CN106457956A - 具有感觉反馈的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有感觉反馈(1)的控制装置，包括：用于检测用户(3)的手(9)的手势检测器(11)，连接到该手势检测器(11)并根据该用户的手(9)的手势提供感觉反馈至用户(3)的感觉反馈单元(15)，其特征在于，所述感觉反馈单元(15)包括空气流吹送单元(17)，该空气流吹送单元(17)向用于检测用户(3)的手(9)的手势的检测区域(19)吹送空气流。

Description

具有感觉反馈的控制装置
技术领域
本发明涉及具有感觉反馈的控制装置，其尤其用于机动车辆。
背景技术
现今车辆装备有多种控制件用于控制车辆的各种系统，比如，其中包括音频系统、空调系统、导航系统等。
盲式控制已被广泛开发用于这些系统，比如，例如被安装在车辆的中心控制台上的触觉控制等。
然而，为了告知用户按照命令的动作，已将触觉反馈单元添加到触觉控制装置。因此，当按照命令动作时，触觉表面振动，从而发信号至用户已按照命令动作。因此，用户可以盲式地执行一个命令，即不需将他们的视线离开道路，并对所执行的命令有充分的意识和处于绝对的安全。
最近，包括手势传感器的控制设备已被提供以用于控制车辆的各种系统。
最经常地，这涉及到指向检测区域中的乘客室内部的录影机、超声波传感器或激光传感器，该检测区域位于仪表盘的前面并大约在中心控制台的水平处。
在这种情况下，当用户在检测区域中做出一个预定义的手势时，当该手势被识别时，该手势导致对车辆系统中的一个的命令，例如，以增加或减小音频系统的音量、以升高或降低乘客室内的温度等。
例如，使用手势感应的控制装置在文献EP 2 639 672中被描述。
然而，即使这个手势可以被盲式地执行，用户不能很肯定已按照他们的手势并因此已按照他们的命令而动作。
例如在涉及一种游戏控制台的文献EP 2 523 069A2中，已经提出在手势被识别并导致命令时发射声音或视觉信号形式的感觉反馈以告知用户。
然而，这种用于游戏控制台的具有感觉反馈的控制装置不适合于机动车辆中的控制，因为该控制装置要求其用户注意力，而机动车辆的用户必须优先将他们的注意力集中于在车辆的前面发生的事情上。
此外，如果驾驶员打开了他们的音频系统，例如以听广播或一段音乐，这种声音信号可能是一种滋扰。
类似地视觉信号，一般是闪烁二极管，需要驾驶员将他们的注意力从道路上移开，这是不可接受的。
发明内容
本发明的一个目的因此是提供一种具有感觉反馈的控制装置，该控制装置使得可以为驾驶员提供手势的识别的确定指示，而无需使他们的注意力离开道路。
独立于第一个目的并可以补充第一目的的另一目的是，使驾驶员能够盲式地将他们的手放置于检测区域中。
为此，本发明旨在提供一种具有感觉反馈的控制装置，包括：
-用于检测用户的手的手势的手势检测器，
-感觉反馈单元，其连接到该手势检测器并根据用户的手的手势提供感觉反馈至用户，
其特征在于，该感觉反馈单元包括吹送单元，其用于向用于检测用户的手的手势的手势检测区域吹送空气流。
该控制装置还可单独地或以组合的形式具有一个或多个以下特征：
例如，用于吹送空气流的吹送单元被构造为当用户的手位于和/或进入手势检测区域时输送空气流。
由吹送单元输送的空气流可以具有与用户周围空气的温度不同的温度。
用于机动车辆乘客室内的温度控制，由吹送单元输送的空气流的温度可因升高温度的命令而升高，并可因降低温度的命令而降低。
根据一个方面，由吹送单元输送的空气流是脉动式的。
由吹送单元输送的空气流的脉动频率可以是在检测区域中手的近端和远端距离的函数。
根据一种变型，吹送单元被构造为输送脉动模式以通知用户按照命令的动作。
根据另一方面，吹送单元被构造为输送潮湿或被湿润的空气流。
根据一个实施例，吹送单元包括限定手势检测区域的一组喷嘴。
在这种情况下，喷嘴可被排列成一排或喷嘴可被设置成二维矩阵。
根据另一个方面，吹送单元被构造为输送空气射流，该空气射流的强度对应于预定的分布。
因此，该吹送单元被构造为在手势检测区域周边输送较低强度的空气射流和向手势检测区域中心输送较高强度的空气射流。
本发明还涉及一种机动车辆的仪表盘，其特征在于，其包括如上述定义的具有感觉反馈的控制装置。
附图说明
通过阅读本发明的说明书以及通过附图，其它优点和特征将变得显而易见，在附图中：
图1是装备有根据本发明的控制装置的机动车辆乘客室的立体图；
图2是根据一个实施例实现的控制装置的平面示意图；
图3是图1的控制装置的框图；以及
图4是本发明的、类似于图2的变型的示意图。
在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
根据本发明的控制装置的一个实施例将参照图1至图3描述。
图1中示出了装备有仪表盘1的乘客室的局部视图。
用户/驾驶员3坐在其方向盘5的前面，并希望通过用他们的手9做出手势而使用根据本发明的具有感觉反馈的控制装置7来盲式地执行命令。
为此，具有感觉反馈的控制装置7一方面包括用于检测用户3的手9的手势的手势检测器11，该手势检测器11例如集成到仪表盘1中，在显示屏12的下方。
该手势检测器11例如包括超声波单元13、激光装置或录影机，它们能够识别手9的特定手势以将其转化为传递到车辆的系统中的一个的命令，比如，朝仪表盘1移动手9以减小音量或降低乘客室的温度，或然后抽回手9以增加或升高乘客室的温度。
当然，可设想其他命令，例如用于导航或其他系统的命令。
也可设想其他位置的手势传感器，比如，例如，集成到后视镜中的录影机。
此外，具有感觉反馈的控制装置7包括感觉反馈单元15，该感觉反馈单元15连接到手势检测器11并根据用户的手9的手势提供感觉反馈至用户3。。
这种感觉反馈单元15包括吹送单元17，该吹送单元17用于向用于检测用户3的手9的手势的检测区域19(用阴影表示；也参见图2)吹送空气流。当用于吹送空气流的吹送单元17运行时，例如根据已被执行并已被手势检测器11识别的手势，用户3感觉到在他们的手9上的空气流。
因此，车辆的用户3具有可容易感知的感觉反馈，该感觉反馈不需要使他们的注意力离开路面，且该感觉反馈不令人受到惊吓。
实际上，用于吹送空气流的吹送单元17进入运转中将被觉察为是完全自然的。
如图1和2中所示，吹送单元17包括一组喷嘴21，所述一组喷嘴21限定用于检测用户3的手势的检测区域19。
根据图1的例子，喷嘴21被集成到仪表盘1中，例如恰好在乘客室的通风出口22的上方，并被设置成一排。
这使得容易将感觉反馈单元15集成到机动车辆的仪表盘1中。
根据未示出的更复杂的变型，喷嘴被设置成二维矩阵。
二维构造增大感觉反馈的可能性以实用地引导和将用户3的手9送入检测区域19中。
此外，用于吹送空气流的吹送单元17被构造为，当用户3的手9进入和/或位于用于检测手势的检测区域19中和/或位于该区域附近时，吹送单元17提供空气流。
也就是说，当用户3希望做出命令手势时，他们把他们的手9指向检测区域19。当手势检测器11检测到手9进入和/或位于检测区域19中，单元17开始提供空气流，由此给用户3发信号说明一方面手9被定位于正确的位置处以检测命令手势，且另一方面该装置1准备好检测该手势。
因此，驾驶员可容易地盲式地定位检测区域19，以在其中执行命令。
为了使用户更好地辨别源于吹送单元17的喷嘴21的气流，由吹送单元17提供的空气流可具有与围绕用户3的周围空气的温度不同的温度。例如，乘客室中的空气和来自吹送单元17的空气之间的温度差可在5°到10°之间。此温度差使得用户3能够更好地感知空气流。
当然，该温度可以比乘客室中的周围空气的温度更高或更低。为此，可以通过特定管道将喷嘴21联接到车辆的空调系统，以接收加热或冷却的空气。
根据另一个变型，加热元件被定位在喷嘴21的下游侧以加热所述空气。
为了产生冷空气流的感觉，还可以设想使空气流饱含水气，水气将存留于用户的手上，且当用户的手9上的水气蒸发时给用户以冷空气流的感受。
根据一种适合于机动车辆乘客室中的温度控制的特定变型，离开吹送单元17的空气流温度被调节，以因升高温度的命令而升高该空气流的温度，和因降低温度的命令而降低该温度。
用户3将不仅具有已按照他们的控制手势动作的感觉反馈，同时也具有关于他们的命令的程度/强度的信息。用户3因此可容易地控制乘客室温度升高或降低。
根据另一个变型，吹送单元17装备有脉动单元以输送脉动的空气流。
脉动地压出空气也改善了对与感觉反馈相关联的空气流的感知。此外，脉动地压出空气流，使得可以降低空气流的总流率，同时保持有效的感觉反馈。
根据感觉反馈的等效感觉，还发现脉动的空气流相比于连续流可听见度更低，这也增加了在乘客室中的乘客的舒适度。
此外，脉动式压出单元能够调节空气流的脉动频率。
因此，为了不仅向用户提供关于已按照其命令动作的事实的反馈，而且向用户提供关于动作的程度的反馈，空气流的脉动频率例如是手9在检测区域19中相对于手势检测器11的近端和远端距离的函数。
不仅空气流被很好地感知，且进一步包含关于控制本身的度量、程度的信息或关于手9在检测区域19中的位置的信息。
可替代地，吹送单元17可以被构造为输送脉冲模式以通知用户考虑命令，例如随三个空气脉冲后是暂停，随该暂停后又是三个空气脉冲。
该脉冲模式用作用户可容易地识别的且能有助于手势检测器11的使用的代码。
如图4中示出本发明的另一变型，例如当多个喷嘴21被布置成一排或被布置成二维构造时，该变型特别地适用。
在这种情况下，吹送单元17被构造为输送空气射流，所述空气射流的强度对应于预定的分布。因此可产生可被用户3感觉到的对比(relief)。
根据图4的例子，吹送单元例如被构造为在手势检测区域19的周边处输送较低强度的空气射流和向手势检测区域19的中心输送较高强度的空气射流。
这在图4中被图示，图4示出了多股射流25A-F。所述多股射流的强度通过其长度表示。因此，周边射流25A和25F相比于中间射流25B和25E具有较低的强度，且在手势检测区域19中心处的射流25C和25D是最强的。
这可被实现以用于连续吹送模式或脉动吹送模式。
此变型是有意义的，因为它将多维几何形状赋予空气流，特别有利的是将对比概念(relief concept)赋予手势检测区域19。
根据更复杂的变型，吹送强度分布可对应于控制按钮或图标的对比和它们在屏幕上12上显示的位置。
因此明显的是，根据本发明的装置1能够给用户3有效的感觉反馈，尤其是给机动车辆驾驶员有效的感觉反馈，而无需驾驶员将他们的注意力离开他们前面的道路。

Claims (14)

1.一种具有感觉反馈的控制装置(1)，包括：
-用于检测用户(3)的手(9)的手势的手势检测器(11)，
-感觉反馈单元(15)，其连接到该手势检测器(11)并根据用户的手(9)的手势提供感觉反馈至用户(3)，
其特征在于，所述感觉反馈单元(15)包括用于向检测用户(3)的手(9)的手势的检测区域(19)吹送空气流的吹送单元(17)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，用于吹送空气流的所述吹送单元(17)被构造为当用户的手(9)位于和/或进入手势检测区域(19)中时输送空气流。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，由所述吹送单元(17)输送的空气流具有与用户(3)周围的空气温度不同的温度。
4.根据权利要求3所述的装置，用于机动车辆乘客室的温度控制，其特征在于，由所述吹送单元(17)输送的空气流的温度因温度升高命令而升高，并因温度降低命令而降低。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其特征在于，由吹送单元(17)输送的空气流是脉动的。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，由所述吹送单元(17)输送的空气流的脉动频率是在所述检测区域(19)中手(9)的近端和远端距离的函数。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述吹送单元(17)被构造为输送脉动模式以告知用户(3)按照命令的动作。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其特征在于，所述吹送单元(17)被构造为输送潮湿或被湿润的空气流。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，其特征在于，所述吹送单元(17)包括一组喷嘴(21)，所述喷嘴(21)限定所述手势检测区域(19)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述喷嘴(21)被排列成一排。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述喷嘴(21)被设置成二维矩阵。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述吹送单元(17)被构造为输送空气射流，所述空气射流的强度对应于预定的分布。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述吹送单元(17)被构造为在手势检测区域(19)的周边处输送较低强度的空气射流和向手势检测区域的中心输送较高强度的空气射流。
14.一种机动车辆仪表盘(1)，其特征在于，其包括根据权利要求1至13中任一项所述的具有感觉反馈的控制装置(7)。
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