CN106462344A - 用于控制机动车的至少两个功能的人机接口 - Google Patents

用于控制机动车的至少两个功能的人机接口 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种人机接口(10)，其可用于控制机动车的至少两个功能，所述人机接口包括：电容式触摸板(20)，包括带电电极的阵列，并构造成接收用于至少两个功能的命令；触觉反馈设备(40)，构造成在确认了命令时给人机接口的用户提供反馈；以及控制设备(30)，构造成从触摸板接收表示来自用户的对所述触摸板的命令的信号，该信号链接至在用户对触摸板进行命令时由电极(50)阵列产生的静电场的扰动。控制设备构造成当接收的信号水平大于或等于根据电容式触摸板的电极阵列的电极数量的阈值时，确定要启动的功能，对于电容式触摸板的电极阵列的电极数量，信号水平大于或等于所述阈值。

Description

用于控制机动车的至少两个功能的人机接口
技术领域
本发明涉及一种使得控制机动车的至少两个功能可实现的人机接口以及一种包括根据本发明的人机接口的机动车的仪表板。
背景技术
机动车越来越装备有人机接口，其包括触摸板，并使得可控制机动车中的功能。
这种类型的人机接口可容易地合并进显示设备中，然后显示设备变为触摸屏。电容式触摸板因它们极好的响应性和对用户的便利性而被特别良好地接受。
另外，包括电容式触摸板的人机接口使得可考虑多种多样的命令类型，例如“按压”类型的命令或者“滑动”或“挤拧”类型的命令。
“按压”类型的命令对应于通过控制对触摸板的控制区域的至少一部分的按压。
“滑动”或“挤拧”类型的命令对应于通过控制装置对触摸板的控制区域的至少一部分的刷划。
在使用这种类型的人机接口时所遇到的问题之一是在识别出他或她的命令时给用户提供反馈。事实上，一定数量的命令可能不具有瞬即效应，例如设定车辆内部的温度。然而，优选地，给用户提供与正确识别他或她的命令有关的反馈。在识别出他或她的命令时给用户的该反馈一般借助触觉效应来执行，例如振动。
这种类型的人机接口的灵敏水平通常要求相当精细的设定。实际上，其涉及找到这样的折衷，该折衷使得可识别出来自不同用户的命令，并且执行而不管使用的控制装置的特性，同时限制触摸板的灵敏度以避免触发不必要的命令。
这种类型的人机接口的主题问题之一在于检测来自用户的命令的灵敏度以及在识别出命令时产生的触觉效应。
而且，与电阻式触摸板不同，电容式触摸板对将控制装置按压到触摸板表面上所使用的力不太敏感。
发明内容
因此，需要提供一种人机接口，其适配于来自用户的不同命令，并使得可考虑了将控制装置按压到触摸板表面上所使用的力。
为此，本发明涉及一种人机接口，包括：
-电容式触摸板，包括带电电极阵列，并构造成接收用于至少两个功能的命令；
-触觉反馈设备，构造成在识别出命令时给人机接口的用户提供反馈；
-控制设备，构造成从触摸板接收信号，该信号表示所述触摸板上的来自用户的命令，该信号链接至在用户对触摸板命令时由电极阵列产生的静电场的扰动。
控制设备构造成当接收的信号水平大于或等于作为电容式触摸板的电极阵列的电极数量的函数的阈值时，确定要启动的功能，对于电容式触摸板的电极阵列的电极数量，信号水平大于或等于所述阈值。
有利地，识别电极阵列的电极数量(对于电极阵列的电极数量，信号水平大于或等于所述阈值)使得可考虑将控制装置按压到触摸板表面上所使用的力。事实上，由控制装置(通常为用户的手指)对触摸板表面施加的力越明显，所述手指会在触摸板表面上扩散得更开，从而扰动更多数量的电极的静电场。
因此，根据本发明的人机接口使得可根据将控制装置按压在触摸板表面上所使用的力来控制机动车的不同功能。
根据本发明的人机接口还可包括下列特征中的一个或多个(考虑到单独地或所有技术可能组合)：
-表示来自用户的对所述触摸板的命令的信号的幅度与当用户对触摸板命令时在电极阵列的每个电极和用户的控制装置之间测量的电容成比例；和/或
-触觉反馈设备构造成根据电容式触摸板的电极阵列的电极数量提供不同的触觉反馈，对于电容式触摸板的电极阵列的电极数量，信号水平大于或等于所述阈值；和/或
-电容式触摸板包括至少两个控制区域，每个控制区域构造成接收来自至少一个功能的命令，控制设备构造成包括用于触摸板的控制区域中的至少两个的不同阈值；和/或
-触觉反馈设备构造成根据由用户使用的触摸板的控制区域提供不同的触觉效应；和/或
-触摸板的两个控制区域中的至少一个是构造成接收“按压”类型命令的“按压”类型的控制区域；和/或
-触摸板的两个控制区域中的至少一个是构造成接收“滑动”或“挤拧”类型命令的“滑动”或“挤拧”类型的控制区域；和/或
-控制设备构造成用于“滑动”或“挤拧”类型的控制区域的阈值大于用于“按压”类型的控制区域的阈值。
本发明还涉及一种包括根据本发明的人机接口的机动车的仪表板。
附图说明
在阅读下列以本发明实施方式的非限制性示例给出的描述并且研究附图时，会更好地理解本发明，附图中：
-图1示出根据本发明实施例的人机接口；
-图2示出根据本发明实施例的人机接口的触摸板的侧视图；以及
-图3示出根据本发明实施例的人机接口的触摸板的电极阵列。
具体实施方式
本发明涉及一种使得可控制机动车的至少两个不同功能的人机接口。
如图1所示，根据本发明的人机接口10至少包括：
-触摸板20；
-触觉反馈设备40；以及
-控制设备30。
触摸板20优选地是电容类型的。如图1所示，触摸板20可包括多个控制区域，例如三个控制区域21、22和23。每个控制区域21、22、23构造成接收对应于机动车的至少一个功能的至少一个命令。
根据本发明的实施例，不同控制区域21、22、23专门用于命令类型。
例如，控制区域21和22可专门用于“按压”类型命令。该类型的命令对应于通过控制装置(例如一个或多个手指)对触摸板的控制区域中的至少一部分的按压。
控制区域23可专门用于“滑动”或“挤拧”类型的命令。该类型的命令对应于通过控制装置(例如用户的一个或两个手指)对触摸板的控制区域的至少一部分的刷划。
本发明人注意到，对于不同的命令类型，电容式触摸屏的灵敏度的最优水平是不同的。因此，通过提供优选地专门用于命令类型的不同控制区域，可最优化对来自用户的命令的识别。
通常，根据本发明的人机接口在对应于“滑动”或“挤拧”类型的命令的控制区域中呈现出比在对应于“按压”类型的命令的控制区域中更低的灵敏度。
可选地，触摸板20是透明的，或布置在显示设备(比如TFT、LCM、LCD或OLED板)前方。
如图2和3所示，触摸板20包括带电电极50的阵列。
优选地，电极阵列由玻璃板60覆盖，以保护电极阵列。电极可由IOT(铟锡氧化物)制成，以确定触摸板的透明性。
表示来自用户的对触摸板的命令的信号通常链接至在用户对触摸屏命令时由电极阵列产生的静电场的扰动。事实上，当用户使控制装置(例如手指或铁笔)靠近触摸板时，其扰动由电极产生的静电场。该扰动可以被测量，并且其幅度可以与控制设备30上的阈值进行比较。
根据本发明的优选实施例，表示来自用户的对所述触摸板的命令的信号的幅度与当用户对触摸板命令时在电极阵列的每个电极和用户的控制装置(例如用户的手指或铁笔)之间测量的电容成比例。
触觉反馈设备40构造成在识别出他或她的命令时给人机接口的用户提供触觉反馈。
触觉反馈可采取不同形式，例如视觉反馈(比如显示信息项目的形式)和/或声音反馈(比如发射给用户的声音的形式)和/或触摸反馈(例如返回至在触摸板上的用户的振动的形式)。
根据本发明的实施例，有利地，根据电容式触摸板的电极阵列的电极数量(对于该电极数量，信号水平大于或等于所述阈值)，提供不同触觉效应。例如，根据用户按压触摸板所使用的力，由用户感觉到的振动的强度和频率可以不同。
有利地，这使得用户更易于理解和识别触觉反馈。
还有利地根据使用的触摸板的控制区域，提供不同触觉效应。
这使得可给用户提供以功能或命令类型更易于识别的反馈。
例如，在振动的触觉效应情况下，可根据控制区域改变振动的强度和/或频率。当控制区域专门用于命令类型时，这是特别有利的。事实上，根据“按压”、“滑动”或“挤拧”命令类型，最恰当的触觉效应不必是相同的。
因此，根据该实施例，根据本发明的人机接口使得不仅可适配不同控制区域的灵敏度，而且还适配对应触觉反馈。
根据本发明的人机接口的控制设备30构造成从触摸板接收表示用户对触摸板的命令的信号。
控制设备30使得当接收的信号水平大于或等于阈值时，可识别来自用户的命令。
而且，人机接口的控制设备构造成对于触摸板的控制区域中的至少一个，根据电容式触摸板的电极阵列的电极数量确定要启动的功能，对于电容式触摸板的电极阵列的电极数量，信号水平大于或等于阈值。通常，由控制设备接收的信号对应于在布置于触摸板20上的电极阵列上测量的电容值。
有利地，对于功能的启动，考虑到电容式触摸板的电极阵列的电极数量(对于该电极数量，信号水平大于或等于阈值)给根据本发明的人机接口提供了额外尺寸。
特别地，可根据用户的手指按压所使用的力来区分命令。事实上，用户按压在触摸板上越强烈，他或她的手指在触摸板上扩散得越开，触摸板的电极阵列的呈现大于或等于阈值的信号的电极数量越大。
对于触摸板的控制区域，可在电极数量方面提供阈值。通常，如果电极数量(对于该电极数量，信号大于识别的阈值)对应于介于50mm2和75mm2之间的区域，则控制设备允许启动第一功能，如果电极数量(对于该电极数量，信号大于所述识别的阈值)对应于介于75mm2和100mm2之间的区域，则控制设备允许启动第二功能，如果电极数量(对于该电极数量，信号大于识别的阈值)对应于大于100mm2的区域，则控制设备允许启动第三功能。
根据本发明的实施例，控制设备还构造成包括用于触摸板的控制区域中的至少两个的不同阈值。
各区域的阈值确定各区域的灵敏度。因此，控制设备30使得可适配触摸板的不同控制区域的灵敏度。
特别地，控制设备可构造成用于“滑动”或“挤拧”类型的控制区域的阈值大于用于“按压”类型的控制区域的阈值。
显然，本发明不限于上述实施例，并可延展于权利要求范围内的其它变型例。
在本文中，词语“包括”并不排除其它元件，不定冠词“一个”或“一种”并不排除复数个。不同特征在不同从属权利要求中一起引用的简单事实并不表明，这些特征的组合不能有利地使用。权利要求中的任何参考标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (9)

1.一种使得控制机动车的至少两个功能可实现的人机接口(10)，所述人机接口包括：
-电容式触摸板(20)，包括带电电极的阵列，并构造成接收用于至少一个功能的命令；
-触觉反馈设备(40)，构造成在识别出命令时给人机接口的用户提供反馈；
-控制设备(30)，构造成从触摸板接收表示来自用户的对所述触摸板的命令的信号，该信号链接至在用户对触摸板进行命令时由电极(50)阵列产生的静电场的扰动，
所述控制设备构造成当接收的信号水平大于或等于作为电容式触摸板的电极阵列的电极数量的函数的阈值时，确定要启动的功能，对于电容式触摸板的电极阵列的电极数量，信号水平大于或等于所述阈值。
2.如权利要求1所述的人机接口，其中，表示来自用户的对所述触摸板的命令的信号的幅度与当用户对触摸板命令时在电极阵列的每个电极和用户的控制装置之间测量的电容成比例。
3.如权利要求1或2所述的人机接口，其中，所述触觉反馈设备构造成根据电容式触摸板的电极阵列的电极数量提供不同的触觉反馈，对于电容式触摸板的电极阵列的电极数量，信号水平大于或等于所述阈值。
4.如上述权利要求中任一项所述的人机接口，其中，电容式触摸板(20)包括至少两个控制区域(21，22，23)，每个控制区域构造成接收用于至少一个功能的命令，并且控制设备构造成包括用于触摸板的控制区域中的至少两个的不同阈值。
5.如权利要求4所述的人机接口，其中，触觉反馈设备构造成根据由用户使用的触摸板的控制区域提供不同的触觉效应。
6.如权利要求4或5所述的人机接口，其中，触摸板的两个控制区域中的至少一个是构造成接收“按压”类型命令的“按压”类型的控制区域。
7.如权利要求4至6中任一项所述的人机接口，其中，触摸板的两个控制区域中的至少一个是构造成接收“滑动”或“挤拧”类型命令的“滑动”或“挤拧”类型的控制区域。
8.如权利要求6或7所述的人机接口，其中，所述控制设备构造成用于“滑动”或“挤拧”类型的控制区域的阈值大于用于“按压”类型的控制区域的阈值。
9.一种包括如上述权利要求中任一项所述的人机接口的机动车的仪表板。
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