CN111845589A - 带有用户界面的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有用户界面的车辆。为了提出使能够灵活示出设置选项和操作的用户界面，用户界面具有用于产生操作表面的虚拟图像的显示装置、带有用于检测和/或追踪操作对象的传感器系统的用于操作虚拟操作表面的操作单元和信号装置，其设立成根据虚拟操作表面的操作产生可感知的信号。

Description

带有用户界面的车辆

技术领域

本发明涉及一种带有用户界面(Benutzerschnittstelle)的车辆。

背景技术

在过去的几十年中车辆、尤其乘用车(Pkw)已从目的导向地设立的用于人员和货物的运输工具发展成拥有者的身份象征。除了在此期间常规的用于简化或辅助车辆的驾驶的外围设备(Peripheriegeraet)(例如导航设备、资讯娱乐系统或者空调设备)，车辆还越来越多地具有附加的以生活方式装备(lifestyle-Ausstattung)的形式的外围设备，其也可在车辆之外被使用。属于此的例如有广泛的音乐设备、游戏控制器(Spielkonsole)和/或照明设备，其在行驶期间至少部分不被运行。独立于这样的生活方式装备的利用，用于操作和控制的用户界面以开关、按钮、调整旋钮或触控显示器的形式来设计，其仅提供供使用的设置选项(Einstellungsption)的受限的示出可能性，这常常不满足用户的高要求。因此本发明的目的是提出一种用户界面，其实现用户界面的操作和设置选项的灵活示出。

发明内容

该目的通过根据权利要求1的车辆来实现。根据本发明，用户界面具有用于产生操作表面的虚拟图像的显示装置、带有用于检测和/或追踪操作对象的传感器系统的用于操作虚拟操作表面的操作单元和信号装置，其设立成根据虚拟操作表面的操作产生可感知的信号。由此提出带有灵活的用户界面的车辆，用户界面将操作表面的虚拟图像投影到交互空间(Interaktionsraum)中。通过操作表面的可能的三维示出，得到明显更多选择以显示和选出存在的设置选项。

本发明的改进方案以及优选的设计方案接下来并且在从属权利要求中来阐述。

在当前的车辆中用于操作和控制外围设备以及因此还有生活方式装备的用户界面在中控台(Mittelkonsole)内并且固定地在车辆的行驶方向上取向。因为这样的生活方式装备的许多部件布置在行李舱或乘客舱中并且还在车辆之外例如运用在所谓的调试-比赛(Tuning-Treffen)中，用户界面的常见布置证实为繁琐的并且因此有缺点，根据该布置用户界面从外面通过车辆的打开的门或降下的侧窗玻璃实现。为了简化外围设备的操作，根据本发明的一优选设计方案设置成，用户界面集成在与车辆可解开地或不可解开地相连接的壳体中。用户界面与车辆的可解开的连接尤其使得在车辆之外也能够操作和控制外围设备。对此，可解开的用户界面借助于无线通讯连接与车辆相连接，使得车辆自身的外围设备借助于用户界面在车辆之外可操作和操控。作为无线通讯连接尤其WLAN或蓝牙证实为优选的。备选地并且在缆线相连的连接的情况中连接可直接经由车辆的通讯总线实现，尤其借助于CAN或Flexray。附加的音乐设备可作为外围设备经由音乐输入通道(例如AUX)与用户界面相连接。

为了无须在车辆之外持久地携带可解开的用户界面，优选地设置成，可解开的用户界面与座架(Staender)可连接，座架允许在车辆之外防翻倾地装设(Aufstellen)用户界面。在最简单的情况中座架由四个撑脚(Standfuss)形成，其可与用户界面的壳体的合适的容纳部连接。备选地也设置有可翻折的座架，其直接布置在用户界面的壳体处。

已提到，设计为生活方式装备的外围设备尤其至少部分地布置在车辆的行李舱内或在车辆的后排座椅的区域中。尤其对于这样的外围设备，证实为本发明的有利的改进方案的是，用户界面在壳体容纳部内与车辆相连接，壳体容纳部布置在车辆的行李舱内或者在车辆的后排座椅中的一个中。在此，壳体容纳部可在行李舱内至少局部地接合到备胎槽(Reserveradmulde)中。该设计方案使能够直接控制和操作所提及的在行李舱内的外围设备并且用户为了操作和控制外围设备无须进入车辆中或者通过打开的门或打开的窗作用。

根据本发明的另一优选实施形式设置成，显示装置具有用于产生操作表面的真实图像(Realbild)的3D图像产生系统和光学设备(Optik),其将操作表面的真实图像投影到交互空间中，该交互空间位于用户的视野中。这样的3D图像产生系统优选地是自动立体观测系统、尤其带有柱状透镜(Lentikularlinse)的3D显示器。对此备选地，3D图像产生系统也可以是光场显示器(Lichtfelddisplay)或体积显示器。显示装置的光学设备引起显示器的从表面脱离的且游离的(schwebend)感知并且在此可构造为多镜板(Mehrspiegelplatte)、尤其为带有二面镜的多镜板。为了控制显示装置，用户界面具有计算单元(或者与这样的相连接)，其设立成计算并且相应地发出2D-和/或3D图示。计算单元也可形成单独的系统组成部分。

为了避免不期望的光反射，用户界面具有至少一个光学过滤元件，其尤其可构造为偏振过滤器(Polarisationsfilter)。具体地设置成，显示装置具有这样的光学过滤元件，其阻止从系统中出来的不期望的反射(其例如由显示装置本身引起)。光学设备优选地也具有光学过滤元件，其阻止从外部的不想要的光反射(其例如由太阳辐射或者在乘客室之内和/或之外的灯引起)。

为了能够操作由显示装置全息示出的操作表面，根据本发明的一优选设计方案设置成，传感器系统使能够在交互空间内位置精确地检测和追踪操作对象。应用相关地例如可将手、指亦或面部定义为操作对象。根据本发明的一优选设计方案，传感器系统具有至少一个飞行时间传感器(Time-of-Flight-Sensor)和/或至少一个立体观测的摄像机系统，其优选地允许检测用户的脸部取向或视线方向，从而可从不同视角识别虚拟图像。在此在传感器系统内不同传感器的组合尤其证实为有利的，以便经由合适的传感器分布检测操作对象的更大的运动范围。否则在使用仅唯一的传感器时产生被遮盖的区域，其可导致操作的误解释(Fehlinterpretation)。通过用于在交互空间中识别和/或追踪操作对象的这样的传感器系统的集成，基于手的操作可直接以全息示出的操作单元实现。用户界面的操作因此不与表面相联系，也就是说不与部件的用户界面的直接触碰。

补充地，根据本发明的一优选的改进方案，设置有用于在识别空间中和/或在交互空间中探测事件的传感器，其无差别地工作并且因此在操作对象与非操作对象之间不进行区分。就此可激活用户界面的不同功能，例如从节约能量的待命模式唤醒。

用户界面具有信号装置，其通知虚拟操作表面的可能的操作。就此而言根据本发明的一特别优选的设计方案设置成，信号装置是用于在操作表面的交互空间中产生可触觉感知的区域的装置。对此，合适的装置可产生例如声波信号尤其超声波信号、空气流或光脉冲。备选地，在空气中的等离子体形成或者温度激励(Temperaturanregung)也是可能的。另外，信号装置也可产生声学的和/或光学的反馈。

用户界面的供能选择性地经由车辆自身的车载网络或者经由蓄电池或允许还在车辆之外且自给自足地应用用户界面的其他方式的供能实现。

附图说明

本发明的另外的优选实施形式以及具体的设计方案接下来根据附图来阐述。其中：

图1示出了车辆的用户界面，

图2示出了在安装状态中的用户界面以及

图3示出了在车辆之外的用户界面。

具体实施方式

在图1中示意性地示出根据本发明的用户界面1，如其被用于操作车辆的外围设备那样。用户界面1具有显示装置2，利用其可将操作表面的虚拟图像3投影到交互空间4中，在那里操作表面可全息地由用户5识别。对此，虚拟图像经由光学偏转部件6、尤其多镜板被投影到交互空间4中。

显示装置2为了避免在用户界面1内的内部反射具有遮盖显示装置2的偏振过滤器7。

类似地，所示出的光学部件6也具有偏振过滤器8，其阻止不期望的外部反射(其尤其通过太阳辐射和/或外部光源产生)。

用户界面1可选地具有调节机构9，调节机构9将显示装置2和/或光学偏转部件6不仅在其角度方面而且在其相对于用户5的位置和取向方面手动或自动地调节。

此外，用户界面1具有用于操作虚拟操作表面的操作单元，其包括用于检测和/或追踪操作对象11的传感器系统10。在所示出的实施例中，传感器系统10布置在交互空间4下方并且识别在交互空间4中运动的手(其在当前情况中形成操作对象11)。通过当前的对象识别和对象追踪，用户界面1识别是否应利用用户界面1来操作以及必要时来操作哪个功能并且传达相应的指令。

此外，用户界面1具有用于检测用户5的脸部取向或对象方向的另外的传感器系统12用于全息示出操作表面，其在所示出的实施例中可基于摄像机来设计。通过与调节机构9的相应结合尤其可从不同视角来观察和操作虚拟的操作表面。

为了向用户5发出进行操作的信号，设置有不同的选项。除了已提到的光信号，用户界面1(如在图1中所示)可具有用于产生触觉反馈的装置13，其对此具有大量超声波扬声器。该装置13仅示例性地在图1中在交互空间4下方示出。

图2在可能的安装变体中的一个中示出用户界面1(不带有集成在其中的部件)。具体地示出车辆15(仅局部示出)的行李舱14，带有可在箭头方向16上摆动的行李舱盖17和备胎槽18。用户界面1具有壳体，其支承在行李舱底部20处相应地构造的容纳部19中。在此，壳体至少局部地接合到备胎槽18中。参照行李舱底部20，用户界面1尺寸设定成使得在用户界面1的表面与行李舱底部20之间产生齐平的且无梯级的过渡。在壳体内作为示例性的外围设备示出音乐设备21，其借助于用户界面1可操作。由于对此的接近(Zugriff)直接通过打开的行李舱盖17实现，对于在车辆之外的人员得到方便地接近用户界面1并且因此方便地操作音乐设备21。

在所示出的实施例中用户界面1可解开地布置在壳体容纳部19内，使得用户界面1可从行李舱14中取出。图3示出在被取出的状态中且带有座架22的用户界面1，座架在示出的实施例中由四个分离的撑脚23来构造，从而可防翻倾地装设用户界面1。由此也可在相对于车辆15本身任意的距离中来操作在车辆15内的外围设备，这进一步促进在操作时的方便性。

附图标记清单：

1 用户界面

2 显示装置

3 操作表面的虚拟图像

4 交互空间

5 用户

6 光学偏转部件

7 偏振过滤器

8 偏振过滤器

9 调节机构

10 传感器系统

11 操作对象

12 传感器系统

13 用于产生触觉反馈的装置

14 行李舱

15 车辆

16 箭头方向

17 行李舱盖

18 备胎槽

19 容纳部

20 行李舱底部

21 音乐设备

22 座架

23 撑脚。

Claims (13)

1.带有用户界面(1)的车辆，所述用户界面具有：

- 用于产生操作表面(4)的虚拟图像的显示装置(2)，

- 用于操作虚拟的所述操作表面的操作单元，其带有用于检测和/或追踪操作对象(11)的传感器系统(10)，以及

- 信号装置，其设立成根据虚拟的所述操作表面的操作产生可感知的信号。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述用户界面(1)集成在与所述车辆(15)可解开地或不可解开地相连接的壳体中。

3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，可解开的所述用户界面(1)借助于无线通讯连接与所述车辆(15)相连接，使得车辆自身的外围设备借助于所述用户界面(1)能够在所述车辆(15)之外操作和操控。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的车辆，其特征在于，可解开的所述用户界面(1)能够与座架(22)连接，所述座架允许在所述车辆(15)之外防翻倾地装设所述用户界面(1)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆，其特征在于，所述用户界面(1)在壳体容纳部(19)内与所述车辆(15)相连接，所述壳体容纳部布置在所述车辆(15)的行李舱(14)内或者在后排座椅中的一个中。

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述壳体容纳部(19)在所述行李舱(14)内至少局部地接合到备胎槽(18)中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆，其特征在于，所述显示装置(2)具有用于产生操作表面的真实图像的3D图像产生系统和将所述操作表面的真实图像投影到交互空间(4)中的光学设备(6)，所述交互空间位于用户(5)的视野中。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述3D图像产生系统是：

- 自动立体观测系统，尤其带有柱状透镜的3D显示器，

- 体积显示器或者

- 光场显示器。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的车辆，其特征在于，所述光学设备(6)是多镜板。

10. 根据权利要求1至9中任一项所述的车辆，其特征在于，所述用户界面(1)为了避免反射具有至少一个光学过滤元件、尤其至少一个偏振过滤器(7, 8)。

11. 根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述用户界面(1)和/或显示装置(2)的光学设备(6)相应具有至少一个光学过滤元件(7, 8)。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的车辆，其特征在于，所述传感器系统(10)具有飞行时间传感器和/或立体观测的摄像机系统，其优选地允许检测所述用户(5)的脸部取向或视线方向，从而能够从不同视角识别所述虚拟图像(3)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的车辆，其特征在于，所述信号装置设立成在操作虚拟的所述操作表面时产生反馈、尤其声学的和/或触觉的和/或光学的反馈。

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