CN116893738A - 用户界面、运输工具和用于操作加热及空调设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用户界面、一种运输工具(10)以及一种由运输工具(10)的乘员(4)操作该运输工具(10)的加热及空调设备的方法。所述方法包括步骤：确定运输工具(10)内部空间的表面的表现，加载用于加热及空调设备的虚拟的操作元件(20)，通过增强现实(AR)显示设备(2)以相对于表面的预定的空间关系呈现虚拟的操作元件(20)，通过分配给增强现实显示设备(2)的传感器(3)确定乘员(4)与虚拟的操作元件(20)的预定的互动，并且作为对此的响应，通过增强现实显示设备(2)将控制命令发送到运输工具，以根据预定的互动对加热及空调设备施加影响。

Description

用户界面、运输工具和用于操作加热及空调设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用户界面、一种运输工具以及一种由运输工具的乘员操作该运输工具的加热及空调设备的方法。尤其本发明涉及一种人体工程学的并且直观的调整加热及空调设备的设置的方式。

背景技术

在运输工具中，加热及空调设备通常通过位于中控台或仪表板中的操作元件调整。越来越多地也使用语音命令调整风扇强度和目标温度。

此外已知增强现实(AR)显示设备，通过它可以显示与观看者的环境一致的额外显示/操作元件。

发明内容

基于上述现有技术，本发明要解决的技术问题是符合人体工程学并能直观地理解地设计运输工具中的加热及空调设备的操作。

上述技术问题根据本发明通过由运输工具的乘员操作该运输工具的加热及空调设备的方法解决。该运输工具可以是例如客车、货车、卡车、摩托车、水用运输工具和/或空中运输工具。乘员可以是例如驾驶员和/或副驾驶，尤其后排乘客或其他乘客。在第一步骤中，加载用于加热及空调设备的代表虚拟操作元件的数据项。为此，从数据存储器中加载光学的表现或相关的数据项并且该光学的表现优选与加热及空调设备的当前设置相适应。为此，可以在形状、颜色、内容等方面，尤其在其尺寸方面定义光学的表现。额外地，虚拟的操作元件以相对于运输工具的表面，尤其相对于仪表板和/或加热及空调设备的出风口的预定的空间关系通过增强现实显示设备呈现。由此示出相对于运输工具而不一定相对于其环境基本上位置固定的虚拟的操作元件。如果虚拟的操作元件的空间位置例如代表加热及空调设备的目标值，则该虚拟的呈现可以直接在对应的空间位置处完成。虚拟的呈现可以说“附着”在加热及空调设备的出风口上并延伸到空间中。尤其虚拟的呈现可以在空间上与直接从出风口流出的空气相对应，使得对于通过手与虚拟的呈现互动的使用者也有空气流的触觉体验。如果虚拟操作元件的视觉或者说光学显现也根据当前的目标值而变化，则该光学显现可以以相应的方式适应当前设置的目标值。此外，随后通过分配给增强现实显示设备的传感器(尤其光学传感器)确定乘员与虚拟操作元件的互动。这种确定是自动和/或通过传感器技术实现的。尤其可以确定乘员用其手部进入运输工具的空间区域，在该空间区域中实现虚拟操作元件的虚拟显示。可以说确定使用者想与虚拟操作元件互动或操纵虚拟操作元件。作为对此的响应，通过增强现实显示设备给运输工具发送控制命令，以根据预定的互动对加热及空调设备施加影响。换句话说，根据乘员与虚拟操作元件互动的方式产生相应的控制命令。例如，互动可以包括虚拟操作元件的平移、旋转、捏拢、拉开等等。根据设计，加热及空调设备的目标值因此可以舒适和直观地被调整。

可选的是，在先前步骤中，光学地扫描运输工具的内部空间中的表面。这个步骤也可以理解为扫描或测量/定位内部空间的表面。它可以在相应的交通工具中(自动)进行，例如在增强现实显示设备与运输工具的初始配对之后进行。替选或者额外地，该步骤也可以在工厂进行，以从一开始就提供用于表面的初始模型。该模型例如可以存储在增强现实显示设备中、由运输工具传送给增强现实显示设备或由服务器提供可下载。扫描过程例如可以通过由使用者携带的智能手机执行。尤其为此使用由使用者携带的增强现实显示设备的光学传感器。扫描的步骤可以在运输工具和/或增强现实显示设备每次试运行或者说投入使用时执行，以便能相应于在此期间可能进行的对表面的功能、几何形状和颜色的改变。

虚拟操作元件例如可以在垂直方向上调整，以提高目标值(或者说理论值)。该目标值例如可以是目标温度。替选或者额外地，该目标值可以是空气流速度。尤其目标值可以是针对坐位或甚至针对出风口的目标量。为此，也可以在运输工具中设置多个虚拟操作元件并根据本发明使用，在坐位或空气出风口处各一个。

虚拟操作元件也可以被旋转操作，方式是例如使用者用两个手指抓住操作元件并围绕操作元件的虚拟中心位置旋转手指。由此也可以调整虚拟操作元件的呈现，并且除了旋转位置外还得到新的颜色和/或其他合格的光学显现。

虚拟操作元件的呈现还可以减少到最低限度，使得在操作虚拟操作元件时产生印象，即与交通工具的分配给虚拟操作元件的真实的操作元件互动。

虚拟操作元件例如可以设计成动画。尤其空气流可以表现为从相应被操作的出风口流出的空气的流线。如果乘员把这个动画拉近，他就增加空气流，如果他把空气流推开(推到出风口中)，他就减少空气流强度。流线的视觉显现可以相应地延长/扩大或缩短/缩小。

如果设置电动的和/或自动可调节的空气导引装置，则虚拟操作元件可以用于为空气导引装置(页片、管道定向等等)产生控制命令。操作可以如上所述通过使用者与虚拟操作元件空气流流线的直接触觉互动实现。如果乘员举手，空气流就向上偏转，如果他放下手，空气流就向下转向。同样也适用于左和右。换句话说，空气流以及说明它的虚拟操作元件“跟随”使用者的肢体，就像一样。若捏的手势继续并与虚拟操作元件足够有空间关系，则在一定程度上使用者就“平移”空气流的主要方向或重心。

通过虚拟操作元件的操作和表现，可以涉及空间上(直接)针对的空气出口或多个选定的或分配给使用者的坐位的空气出口或运输工具的所有出风口。这可以取决于参数。温度通常涉及多个坐位，但气流方向的操作到目前为止通常只由被改变的气流所影响的人进行。然而通过根据本发明对流线的表现也可以适宜地实现，由配备了增强现实显示设备的使用者(如父母)为其他乘员(如儿童)调整气流方向，配备了增强现实显示设备的使用者可以通过增强现实显示设备直接在视觉上知道调整的效果。

为了启动根据本发明的方法，使用者可以以常规方式与加热及空调设备互动。例如他可以操作为此设置的按钮(旋钮)或触摸屏上的切换面，其涉及加热及空调设备的设置。作为对此的响应，虚拟操作元件可以在一定程度上通过增强现实显示设备作为额外的选项显示，以便能够以根据本发明的方式特别舒适和直观进行对加热及空调设备的持续操作。替选地，仅仅是聚焦(必要时通过额外的确认输入扩展，如眨眼、点头、在空中点击等等)也可以作为用于通过增强现实显示设备启动加热及空调操作的理由。换句话说，通过乘员利用传统操作元件的聚焦或互动可以通过增强现实显示设备显示虚拟操作元件。这并不排除使用者可以使用语音命令或其他输入启动根据本发明的方法。

优选根据本发明的方法可以改进，方式是自动/传感技术地确定增强现实显示设备的显示区域中乘员的肢体。换句话说，识别并认可在增强现实显示设备的光学传感器的检测区域中使用者的肢体。例如可以通过在肢体的区域，尤其在乘员手部的指尖区域中显现光标进行认可。然而原则上运输工具的传感器也可以在检测范围内或在乘员的实现方向范围内确定肢体并将相应的信号发送给AR显示设备。替选或者额外的是，可以确定在与虚拟操作元件的预定空间距离上乘员的肢体。换句话说可以根据虚拟操作元件的当前位置给使用者给出反馈，即该手部在可操作的虚拟操作元件附近因此可以启发乘员与虚拟操作元件互动。例如显现的光标可以根据使用者的手部的已知的手指位置光学地设计。例如张开的手指可以通过光标的第一视觉显现认可，而合拢的(捏住)手指则通过与第一视觉显现不同的第二视觉显现认可。因此使用者就知道手部目前以何种方式被光学传感器检测并可以在必要时调整手指位置或直接与虚拟操作元件互动。

优选的是，根据本发明的界面可以通过光学传感器识别在与虚拟操作元件的预定空间关系中乘员的预定抓握手势。例如该抓握手势可以总是涉及最近的虚拟操作元件或至少不超过相对于其的预定距离的虚拟操作元件。作为对抓握手势的确定的响应，虚拟操作元件和/或光标可以在视觉上被修改。使用者由此可以得到反馈，即其手部现在分配给所述的虚拟操作元件并且通过肢体未来的运动/手势与所选择的虚拟操作元件关联。

根据本发明的第二方面建议一种用于由运输工具的乘员操作运输工具的加热及空调设备的用户界面。该用户界面例如设计成电子控制设备或者可以在电子控制设备中(尤其相对于另外的功能额外地)实现。该用户界面具有数据输入端，评估单元和数据输出端。用户界面以此设置为通过数据输入端光学扫描运输工具的内部空间的表面或从运输工具、智能手机或其他数据存储器，尤其服务器获得相应的数据。该过程也可以理解为对运输工具的内部空间表面的一部分的扫描、建模或对用户界面的校准。此外，通过数据输入端加载用于加热及空调设备的虚拟操作元件。尤其在此与加热及空调设备的当前目标设置相应的设计和尤其与目标值相应的空间位置被预定义，以显示虚拟操作元件。通过数据输出端，虚拟操作元件可以通过增强现实显示设备以相对于表面的预定的空间关系呈现。

增强现实显示设备尤其是固定在使用者头部上的设备，其包括透明的显示装置或透明的屏幕。这种增强现实显示设备可以被称为增强现实眼镜或智能眼镜。通常其在它们的壳体中具有光学传感器，以便在显示设备、使用者的头部位置和光学传感器之间始终保证预定的空间关系。通过数据输入端还可以确定由乘员对虚拟操作元件的预定的互动或操纵。在此相关的传感器可以光学地检测和定位使用者的肢体。由传感器确定的手势/操纵现在涉及在确定的手势/操纵期间肢体可能最接近的虚拟操作元件。接着根据手势/操纵，通过增强现实显示设备产生预定的控制命令，以便影响运行方式，尤其加热及空调设备的目标值参数。尤其运输工具可以从增强现实显示设备无线或有线地获得这些控制命令并在其方面进行对加热及空调设备和其运行参数的调整。根据本发明的方法的特征、特征的组合和由此产生的优点以此这样清楚地以相应的方式实现，使得为了避免重复参考上述说明。

根据本发明的第三方面建议一种运输工具，其具有根据本发明的第二方面的用户界面。该运输工具可以设计为客车、货车、卡车、摩托车、水用运输工具和/或空中运输工具。通过根据本发明的用户界面，该运输工具也能够实现上述方面的特征、特征的组合和优点。

附图说明

下面根据实施例进一步阐述本发明。附图中：

图1示出根据本发明设计的运输工具的示意图，在该运输工具的司机工作区上，使用者使用根据本发明设计的用户界面的实施例执行根据本发明设计的方法；

图2示出仪表盘的示意性透视图，其带有处于第一运行状态的虚拟操作元件；

图3示出仪表盘的示意性透视图，其带有处于第二运行状态的虚拟操作元件；

图4示出仪表盘的示意性透视图，其带有处于第三运行状态的虚拟操作元件；

图5示出流程图，其示出根据本发明的方法的实施例的步骤，该方法用于由乘员操作运输工具的加热及空调设备。

具体实施方式

图1示出根据本发明设计的运输工具10的副驾驶工作位置的透视图，其中乘客4已经作为副驾驶入座。乘客4佩戴AR眼镜形式的增强现实(AR)显示设备2，通过其二维摄像头形式的光学传感器3光学检测乘客4的视野。光学传感器3的信号通过数据输入端8输入电子控制设备9。其通过数据输入端8也从本地数据存储器5获得可能需要的数据和指令。由电子控制设备9处理的数据可以通过数据输出端11输送到AR显示设备2的透明显示器上。此外可以通过(未示出)天线与运输工具10进行信息技术的连接。为此，运输工具10也具有天线13和与之相连的电子控制设备9。加热及空调设备的目标参数提供在数据存储器5中。

在运输工具10的仪表板1中布置有空气出口22。为了表明当前空气流，呈现出流线的形式的虚拟的操作元件23。流线的呈现在由光学传感器3识别为在出风口22前的区域的位置处实现。在出风口22旁示出球体形式的另外的虚拟的操作元件24，其在仪表板1上方浮动。球体上示出加号，而球体下方示出减号。乘员4现在可以通过提高或降低虚拟的操作元件提高或降低目标温度。在所示呈现中，通过光学传感器3确定在流线区域中乘员4的手部形式的肢体12。作为对此的响应，虚拟地示出在指尖区域中的光标25，其通知乘员4可以使用虚拟的操作元件23调整空气出口22的目标气流强度。如果乘员4将光标25拉近(双箭头P)，则目标气流强度就增加；如果其将光标25向空气出口22的方向推，则目标气流强度就减小。乘员4可以通过聚焦用于目标温度和目标气流强度的传统操作元件26、27启动虚拟操作元件23、24的显示。要么在开始聚焦操作元件26、27后在短暂的计时器(在0.5到2秒范围中)到期后开始显示虚拟操作元件23、24，要么通过眨眼、点头、声音输入等等确认聚焦。

图2示出图1中所示的乘员看向根据本发明设计的运输工具10的仪表板1，其中嵌有空气出口22。在乘员启动根据本发明的互动后，在出风口22的前呈现流线形式的虚拟的操作元件23，而在左侧在图中示出带有符号化的平均温度的图示的虚拟操作元件24。在图示的上方示出当前的目标温度(22.5℃)和用于通过提高虚拟的操作元件24提高目标温度的指示器“加”以及用于通过降低虚拟的操作元件24降低目标温度的指示器“减”。

图3示出图2中呈现的视图，该视图是乘员在虚拟的操作元件24的空间区域内用手部形式的肢体12执行捏的手势之后。光标25呈现在肢体12的指尖区域中，以标识由用户界面理解为待操纵的位置。通过沿箭头P的方向升高，使用者将目标温度提高到23.0℃。为了保持该温度，他必须通过将食指和拇指分开结束捏的手势。

图4示出图2中呈现的情况，在使用者通过降低虚拟的操作元件24将目标温度降到16℃之后并且他的右手作为肢体12在出风口22前的流线的区域中执行了捏的手势。光标25给使用者指示在保持捏的手势情况下进行的水平的运动影响的位置。根据双箭头P，使用者可以通过拉近他的肢体12增加气流量，通过靠近出风口22减少气流量。如果乘员举手，空气流就向上偏转，如果他放下手，空气流就向下转向。同样也适用于左和右。换句话说，使用者在捏手势期间“平移”了气流的主方向或“焦点”。如果他通过将食指和拇指分开释放捏的手势，则当前设置的气流量被保留并且他可以将他的肢体12从光学传感器的检测范围内移开。

图5示出示出根据本发明的方法的实施例的步骤，该方法用于由乘员操作运输工具的加热及空调设备。在步骤100中，通过光学传感器扫描运输工具内部空间的表面。在步骤200中，加载用于加热及空调设备的虚拟的操作元件或代表该元件的数据集。在步骤300中现在确定，乘员聚焦在用于影响加热及空调设备的运行方式的传统的操作元件上并通过在通风口前的位置上点击空气执行确认手势。在步骤400中，作为对此的相应，通过增强现实显示设备以相对于扫描的表面的预定的空间关系显示虚拟的操作元件。尤其扫描的表面可以由出风口的栅栏或用于影响加热及空调设备的运行方式的切换面/操作元件的位置标识。在步骤500中接着传感技术地确定使用者通过抓握和旋转或平移虚拟的操作元件进行的互动。这通过增强现实显示设备的光学传感器完成。最后在步骤600中生成控制命令，其与乘员与虚拟的操作元件的互动相对应并且旨在导致对加热及空调设备的参数的调整。为此，增强现实显示设备与运输工具建立无线连接，通过该连接，控制命令发送到运输工具并且以期望方式影响加热及空调设备。

附图标记列表

1 仪表板

2 增强现实显示设备

3 光学传感器

4 乘员

5 数据存储器

8 数据输入端

9 电子控制设备

10 运输工具

11 数据输出端

12 乘员的肢体

13 天线

22 空气出口

23,24虚拟的操作元件

25光标

26,27常规的操作元件

100至600方法步骤

P双箭头

Claims (11)

1.一种用于由运输工具(10)的乘员(4)操作该运输工具(10)的加热及空调设备的方法，包括步骤：

·加载(200)用于加热及空调设备的虚拟的操作元件(20)，

·通过增强现实显示设备(2)以相对于表面的预定的空间关系呈现(400)虚拟的操作元件(20)，

·通过分配给增强现实显示设备(2)的传感器(3)确定(500)乘员(4)与虚拟的操作元件(20)的预定的互动，并且作为对此的响应，

·通过增强现实显示设备(2)将控制命令发送(600)到运输工具，以根据预定的互动对加热及空调设备施加影响。

2.按照权利要求1所述的方法，其中，虚拟的操作元件(20)设计成能够在垂直方向上、尤其仅在垂直方向上平移。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，虚拟的操作元件(20)设计成能够在水平方向上、尤其仅在水平方向上平移。

4.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，虚拟的操作元件(20)代表目标温度。

5.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，虚拟的操作元件(20)代表空气流速度和/或空气流方向。

6.按照上述权利要求之一所述的方法，还包括：

-确定(300)乘员(4)相对于运输工具(10)内部的预定区域的聚焦和/或互动，并作为对此的响应

-呈现虚拟的操作元件(20)。

7.按照上述权利要求之一所述的方法，还包括：

-确定乘员(4)的在增强现实显示设备(2)的显示区域内的和/或与虚拟的操作元件的预定的空间距离中的肢体(12)，并作为对此的响应

-在肢体(12)的区域中自动显出光标(21)。

8.按照权利要求7所述的方法，还包括：

-确定乘员(4)的在与虚拟的操作元件(20)的预定空间关系中预定的抓握手势，并作为对此的响应

-光学地修改虚拟的操作元件(20)和/或光标(21)。

9.按照上述权利要求之一所述的方法，还包括：

-光学地在传感技术上扫描(100)运输工具(10)的内部空间的表面，和/或

-加载表面的数据技术上的表现。

10.一种用于由运输工具(10)的乘员(4)操作该运输工具(10)的加热及空调设备的用户界面，包括：

-数据输入端(8)，

-评估单元(9)和

-数据输出端(11)，其中，用户界面设置为：

·通过数据输入端确定运输工具(10)内部空间的表面的表现，并且

·加载用于加热及空调设备的虚拟的操作元件(20)，

·通过数据输出端(11)，通过增强现实显示设备(2)以相对于表面的预定的空间关系呈现虚拟的操作元件(20)，

·通过数据输入端(8)通过分配给增强现实显示设备(2)的传感器(3)确定乘员(4)与虚拟的操作元件(20)的预定的互动，并且

·通过数据输出端(11)通过增强现实显示设备(2)将控制命令发送到运输工具，以根据预定的互动对加热及空调设备施加影响。

11.一种运输工具，其包括按照权利要求10所述的用户界面。