CN1719895A - 监测车辆操作的装置 - Google Patents

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Abstract

提出一种汽车上的用于监测一个操作单元的装置，该装置借助一个照相机拍摄操作单元并在显示器上成像操作单元的操作。

Description

监测车辆操作的装置
本发明涉及一种按照独立权利要求的前序部分的监测车辆操作的装置。汽车中除真正的行驶任务外驾驶员还有很多其它的附加输入任务。例如驾驶员必须调节空调、控制汽车收音机或必要时控制导航装置。虽然操作过程对于驾驶员总是尽可能简单，以将驾驶员分散注意力减为最低，但通常驾驶员必须在操作时使所操作的元件本身在视线范围内。为此驾驶员必须至少暂时把视线从大街上移开。这特别对于一个较长的操作过程是很有问题的其特征在于所述操作过程需要一个以上的操作步骤。为最少地分散注意力，已知的是给驾驶员触觉反馈，使得他通过感觉确定进行了什么操作，而无需看见。但为此驾驶员必须首先抓住要控制的操作元件。此外，已知了语音操作，其中驾驶员可通过语音指令控制汽车系统。必要时必须重复指令，因为由于干扰噪音不能识别或错误识别指令。操作者的口音和语言错误会增加语音操作的难度。
发明内容
按照本发明的具有独立权利要求的特征的用于监测车辆操作的装置相应地具有以下优点，驾驶员可视觉监测通过操作元件进行的输入，而不必将视线从街上移开。操作元件可以仍然保持在汽车上所处的习惯位置上，例如在副仪表板上，而不必设在驾驶员视线范围内，在该范围内所述操作元件的可触及性可能较差。通过汽车上的照相机获得操作元件的图象，并将该图象显示在驾驶员容易观察的位置上，例如在组合仪表上或在一个头顶显示器(HUD)上，驾驶员可观察操作本身，特别是方便地得到其手动操作与操作元件之间的相互作用及对此可能的显示。由此使驾驶员分散注意力变得最小，可使他进一步集中精力地驾驶。
通过从属权利要求中实施的措施可有利地改进独立权利要求中的用于监测驾驶操作的装置。特别有利的是，将显示装置设在驾驶员直接的视线内。优选地，操作单元和用于显示操作单元操作的显示单元在此空间分开地设置在汽车的不同位置。特别是插入(Einblendung)在头顶显示器的形式的风挡玻璃上或是示出在组合仪表上的柔性(flexibel)显示器上，例如在液晶显示器上。
此外有利的是，照相机设在一个汽车车顶上，因为在这里，保证驾驶员的对操作元件尽可能最佳的俯视。此外，当设置在车顶上时可将以下危险将至最低，即由于驾驶员的手或臂运动或副驾驶的手或臂运动或照相机上的物体如衣物可遮住车顶上的照相机。
此外有利的是，为产生和插入标号和/或标记设有控制单元。可例如借助一种合适的软件产生附加信息并加在于视频图象上。这对应于一种标记，类似于一种扩展现实描述。由此简化操作元件的操作，因为操作者可通插入信息得知操作元件的功能。于是可对于按键标签附加的信息或操作的支持(Hilfestellung)附加地传给驾驶员。这种插入例如也可包含操作说明或由操作说明补充。在一个特别的实施例中也可使键基本无标签及仅在插入时给驾驶员相应的键标签。
此外有利的是，当实现用户输入时，才激活照相机并进行显示。由此显示限制在用户事实上进行输入的时段内。特别有利的是，当手在照相机视野中运动并且由此用户很可能通过操作单元进行输入时，在此自动激活照相机。
此外还有利地设另一个开关，当操作单元无操作时，例如在最后进行的操作15秒后，通过该开关将照相机自动关闭。
特别有利的是应用设在汽车的副仪表板上的一个操作单元，而因此该操作单元不直接在驾驶员的视野中。此外，驾驶员由此也能够监测副驾驶进行的输入。
附图说明
接下来，结合附图及后面的说明来详细描述本发明的实施例，其中：
图1具有按照本发明的用于监测汽车上的操作单元的装置的车辆的的仪表板的俯视图；
图2按照本发明的用于监测汽车上的操作单元的装置的示意结构图。
具体实施方式
按照本发明的用于监测汽车上的操作单元的装置原则上可用于任何车辆。特别有利地用于汽车，其中除了控制车辆的功能外还给驾驶员提供一系列附加的舒适功能。下面本发明以用于汽车的一个实施例来描述。
图1为汽车的仪表板1的俯视图，在其上设有汽车的风挡玻璃2。在一个副仪表板3上有一个操作单元4。该操作单元4具有按键5、一个显示器6和旋转调节器7。显示器6和操作单元5、7优选用于控制汽车的空调，借助收音机或诸如CD的数据载体控制放音或进行汽车导航。此外可实现任意其他功能如控制电话或车载计算机功能。
一个照相机8例如为CCD照相机或其它摄像机用于进行电成像。所述照相机8对准操作单元4。在一个摄像区域9中操作单元4和操作单元4的周围被照相机8监测。照相机8优选设在车顶。特别是照相机设在车辆中央，以便尽可能拍摄到操作单元4，使操作单元4的表面在照相机观察角中显示为尽可能大的面积，这例如可通过照相机的光轴尽可能垂直于操作单元4的表面来实现。照相机8所拍的图象通过未示出的数据导线继续输送到显示器6中。
在一个第一实施例中拍得的操作单元4的图象借助于一个投影单元10投影在风挡玻璃2上。在驾驶员前面的一个区域上往风挡玻璃上投射图象，使图象的投影尽可能不干扰驾驶员的视线。在此在风挡玻璃2上出现照相机所摄的区域9的显示部分9’。在此特别显示操作单元4’。如果用户操作操作单元4，那么他的手同样也显示在显示部分9’上。由此驾驶员可通过观察显示部分9’监测驾驶员或副驾驶对操作单元进行了哪种操作。因此，驾驶员可优选注意到显示器6上显示的输出。在一个优选实施例中在显示器上附加地可看见一个文本窗口11，该文本窗口在一个特别的实施例中具有表示一个确定的操作元件的指示线12。在用虚线勾出的附图中，对于用指示线12指出操作元件，提示文本13插入在文本窗口11中。该显示可自动进行。在一个优选实施例中显示部分对用户触及或操纵的操作元件进行显示。此外提醒标记如警告标记插入在与操作相关的显示部分9’中。这种警告例如可是针对关闭防车轮抱死系统或副驾驶安全气囊的键操作的。
在另一实施例中操作单元4的图象的显示附加地或补充地在驾驶员前的一个组合仪表14上进行。为此，组合仪表14优选具有液晶单元15，指示显示(Anzeigedarsttellung)19插入在其中。
在一个第一实施例中通过一个例如设在汽车方向盘上的操作元件21激活显示器。操作元件21为此优选为一个按键。如果驾驶员操纵操作元件21，由此激活在风挡玻璃上和/或在组合仪表14上的操作单元4的一个显示器。替代或补充地，也可通过语音输入激活。为此在仪表板1上装一个麦克风22，分析麦克风接收的声音信号并与所存储的指令进行比较。如果例如输入“操作监测”或“显示”的指令，那么激活照相机8并显示操作单元4。在另一实施例中可设置照相机8，使得如果检测到例如用户的手在操作单元4前运动时激活图象显示。如果在照相机8的视野范围内拍摄用户的手，那么例如通过照相机所拍摄的图象平面改变来检测运动。替换方案为，可在显示器区域也通过一个图中未示出的、装在车顶的并聚焦在操作单元上的、利用已知的红外反射技术的运动信号装置检测运动。
如果在预定时间内，例如一分钟内没有继续操作就关闭显示器的显示。
在另一个实施例中为监测驾驶员前面的放脚空间24设有一个补充照相机23。补充照相机23特别用于拍摄脚踏板25，或在那里附加地检测安装的用于控制的其他任意类型功能的控制踏板。
图2为按照本发明的用于监测一个操作单元29的装置的示意结构图。照相机30提供操作单元29的图象。该图象继续输送到用于图象输出的显示器31上。此外，图象信息还传送到一个控制单元32上。该控制单元32可激活或关闭照相机30。此外该控制单元还分析收到的图象信号，并可把用于插入到所显示的图象上的附加信息继续传送到显示器31上。由此可继续传送例如补充标记或操作特定操作元件的提示文本。以这种方式例如可将操作元件的一个标记插入到显示器上。为此照相机优选在装配到汽车上时对准操作单元，使操作元件总是出现在显示器上的相同位置上。显示器上的插入的位置与操作元件的固定位置相协调。
激活或关闭的控制装置一方面自动地与用户在操作单元前的运动相关联。另一方面还可以通过操作元件21或借助经过一个麦克风22的语音输入激活显示器。在一个特殊的实施例中，可通过一个扬声器34向驾驶员输出单个功能的附加提示。这可补充地或替代附加的在显示器上插入提示来实施。操作单元29的操作优选也通过控制单元32检测并继续传送到其它汽车电子系统或汽车控制系统中，例如一个汽车收音机或一个空调。
替代一个照相机在车辆上也可设有多个照相机以监测在汽车不同位置上的多个操作元件或操作单元。此外一个操作单元由两个照相机监测，使得别选择当前有利的视角。

Claims (8)

1、一种用于监测车辆操作的装置，该装置具有一个用于拍摄一个操作单元(4，29)的照相机(8，30)，还具有一个显示器(9’，19，31)以显示由照相机(8，30)拍摄的操作单元(4，29)的操纵。
2、根据权利要求1所述的用于监测车辆操作的装置，其特征在于，显示器(9’，19，31)设在一个组合仪表(14)上和/或为一个头顶显示器。
3、根据前述权利要求中任一项所述的用于监测车辆操作的装置，其特征在于，所述照相机(8，30)设在一个汽车车顶上。
4、根据前述权利要求中任一项所述的用于监测车辆操作的装置，其特征在于，设有一个控制单元(32)以在显示器(9’，19，31)上产生和插入标记(12，13)和/或符号，从而简化操作单元(4，29)的操纵。
5、根据前述权利要求中任一项所述的用于监测车辆操作的装置，其特征在于，可通过操纵操作单元(4，29)或一个输入单元(21，22)激活显示器。
6、根据前述权利要求中任一项所述的用于监测车辆操作的装置，其特征在于一个控制单元(32)，当至少在操作单元区域内检测到用户的手的一个运动时，该控制单元用于激活由照相机拍摄的操作单元(4，29)的操纵的一个显示。
7、根据前述权利要求中任一项所述的用于监测车辆操作的装置，其特征在于一个控制单元(32)，如果在预给定的时间段内没检测到操作，那么该控制单元用于关闭一个显示。
8、根据前述权利要求中任一项所述的用于监测车辆操作的装置，其特征在于，操作单元(4)设在汽车的副仪表板上。
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