围内的矩形的调幅的光信号。在目标上被反射的光信号被光电二极管探测到。由补偿-LED将相偏移了180º的同样矩形的调幅的基准光信号经过不变的光程发送给所述光电二极管。通过调节回路借助于调节信号对所述补偿-LED进行调整，使得所述发送-LED的所接收的反射的光信号与所述补偿-LED的所接收的基准光信号在所述光电二极管上抵消并且探测到一个等信号。所述调节信号的变化是用于目标的间距的尺度。根据这种原理来设计的传感器单元在很大程度上不依赖于温度波动和亮度波动。

优选如此设计至少一个传感器单元或多个传感器单元，使得其可以（必要时通过共同作用）识别出身体部位的面积伸展。由此可以探测到用身体部位比如手执行的姿势并且解释为操纵意图。那些仅仅依赖于身体部位的姿态尤其手的姿态的姿势则被称为固定的或者静态的姿势。如在图9中示出的平坦地保持在所述显示装置前面的手140可以比如解释为停止信号，该停止信号使浏览过程停止或者在预先给定的时间间隔内阻止所示出的信息的任何调整。图10和11示范性地示出了其它简单的分别用左手140执行的静态的姿势。如果可以分开地分解手的多个组成部分，那么也可以如示范性地在图12到17中示出的识别出不同的固定的姿势并加以应用。

如果将身体部位在特定的空间区域中的运动与预先给定的轨迹进行比较，那就识别出动态的姿势。在二维平面中的轨迹的例子示范性地在图18中示出，并且用于在三维空间中的轨迹的例子示范性地在图19中示出。用于动态的姿势的例子在图20到27中示出。按图20的姿势包括水平而平坦地伸展的手140的向上运动，按图21的姿势则相应地包括手140的向下运动。在图22到25中，姿势通过垂直而平坦地张开的手离开所述显示装置的运动执行（图22）或者说通过朝向所述显示装置的运动执行（图23）以及通过向左的运动执行（图24）或者通过向右的运动执行（图25）。身体部位的接近速度和/或离开速度可以相应地同样得到解释和应用。图26和27示出了借助于将手140沿着所伸开的手的逆时针或者说顺时针方向围绕着其纵轴线进行旋转执行的姿势。所述姿势也可以相应地包括两种相反的运动方向。在对轨迹进行分析时，除了所经过的确定运动的空间点之外也可以考虑执行所述运动的速度。

如果可以分开地分解手的多个组成部分并且/或者探测其相对速度，那么也可以对综合的姿势或者手势以及运动过程比如平坦的手的手指的展开和合拢或者手指捏成拳头（图28）和拳头的打开（图29）进行分析并且相应地加以考虑。在图30和31中示范性地示出了其它综合的姿势，在这些姿势中相应的姿势的执行包括手指142的并拢（Einklappen）（图30）和手指142的伸展（图31）。在图32中示出了一种综合的姿势，在该姿势中，手140的重心作为手指142的并拢的补充执行一种向右的运动。在图33中，示范性地示出的综合的姿势包括原来垂直定向的平坦地舒展的手140的握紧和该手同时执行的向右旋转大约90º。

所示出的姿势仅仅是示范性的姿势。可以为各个姿势分配不同的操纵意图，所述操纵意图引起所示出的信息的相应的调整。

优选所述交互式操纵装置可在学习模式中运行，并且从而能够学到由不同的人员作出的具有个性化特征的特定的姿势。比如可以要求驾驶员执行特定的姿势。借助于在执行过程中检测的测量数据，可以学习姿势的个性化特征。优选针对人员进行学习。甚至可以通过姿势的特征或者通过比如在汽车钥匙中编码的使用者或驾驶员识别程序进行人员识别。

如此设计一些实施方式，从而将驾驶员的姿势与副驾驶员的姿势区分开来。如果将所述交互式操纵装置布置在汽车的副仪表板上，那么可以依据是用右手还是用左手来执行姿势来将驾驶员的姿势与副驾驶员的姿势区分开来，其中假设驾驶员和副驾驶员分别用最靠近副仪表板的手来进行操纵。一些传感器单元能够比如借助于通过驾驶员和副驾驶员的身体传输不同的高频信号的方式来区分驾驶员和副驾驶员，所述高频信号由所述传感器单元用于探测身体部位的位置，在这样的传感器单元上，可以借助于传感器单元的信息来区分副驾驶员和驾驶员的姿势。如果可以进行区分，那就可以为同一个姿势分配不同的操纵意图或者用于驾驶员及副驾驶员的不同的显示功能或调整功能。

Claims (28)

1.用于运行尤其汽车（101）中的交互式操纵装置（100）的方法，所述交互式操纵装置（100）具有显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）以及在该显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的和/或可以显示的、包括操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的信息，该方法包括以下步骤：

a）检测对于在显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）中的至少一个操纵元素的操纵意图，

b）依赖于所检测到的操纵意图对在所述显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的信息进行调整，从而优化地为所述至少一个操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的激活显示出所述至少一个操纵元素（33；61；151；161-169；181-186），

其中，在时间上在激活操纵动作之前检测对于所述至少一个操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的操纵意图，其中在操纵情况下激活和触发与所显示的操纵元素相关联的操纵动作，其中只要没有检测出操纵意图，就为对视觉的信息传送来说优化的显示对在所述显示装置上显示的信息进行调整，其特征在于，在检测操纵意图时检测所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的操纵概率，并且必要时检测其它操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的其它操纵概率，并且对所显示的信息进行调整，从而根据其操纵概率逐级优化地为相应所属的操纵动作的激活或其它操纵动作的激活来进行显示，所述逐级优化比如是以不同的缩放比例进行逐级放大，或者以其它的方式比如借助于动画、菜单条的展开等。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，为检测所述对于在所述显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）中的至少一个操纵元素的操纵意图探测使用者的身体部位（36）是否处于激活区域内，该激活区域在空间上相对于所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）中的至少一个操纵元素在所述显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上的显示区确定。

3.按权利要求1到2中任一项所述的方法，其特征在于，重复地或者连续地检测操纵意图并且相应地对所显示的信息进行调整。

4.按权利要求2所述的方法，其特征在于，为检测操纵意图使用相关信息，所述相关信息包括关于身体动作的信息，尤其是关于身体部位（36）的运动方向的信息以及/或者关于使用者的观察方向的信息。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，借助于所述信息来检测所述身体部位（36）与所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的显示图的间距并且依赖于这个间距来缩放所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）。

6.按权利要求2所述的方法，其特征在于，至少部分地借助于照相机系统（130）和/或超声传感器系统来探测所述使用者信息。

7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，为检测操纵意图使用相关信息，所述相关信息包括关于行驶状况的环境信息，在调整优化地显示的信息时对所述环境信息加以考虑。

8.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在调整在所述显示装置上显示出来的信息时，改变所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的透明度、大小、与相邻的其它操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的间距和/或所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）或多个操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的动画。

9.按权利要求2所述的方法，其特征在于，在检测所述操纵意图时识别出由身体部位执行的姿势并对其进行分析，其中根据对应于相应的识别的姿势的调整函数来对显示的信息进行调整。

10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述姿势包括至少一种静态的姿势，其借助于预先定义的身体姿态来识别。

11.按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述姿势包括至少一种动态的姿势，其借助于预先定义的由身体部位所经过的轨迹来识别。

12.按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述姿势包括至少一种综合的姿势，所述综合的姿势借助于预先定义的静态的姿势和/或经过预先定义的轨迹的静态的姿势的相互转变来识别。

13.尤其汽车（101）中的交互式操纵装置（100），包括显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）、至少一个传感器单元和控制单元（120），在所述显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上可以显示和/或显示包含操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的信息，其中，构造所述控制单元（120），从而对于在显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的操纵元素中的至少一个操纵元素的操纵意图在时间上在操纵该操纵元素之前借助于所述传感器信息来检测，其中在操纵情况下激活和触发与所显示的操纵元素相关联的操纵动作；在检测到对于在显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的操纵元素中的至少一个操纵元素的操纵意图时依赖于检测到的操纵意图对在所述显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的信息进行调整，从而优化地为所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的激活显示所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）中的至少一个操纵元素，其中只要不能和/或没有检测到操纵意图，就为对视觉上的信息传送来说优化的显示对在显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的信息进行调整，其特征在于，在检测到操纵意图时，可以检测和/或检测所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的操纵概率以及必要时其它操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的其它操纵概率，并且对所显示的信息进行调整，从而根据其操纵概率逐级优化地为相应所属的操纵动作的激活或其它操纵动作的激活进行显示，所述逐级优化比如是以不同的缩放比例进行逐级放大，或者以其它的方式比如借助于动画、菜单条的展开等。

14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器单元被设置用于在激活区域内检测使用者的身体部位（36），用于检测对于所述在显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上显示的操纵元素中的至少一个操纵元素的操纵意图，其中该激活区域在空间上相对于所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）中的至少一个操纵元素在显示装置（35；43；59；72；102；150；170；180）上的显示区确定。

15.按权利要求13或14所述的装置，其特征在于，构造所述控制单元（120），从而可以重复地或连续地检测操纵意图并且对所显示的信息进行相应的调整。

16.按权利要求13所述的装置，其特征在于，所述传感器信息包括关于使用者的身体动作的信息。

17.按权利要求14所述的装置，其特征在于，至少部分地借助于照相机系统和/或超声传感器系统可以探测和/或探测所述使用者信息。

18.按权利要求14所述的装置，其特征在于，所述传感器信息包括关于使用者的观察方向的信息和/或关于使用者的身体部位（36）的运动方向的信息。

19.按权利要求14所述的装置，其特征在于，构造所述控制单元（120），从而借助于所述传感器信息可以检测和/或检测使用者的身体部位（36）的运动方向和/或使用者的观察方向。

20.按权利要求13所述的装置，其特征在于，构造所述控制单元（120），从而在对优化显示的信息进行调整时可以考虑和/或考虑关于行驶状况的环境信息。

21.按权利要求14所述的装置，其特征在于，构造所述控制单元（120），从而借助于所述传感器信息可以检测和/或检测身体部位（36）与所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的显示的间距，并且所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）依赖于这个间距可以缩放和/或进行缩放。

22.按权利要求13所述的装置，其特征在于，在调整时可以改变和/或改变所述操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）或多个操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的透明度、与相邻的其它操纵元素（33；61；151；161-169；181-186）的间距和/或动画。

23.按权利要求14所述的装置，其特征在于，构造所述至少一个传感器单元，从而借助于通过使用者的身体传输的高频信号来检测传感器信息，所述传感器信息尤其可以包括身体部位（36）的位置。

24.按权利要求13所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器单元是对位置进行分辨的、对触摸敏感的装置。

25.按权利要求14所述的装置，其特征在于，构造至少一个传感器单元，从而识别由身体部位执行的姿势并对其进行分析，其中可以根据配属给相应识别的姿势的调整函数之一来对所显示的信息进行调整。

26.按权利要求25所述的装置，其特征在于，所述姿势包括至少一种静态的姿势，其可以由所述至少一个传感器单元作为预先定义的身体姿态来识别。

27.按权利要求25所述的装置，其特征在于，所述姿势包括至少一种动态的姿势，其可以由所述至少一个传感器单元借助于预先定义的由所述身体部位经过的轨迹来识别。

28.按权利要求25所述的装置，其特征在于，所述姿势包括至少一种综合的姿势，所述综合的姿势可以由所述至少一个传感器单元借助于预先定义的静态的姿势和/或经过预先定义的轨迹的静态的姿势的相互转变来识别。