DE102008000192A1

DE102008000192A1 - Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102008000192A1
Application number: DE102008000192A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Toyota Kumon
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: US20080197996A1; US8094189B2; DE102008000192B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienungsvorrichtung, die umfasst: einen Bedienungsabschnitt (20), in dem ein Bedienungsschalter angeordnet ist, einen Anzeigeabschnitt (40), der es ermöglicht, dass eine stereoskopische Sicht mit bloßem Auge betrachtet wird, einen Bildaufnahmemechanismus (50), der Bilder einer Hand eines Benutzers, die den Bedienungsabschnitt bedient, aus einer Vielzahl von Richtungen aufnimmt, und eine Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) zur Erzeugung eines stereoskopischen Bilds der Hand auf der Grundlage von Parallaxenbildern, die von dem Bildaufnahmemechanismus (50) erhalten werden. Ein Bedienungsmenübild, das eine Position des Bedienungsschalters in dem Bedienungsabschnitt (20) und eine Funktion des Bedienungsschalters zeigt, und ein stereoskopisches Bild der Hand, das durch eine Stereoskopisches-Bild-Erzeugungseinrichtung erzeugt wird, werden zusammengesetzt, und das zusammengesetzte Bild wird in der Anzeige angezeigt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Bedienungsvorrichtung, die ein Bild einer Hand eines Benutzers, der einen Bedienabschnitt bedient, auf ein Bedienmenübild überlagert.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Es gibt ein bekanntes Sicherheitsbedienungssystem für Schalter von fahrzeugmontierten Geräten, das gekennzeichnet ist durch: eine Multifunktionsschalterbedienplatte, auf der eine Vielzahl von Arten von Schaltern zur Betätigung oder Bedienung verschiedener fahrzeugmontierter Geräte in einer konzentrierten Art und Weise angeordnet sind, einer Anzeige, die in einer geeigneten Position in dem Fahrzeug innerhalb eines Gesichtfeldbereichs derart angeordnet ist, dass eine Bedienungsperson die Anzeige sehen kann, indem sie nach vorne blickt, und die auf einem zugehörigen Bildschirm ein Bild der Anordnung der Schalter anzeigt, sowie eine Steuerungseinrichtung, wie es nachstehend beschrieben ist. Das heißt, wenn die Bedienungsperson einen Zielschalter der Schalter mit einem Finger bedient, lässt die Steuerungseinrichtung die Bedienungsperson die Position und die Funktion des Bildes des Zielschalters, das auf dem Bildschirm der Anzeige angezeigt ist, auf der Grundlage eines Erfassungssignals erkennen, das erzeugt wird, wenn der Zielschalter erfasst wird. Dieses Sicherheitsbedienungssystem ermöglicht es der Bedienungsperson, das Bild des Zielschalters, das in der Anzeige angezeigt ist, visuell zu erkennen, während sie nach vorne blickt, wobei es der Bedienungsperson ebenso ermöglicht, den Zielschalter in der Multifunktionsschalterbedienplatte mit dem Finger in Echtzeit zu bedienen (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung Nummer 2000-6687 ( JP-A-2000-6687 )).
Es ist ebenso eine Bedienungsvorrichtung bekannt, die umfasst: eine Anzeige eines Berührungsfeldtyps, in der Schalter, die die Bedienungsperson durch ein Berühren bedient, in einem Anzeigebildschirm bereitgestellt werden, und ein optisches Reflexionssystem mit einer ersten Spiegeleinrichtung, deren Reflexionsoberfläche auf den Benutzer gerichtet ist, und einer zweiten Spiegeleinrichtung, die das in der Anzeige des Berührungsfeldtyps angezeigte Bild als ein reflektiertes Bild auf die Reflexionsoberfläche der ersten Spiegeleinrichtung reflektiert (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldung Nummer 2005-335510 ( JP-A-2005-335510 )). In dieser Bedienungsvorrichtung wird der Bildschirm, der in der Anzeige des Berührungsfeldtyps angezeigt wird, die durch einen Benutzer durch eine Berührung bedient wird, dem Benutzer über das optische Reflexionssystem angezeigt, das aus der ersten und der zweiten Spiegeleinrichtung besteht.
In dem Aufbau eines Promptersystems, wie es in der japanischen Patentanmeldung Nummer 2000-6687 ( JP-A-2000-6687 ) offenbart ist, wird das Bild einer Hand eines Benutzers, der den Bedienungsabschnitt bedient, durch eine Kamera aufgenommen, und das Bild der Hand wird auf das Bedienungsmenübild überlagert, das durch den Anzeigeabschnitt angezeigt wird. Folglich vereinfacht dieser Aufbau eine so genannte Blindberührungsbedienung von fahrzeugmontierten Geräten.
In dem Aufbau des Promptersystems, wie er in der japanischen Patentanmeldung Nummer 2000-6687 ( JP-A-2000-6687 ) offenbart ist, wird jedoch das Bild der Hand, das durch den Anzeigeabschnitt angezeigt wird, auf der Grundlage von Bilddaten von einer Kamera erzeugt, so dass lediglich eine zweidimensionale Anzeige möglich ist. Folglich bedient der Benutzer die Bedienungsschalter des Bedienungsabschnitts, während er auf das Bild der Hand blickt, das so planar wie das Bedienungsmenübild erscheint, so dass es schwierig ist, ein Gefühl für die Entfernung zwischen einem Bedienungsschalter und der Hand zu erhalten. Somit ist die Bedienbarkeit nicht sehr gut.
Demgegenüber wird in dem Aufbau des Reflexionssystems, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nummer 2005-335510 ( JP-A-2005-335510 ) offenbart ist (ein Aufbau, bei dem die Hand des Benutzers, die den Bedienungsabschnitt bedient, dem Benutzer durch einen Spiegel gezeigt wird), die Hand stereoskopisch in den Augen des Benutzers reflektiert, so dass das Gefühl für die Entfernung zwischen dem Bedienungsschalter und der Hand auf einfache Weise erhalten werden kann, wobei die Bedienbarkeit sehr gut wird.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bedienungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Aufbau des Promptersystems verwendet und in der Lage ist, im Wesentlichen die gleiche Bedienbarkeit wie die des Aufbaus des Reflektionssystems sicherzustellen.
Eine Bedienungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Bedienungsabschnitt, in dem ein Bedienungsschalter angeordnet ist, eine Anzeige, die ein stereoskopisches Sehen mit bloßem Auge ermöglicht, einen Bildaufnahmemechanismus, der Bilder einer Hand eines Benutzers, die den Bedienungsabschnitt bedient, aus einer Vielzahl von Richtungen aufnimmt, und einer Anzeigebilderzeugungsvorrichtung, die ein stereoskopisches Bild der Hand auf der Grundlage von Parallaxenbildern erzeugt, die von dem Bildaufnahmemechanismus erhalten werden, wobei die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung in der Anzeige ein zusammengesetztes Bild anzeigt, das durch ein Zusammensetzen eines Bedienungsmenübildes, das eine Position des Bedienungsschalters in dem Bedienungsabschnitt und eine Funktion des Bedienungsschalters zeigt, und des stereoskopischen Bildes der Hand erhalten wird, das durch die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung erzeugt wird.
In der Bedienungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung können der Bedienungsabschnitt und die Anzeige zwischen einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz bzw. Navigatorsitz in dem Fahrgastraum in der Fahrzeugbreiterichtung angeordnet sein. Der Bildaufnahmemechanismus kann zumindest zwei Bildaufnahmevorrichtungen umfassen, die schräg nach unten auf den Bedienungsabschnitt von einer Fahrersitzseite blicken und in der Fahrzeugbreiterichtung liegen. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann das stereoskopische Bild der Hand in einer Sichtlinienrichtung von der Fahrersitzseite auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugen, die von den zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden.
In der Bedienungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung können der Bedienungsabschnitt und die Anzeige zwischen einem Fahrersitz und einem Navigatorsitz in einer Fahrzeugbreiterichtung in einem Fahrgastraum angeordnet sein. Die Bedienungsvorrichtung kann ferner eine Bedienungspersonbestimmungsvorrichtung umfassen, die bestimmt, ob der Bedienungsabschnitt von einer Fahrersitzseite oder von einer Navigatorsitzseite bedient wird. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann das stereoskopische Bild der Hand in einer Sichtlinienrichtung von der Fahrersitzseite erzeugen, wenn durch die Bedienungspersonbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Fahrersitzseite bedient wird. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann das stereoskopische Bild in einer Sichtlinienrichtung von der Navigatorsitzseite erzeugen, wenn durch die Bedienungspersonbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Navigatorsitzseite bedient wird.
In der gerade beschriebenen Bedienungsvorrichtung kann der Bildaufnahmemechanismus drei oder mehr Bildaufnahmevorrichtungen umfassen, die in der Fahrzeugbreiterichtung getrennt voneinander sind. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugen, die von zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die auf der Fahrersitzseite bereitgestellt sind, wenn durch die Bedienungspersonbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Fahrersitzseite bedient wird. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugen, die von den zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die auf der Navigatorsitzseite bereitgestellt sind, wenn durch die Bedienungspersonbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Navigatorsitzseite bedient wird.
In der vorstehend beschriebenen Bedienungsvorrichtung kann der Bildaufnahmemechanismus zumindest zwei Bildaufnahmevorrichtungen umfassen, die in der Fahrzeugbreiterichtung bewegbar sind. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann die zwei Bildaufnahmevorrichtungen auf der Grundlage eines Ergebnisses, das durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt bestimmt wird, in der Fahrzeugbreiterichtung bewegen. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugen, die von den zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die zu der Fahrersitzseite bewegt sind, wenn durch die Bedienungspersonbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Fahrersitzseite bedient wird. Die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung kann das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugen, die von den zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die zu der Navigatorsitzseite bewegt sind, wenn durch die Bedienungspersonbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Navigatorsitzseite bedient wird.
In der Bedienungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung kann in der Anzeige ein Bildabschnitt in dem Bedienungsmenübild, das den Bedienungsschalter darstellt, stereoskopisch angezeigt werden, wobei das stereoskopische Bild der Hand angezeigt werden kann, während eine erste Nullhöhenbezugsebene verwendet wird, die eine Ebene ist, die um eine vorbestimmte Höhe von einer Anzeigeebene der Anzeige versetzt ist.
In der vorstehend beschriebenen Bedienungsvorrichtung kann der Bildabschnitt in dem Bedienungsmenübild, das den Bedienungsschalter darstellt, stereoskopisch angezeigt werden, während die Anzeigeebene der Anzeige als eine zweite Nullhöhenbezugsebene verwendet wird, wobei die vorbestimmte Höhe, um die die Nullhöhenbezugsebene zu der Anzeigeebene der Anzeige versetzt ist, im Wesentlichen gleich einer stereoskopischen Höhe des Bildabschnitts sein kann, der den Bedienungsschalter darstellt.
In der Bedienungsvorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben ist, kann die Höhe eines Fingers der Hand, die in dem stereoskopischen Bild der Hand angezeigt wird, von der Anzeigeebene der Anzeige, wenn der Finger den Bedienungsabschnitt berührt, im Wesentlichen gleich zu einer stereoskopischen Höhe des Bildabschnitts sein, der den Bedienungsschalter in dem Bedienungsmenübild darstellt.
Erfindungsgemäß kann eine Bedienungsvorrichtung erhalten werden, die einen Aufbau des Promptersystems anwendet und in der Lage ist, im Wesentlichen die gleiche Bedienbarkeit wie die des Aufbaus des Reflexionssystems sicherzustellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorstehend genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser ersichtlich, in der gleiche Bezugszeichen zur Darstellung gleicher Elemente verwendet werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bedienungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung in einem fahrzeugmontierten Zustand,
2 eine schematische Seitenschnittansicht der in 1 gezeigten Bedienungsvorrichtung 10,
3A und 3B grundsätzliche Diagramme eines Anzeigeabschnitts 40, der ein Parallaxenteilungssystem verwendet,
4 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bedienungsmenübilds zeigt,
5A, 5B, 5C und 5D Diagramme, die Beispiele eines stereoskopischen Bilds zeigen,
6A und 6B Diagramme, die allgemeine Aufbauten eines Promptersystems gemäß dem Stand der Technik bzw. eines Reflexionssystems gemäß dem Stand der Technik zeigen,
7 eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bedienungsvorrichtung 100 gemäß der Erfindung in einem fahrzeugmontierten Zustand zeigt,
8 ein funktionales Blockschaltbild, das Hauptfunktionen der in 6 gezeigten Bedienungsvorrichtung 100 zeigt,
9 ein Diagramm, das ein stereoskopisches Bild zeigt, das in dem Fall ausgegeben wird, wenn ein Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrerseite bedient wird,
10A und 10B Diagramme, die Aufbauten zeigen, die mit einer in der Fahrzeugbreiterichtung bewegbaren Stereokamera 600 versehen sind,
11 eine Ansicht, die schematisch weitere Modifikationen zeigt,
12 eine schematische Seitenschnittansicht einer Bedienungsvorrichtung 200 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
13 ein Diagramm, das ein Beispiel graphischer Bilder F1 bis F8 in einem Bedienungsmenübild zeigt, das in dem Anzeigeabschnitt 40 gezeigt ist,
14A und 14B Diagramme, die schematisch Ansichten davon zeigen, was in 13 gezeigt ist, wenn sie aus einer durch einen Pfeil „Ansicht A" in 13 angegebenen Richtung betrachtet wird, und
15A und 15B Diagramme, die schematisch eine relative Höhenbeziehung zwischen dem stereoskopischen Schalterbild und dem stereoskopischen Handbild zeigen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
In 1 ist eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bedienungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung in einem fahrzeugmontierten Zustand gezeigt. In 2 ist eine schematische Seitenschnittansicht der in 1 gezeigten Bedienungsvorrichtung 10 zusammen mit Funktionsblöcken gezeigt. Die Bedienungsvorrichtung 10, wie sie in 1 gezeigt ist, umfasst einen Bedienungsabschnitt 20, einen Anzeigeabschnitt 40 und eine Kamera 50. Der Bedienungsabschnitt 20 und der Anzeigeabschnitt 40 sind in einem Fahrgastraum getrennt bei Positionen angeordnet, die physikalisch getrennt voneinander sind.
Der Bedienungsabschnitt 20 ist aus einem berührungsempfindlichen Feld bzw. Berührungsfeld (Touch-Panel) aufgebaut. Der Bedienungsabschnitt 20 ist in einer derartigen Position angeordnet, dass ein Fahrer das Bedienungsfeld 20 mit einer Hand einfach erreichen und bedienen kann. Beispielsweise ist der Bedienungsabschnitt 20 in einem Konsolenfach angeordnet, wie es in 1 gezeigt ist. Der Bedienungsabschnitt 20 kann aber auch bei einer Bedienungsperson- oder Benutzerseite des Anzeigeabschnitts 40, der in einem Armaturenbrett angeordnet ist, angeordnet sein. Der Bedienungsabschnitt 20 ist derart angeordnet, dass eine zugehörige allgemein flache Bedienungsoberfläche im Wesentlichen horizontal wird.
Der Bedienungsabschnitt 20 kann einen üblichen Berührungsfeldaufbau aufweisen oder er kann auch ein transparentes Berührungsfeld sein, das in der Lage ist, Licht auszustrahlen. Das transparente Berührungsfeld weist beispielsweise einen Schichtaufbau auf, bei dem ein Glassubstrat, das mit einer transparenten Dünnschichtelektrode versehen ist, auf einer unteren Seite angeordnet ist und ein Schichtsubstrat, das mit einer transparenten Dünnschichtelektrode versehen ist, auf einer oberen Seite angeordnet ist, so dass sich die transparenten Dünnschichtelektroden über einen Punktabstandshalter einander gegenüberliegen. Ein Bedienungssignal (Bedienungspositionssignal) auf dem transparenten Berührungsfeld wird einem Anzeigesteuerungsabschnitt 80 (siehe 2) über eine FPC (flexible gedruckte Schaltung) zugeführt, die an einem Seitenabschnitt des transparenten Berührungsfelds angeklebt ist. Der Anzeigesteuerungsabschnitt 80 verwirklicht verschiedene Funktionen (wie beispielsweise das Umschalten von Bedienungsmenübildern und Steuerungen verschiedener fahrzeugmontierter Geräte 30, wie es nachstehend beschrieben ist) entsprechend dem Bedienungssignal (Bedienungspositionssignal), das von dem transparenten Berührungsfeld zugeführt wird. Die Lichtausstrahlung des transparenten Berührungsfelds kann beispielsweise durch eine LED verwirklicht werden, die eine Blaulichtausstrahlung von dem transparenten Berührungsfeld verursacht. Im Übrigen gibt es keine Notwendigkeit, eine Anzeige, wie beispielsweise eine Berührungsfeldtyp-Anzeige, hinter dem transparenten Berührungsfeld des Bedienungsabschnitts 20 bereitzustellen (d. h., es ist nicht erforderlich, dass die in dem Bedienungsabschnitt 20 bereitgestellten Bedienungsschalter in dem Bedienungsabschnitt 20 angezeigt sind).
Der Anzeigeabschnitt 40 ist aus einer Anzeige aufgebaut, die es ermöglicht, ein stereoskopisches Bild mit bloßem Auge zu betrachten. Der Anzeigeabschnitt 40, der es ermöglicht, ein stereoskopisches Bild mit bloßem Auge zu betrachten, kann beispielsweise unter Verwendung eines Sichtlinien-Parallaxenteilungssystems (Beide-Augen-Konvergenzsystem), wie beispielsweise einem Parallaxenbarrieresystem, ein Lentikularsystem bzw. Linsensystem usw., verwirklicht werden, oder er kann ebenso unter Verwendung eines DFD-(depth-fused 3D bzw. tiefenfusioniertes 3D)Systems verwirklicht werden.
In dem Fall des Parallaxenbarrieresystems ist der Anzeigeabschnitt 40 aufgebaut, wie es in dem Prinzipdiagramm in 3A gezeigt ist, d. h. Bildelementbereiche 41L für das linke Auge und Bildelementbereiche 41R für das rechte Auge werden abwechselnd in einer horizontalen Richtung in jeder Bildelementanordnung eingestellt (beispielsweise Bildelementanordnungen, die durch eine TFT-Flüssigkristallzelle gebildet sind). Eine Parallaxenbarriere (ein Satz vertikaler Schlitze) 42 ist derart angeordnet, dass Licht von den Bildelementbereichen 41L für das linke Auge lediglich das linke Auge erreicht, und das Licht von den Bildelementbereichen 41R für das rechte Auge lediglich das rechte Auge erreicht. Die Parallaxenbarriere 42 kann aus einer elektronisch steuerbaren Schaltflüssigkristallzelle aufgebaut sein. Daneben kann die Parallaxenbarriere 42 auf eine Position eingestellt werden, die hinter den Bildelementanordnungen liegt und die bei der Bedienungspersonseite einer Lichtquelle liegt.
In dem Fall des Linsensystems ist der Anzeigeabschnitt 40 aufgebaut, wie es in einem Prinzipdiagramm in 3B gezeigt ist, d. h., Bildelementbereiche 41L für das linke Auge und Bildelementbereiche 41R für das rechte Auge werden abwechselnd in einer horizontalen Richtung in einem Bildschirm eingestellt und eine mehrfachzylindrische Lentikularlinse 44 ist derart bereitgestellt, dass Licht von den Bildelementbereichen 41L für das linke Auge lediglich das linke Auge erreicht, und Licht von den Bildelementbereichen 41R für das rechte Auge lediglich das rechte Auge erreicht.
Somit werden in dem Parallaxenteilungssystem Bilder, die für das linke und das rechte Auge einer Person unterschiedlich sind, derart erzeugt, dass eine Tiefenwahrnehmung verursacht wird.
In dem Fall des DFD-Systems ist der Anzeigeabschnitt 40 durch Überlagern zweier transparenter TFT-Flüssigkristallzellen übereinander mit einem geeigneten Abstand dazwischen aufgebaut. Identische Bilder, die in der Helligkeit unterschiedlich sind, werden auf der vorderen und der hinteren transparenten TFT-Flüssigkristallzelle angezeigt. Somit verursacht bei dem DFD-System die Änderung des Helligkeitsverhältnisses zwischen den identischen Bildern, die auf der Vorderseite und der Hinterseite überlagert werden, eine zwischen den zwei Ebenen fortlaufende Tiefenwahrnehmung.
Der Anzeigeabschnitt 40 kann bei einer Position angeordnet sein, die ein Benutzer leicht sehen kann, d. h. eine Position, die ein Fahrer sehen kann, ohne das Gesichtsfeld des Fahrers erheblich während des Fahrens zu verändern. Beispielsweise ist der Anzeigeabschnitt 40 in einem Mittelabschnitt in einer oberen Oberfläche des Armaturenbretts angeordnet, wie es in 1 gezeigt ist. Der Anzeigeabschnitt 40 kann aber ebenso in einem Anzeigeinstrumentenfeld angeordnet sein. Daneben kann der Anzeigeabschnitt 40 ebenso zu dem Fahrer hin angewinkelt sein, um eine stereoskopische Wahrnehmung zu vereinfachen.
Die Kamera 50 (Bildaufnahmeeinrichtung) ist eine Stereokamera (Zwei-Linsen-Kamera), die aus zwei Kameras 51, 52 hergestellt ist, die getrennt voneinander in einer Fahrzeugbreiterichtung angeordnet sind. In der nachstehenden Beschreibung wird die Kamera 51 auf einer Fahrersitzseite bzw. Navigatorsitzseite (die linke Seite in einem Fahrzeug mit einem rechtsseitigen Lenkrad) in der Fahrzeugbreiterichtung auch als „die Linkes-Auge-Kamera 51" bezeichnet, und die Kamera 52 auf der Fahrersitzseite (die rechte Seite in dem Fahrzeug mit einem rechtsseitigen Lenkrad) in der Fahrzeugbreiterichtung wird auch als „die Rechtes-Auge-Kamera 52" bezeichnet, wenn es erforderlich ist. Die Kameras 51, 52 sind jeweils beispielsweise eine Farbkleinkamera, die eine CCD oder einen CMOS als Bildaufnahmeelemente einsetzt, wobei sie derart angeordnet sind, dass sie nach unten auf den Bedienungsabschnitt 20 (und eine Hand eines Benutzers, die den Bedienungsabschnitt 20 bedient) aus unterschiedlichen Richtungen blicken. In dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel ist die Linkes-Auge-Kamera 51 auf der Navigatorsitzseite bezüglich einer Mitte des Bedienungsabschnitts 20 in der Fahrzeugbreiterichtung angeordnet, so dass sie Bilder des gesamten Bedienungsabschnitts 20 in einer schräg nach unten gerichteten Richtung von der Navigatorsitzseite aufnimmt. Die Rechtes-Auge-Kamera 52 ist auf der Fahrersitzseite bezüglich der Mitte des Bedienungsabschnitts 20 in der Fahrzeugbreiterichtung angeordnet, so dass sie Bilder des gesamten Bedienungsabschnitts 20 in einer schräg nach unten gerichteten Richtung von der Fahrersitzseite aufnimmt. Somit sind die Kameras 51, 52 derart angeordnet, dass sie Bilder des Bedienungsabschnitts 20 mit der Parallaxe und dem Konvergenzwinkel aufnehmen, die der Parallaxe und dem Konvergenzwinkel entsprechen, die auftreten, wenn ein Benutzer den Anzeigeabschnitt 40 sieht. Folglich wird es möglich, Stereoinformationen über eine Hand eines Benutzers zu erfassen, die den Bedienungsabschnitt 20 bedient.
Wenn ein Benutzer den Bedienungsabschnitt 20 bedient, gelangt eine Hand des Benutzers in die Bildaufnahmebereiche der Kameras 51, 52, um den Bedienungsabschnitt 20 zu bedienen, so dass die Kameras 51, 52 Bilder der Hand aufnehmen, die den Bedienungsabschnitt 20 bedient. Die Kamerabilder, die Bilder der Hand beinhalten, werden einem Anzeigebilderzeugungsabschnitt 70 (siehe 2) zugeführt.
Der Anzeigebilderzeugungsabschnitt 70 erzeugt unter der Steuerung des Anzeigesteuerungsabschnitts 80 Bilder, die für eine Anzeige in dem Anzeigeabschnitt 40 geeignet sind, der es ermöglicht, dass ein stereoskopisches Bild mit bloßem Auge betrachtet wird.
Die Anzeigebilderzeugungsschaltung 70, wie sie in 2 gezeigt ist, umfasst eine Hintergrundbilderzeugungsschaltung 71, eine Bildzusammensetzschaltung 72 für ein linkes Auge, eine Bildzusammensetzschaltung 74 für ein rechtes Auge und eine Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76.
Die Hintergrundbilderzeugungsschaltung 71 erzeugt ein Hintergrundbild, das auf dem Anzeigeabschnitt 40 angezeigt wird. Das Hintergrundbild ist ein Bedienungsmenübild, wie es in 4 gezeigt ist. Daneben kann das Hintergrundbild Kartenbilder eines Navigationssystems und dergleichen umfassen. Das Bedienungsmenübild zeigt die Positionen und Funktionen von Bedienungsschaltern (Berührungsschaltern) des Bedienungsabschnitts 20. Das Bedienungsmenübild dient dazu, den Benutzer über die verschiedenen Funktionen, die durch ein Bedienen der Bedienungsschalter verwirklicht werden, und über die Positionen der einzelnen Bedienungsschalter zu informieren, die bedient werden, um die entsprechenden Funktionen zu verwirklichen.
In einem in 4 gezeigten Beispiel beinhaltet das Bedienungsmenübild graphische Bilder F1 bis F8, die acht Bedienungsschalter darstellen, die in dem Bedienungsabschnitt 20 bereitgestellt werden. Ein Benutzer, der das Bedienungsmenübild sieht, versteht, dass die Bedienungsschalter in zwei Zeilen angeordnet sind, d. h. in eine vordere und eine hintere Zeile, und versteht ebenso, welche Funktionen durch ein Bedienen der einzelnen Bedienungsschalter verwirklicht werden, indem sie die in den graphischen Bildern F1 bis F8 gezeigten Zeichen sieht oder liest. Beispielsweise versteht der Benutzer, dass, wenn der Benutzer wünscht, eine E-Mail zu senden, es geeignet ist, den Bedienungsschalter zu drücken, der bei einer Position vorhanden ist, die dem graphischen Bild F3 entspricht, das die Zeichen „MAIL" beinhaltet, d. h. den dritten Bedienungsschalter von links in der vorderen Zeile.
Im Übrigen können verschiedene Arten von Bedienungsmenübildern vorbereitet sein, wobei sie in geeigneter Weise geändert werden können, indem entsprechend der Situation der Bedienung durch den Benutzer bezüglich der Bedienungsschalter des Bedienungsabschnitts 20 umgeschaltet wird. In diesem Fall werden entsprechend der Änderung oder des Umschaltens zwischen den Bedienungsmenübildern die Positionen und Funktionen von Bedienungsschaltern des Bedienungsabschnitts 20 verändert. Dieser Aufbau ermöglicht eine Verwirklichung von Bedienungsschaltern für viele fahrzeugmontierte Geräte 30 in dem Bedienungsabschnitt 20 und ermöglicht eine effiziente Zusammenfassung von Bedienungsschaltern. Beispielsweise kann der Bedienungsabschnitt 20 verschiedene Bedienungsschalter nicht nur für die Bedienung von informations- und kommunikationsbezogenen fahrzeugmontierten Geräten, wie beispielsweise Mailing, Telefonieren, eine Führung für benachbarte Einrichtungen usw., umfassen, sondern auch verschiedene Bedienungen einer Klimaanlagenvorrichtung, einer Audiovorrichtung usw., obwohl dies in 4 nicht gezeigt ist.
Die Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge erzeugt ein Bild für das linke Auge auf der Grundlage eines Bedienungsmenübilds von der Hintergrundbilderzeugungsschaltung 71 und eines Kamerabilds von der Linkes-Auge-Kamera 51. Konkret extrahiert die Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge zuerst nur ein Bild einer Hand (nachstehend als „Handbild" bezeichnet) aus einem Kamerabild, das von der Linkes-Auge-Kamera 51 zugeführt wird. Die Extrahierung eines Handbildes kann verwirklicht werden, indem eine Differenz in der Chromatizität (Farbsättigung) oder in dem Kontrast zwischen der Hand und einem zu der Hand unterschiedlichen Abschnitt verwendet wird, der in dem Kamerabild (dem Bedienungsabschnitt 20) beinhaltet ist. Typischerweise verwendet die Extrahierung eines Handbildes ein Chroma-Key-Zusammensetzverfahren, das allgemein bekannt ist. In diesem Verfahren wird das Zusammensetzen ausgeführt, indem ein Bild gegen einen Hintergrund einer bestimmten Farbe (Key-Farbe bzw. Schlüsselfarbe) aufgenommen wird und ein anderes Bild auf den Schlüsselfarbenhintergrund überlagert wird. Die Farbe, die allgemein als Schlüsselfarbe verwendet wird, ist Blau. Ein Grund hierfür ist, dass Blau, da es am meisten entgegengesetzt zu einer menschlichen Hautfarbe ist, für die Verarbeitung zum Extrahieren eines Bilds einer menschlichen Hand geeignet ist. Folglich ist der Bedienungsabschnitt 20 mit der Schlüsselfarbe (beispielsweise Blau) eingefärbt oder wird veranlasst, ein Licht mit der Schlüsselfarbe auszustrahlen, wobei der blaue Abschnitt aus dem Kamerabild durch das Chroma-Key-Verfahren herausgenommen wird, so dass lediglich das Bild der Hand zurückbleibt. Im Übrigen gibt es andere Verfahren zum Extrahieren des Handbildes, beispielsweise ein Luminanzzusammensetzverfahren (ein Verfahren, bei dem ein bestimmtes Helligkeitssignal unter den Luminanzsignalen spezifiziert wird, die Informationen bezüglich der Helligkeit und des Kontrastes von Bildern beinhalten, wobei nur die Helligkeitssignale unter oder über dem spezifizierten Signal extrahiert werden) oder dergleichen. In der nachstehenden Beschreibung wird jedoch ein Fall beschrieben, bei dem hauptsächlich das Chroma-Key-Zusammensetzverfahren verwendet wird.
Die Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge setzt nach einer Extrahierung eines Handbildes das extrahierte Handbild mit dem Bedienungsmenübild von der Hintergrundbilderzeugungsschaltung 71 zusammen, um ein Bild für das linke Auge zu erzeugen. Das so erzeugte Bild für das linke Auge wird der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 zugeführt.
Gleichsam erzeugt die Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge ein Bild für das rechte Auge auf der Grundlage des Bedienungsmenübildes von der Hintergrundbilderzeugungsschaltung 71 und des Kamerabildes von der Rechtes-Auge-Kamera 52. In der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge wird ein Bedienungsmenübild erzeugt, das das gleiche ist wie in der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge. Das so erzeugte Bild für das rechte Auge wird der Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 zugeführt.
Die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 erzeugt auf der Grundlage des Bildes für das linke Auge von der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge und des Bildes für das rechte Auge von der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge ein stereoskopisches Bild, das mit dem Anzeigeabschnitt 40 kompatibel ist, der es ermöglicht, dass ein stereoskopisches Bild mit bloßem Auge betrachtet wird. Bei diesem Betrieb erzeugt die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 ein stereoskopisches Bild derart, dass das Bedienungsmenübild als eine zweidimensionale Ebene in den Augen des Benutzers reflektiert wird und das Handbild als ein dreidimensionaler Festkörper in den Augen des Benutzers reflektiert wird. Das heißt, die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 erzeugt ein stereoskopisches Bild, das ein stereoskopisches Sehen bereitstellt, bei dem die Höhen und Richtungen der einzelnen Finger der Hand des Handbildes bezüglich des Bedienungsmenübildes den tatsächlichen Höhen und Richtungen der Finger oder den Orten der Hand bezüglich des Bedienungsabschnitts 20 entsprechen, wobei die Nullhöhenbezugsebene die Anzeigeebene des Anzeigeabschnitts 40 ist. Das durch die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 erzeugte stereoskopische Bild wird in dem Anzeigeabschnitt 40 angezeigt.
In dem Fall, bei dem der Anzeigeabschnitt 40 ein Parallaxenteilungssystem aufweist, teilt die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 das Bild für das linke Auge von der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge bei vorbestimmten Intervallen und weist die geteilten Bilddaten den Bildelementbereichen 41L für das linke Auge des Anzeigeabschnitts 40 zu, und teilt das Bild für das rechte Auge von der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge bei vorbestimmten Intervallen und weist die geteilten Bildteile Bildelementbereichen 41R für das rechte Auge des Anzeigeabschnitts 40 zu. Auf diese Weise erzeugt die Bilderzeugungsschaltung 76 ein stereoskopisches Bild, so dass das Bild für das linke Auge lediglich in dem linken Auge des Benutzers reflektiert wird (Licht von den Bildelementbereichen für das linke Auge in dem Anzeigeabschnitt 40 erreicht lediglich das linke Auge des Benutzers), und dass das Bild für das rechte Auge lediglich in dem rechten Auge des Benutzers reflektiert wird (Licht von den Bildelementbereichen für das rechte Auge in dem Anzeigeabschnitt 40 erreicht lediglich das rechte Auge des Benutzers). Folglich wird lediglich das über die Linkes-Auge-Kamera 51 erhaltene Handbild in dem linken Auge des Benutzers reflektiert und das über die Rechtes-Auge-Kamera 52 erhaltene Handbild wird in dem rechten Auge des Benutzers reflektiert. Aufgrund der Sichtlinienteilung bezüglich der zwei Handbilder entsprechend der Parallaxe ist es möglich, den Benutzer zu veranlassen, das durch den Anzeigeabschnitt 40 angezeigte Bild (ein Abschnitt des stereoskopischen Bilds, der die Hand anzeigt) zu sehen, als ob das Bild dreidimensional wäre.
In dem Fall, bei dem der Anzeigeabschnitt 40 das DFD-System aufweist, erzeugt die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 auf der Grundlage des Bildes für das linke Auge von der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge und des Bildes für das rechte Auge von der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge ein anzuzeigendes Bild, das auf den zwei Anzeigen auf der Vorderseite und der Hinterseite anzuzeigen ist, und erfasst Informationen bezüglich der Höhen der verschiedenen Stellen auf der Hand in dem anzuzeigenden Bild bezüglich des Bedienungsabschnitts 20. Als nächstes bestimmt die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 die Helligkeit jedes Bildelements des anzuzeigenden Bilds auf der Grundlage der Höheninformationen. Auf diese Art und Weise erzeugt die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 76 anzuzeigende Bilder für die Vorderseite und die Hinterseite (stereoskopische Bilder), die Helligkeitsunterschiede aufweisen, die den Höhen der verschiedenen Stellen auf der Hand bezüglich des Bedienungsabschnitts 20 entsprechen. Dies kann die Augen des Benutzers veranlassen, das in dem Anzeigeabschnitt 40 angezeigte Bild (den Abschnitt des stereoskopischen Bilds, der die Hand anzeigt) so wahrzunehmen, als ob das Bild dreidimensional wäre.
In den 5A bis 5D sind Beispiele eines stereoskopischen Bilds gezeigt. In der nachstehenden Beschreibung wird das Bild der Hand in dem stereoskopischen Bild als „das stereoskopische Handbild" bezeichnet. Es ist ersichtlich, dass das in dem Anzeigeabschnitt 40 angezeigte stereoskopische Handbild, obwohl in der Zeichnung das stereoskopische Handbild nicht dreidimensional dargestellt werden kann und folglich als ein planares Bild gezeigt ist, tatsächlich dreidimensional erscheint, wie es vorstehend angegeben ist.
Im Übrigen wird die Zusammensetzposition des stereoskopischen Handbilds, d. h., wo in dem Bedienungsmenü das stereoskopische Handbild zusammenzusetzen ist, so bestimmt, dass eine genaue Wiedergabe auf der Grundlage der relativen Positionsbeziehung zwischen der tatsächlichen Position der Hand und den Positionen der Bedienungsschalter in dem Bedienungsabschnitt 20 und der relativen Positionsbeziehung zwischen der Position des Handbildes und der graphischen Bilder F1 bis F8 in dem Anzeigeabschnitt 40 (dem zusammengesetzten Bild) erreicht wird. Im Übrigen kann die Zusammensetzposition auf der Grundlage einer relativen Beziehung (Koordinatenumwandlungsgleichung) zwischen dem Koordinatensystem für das Kamerabild und dem Koordinatensystem für das Bedienungsmenübild berechnet werden.
In den in den 5A bis 5D gezeigten Beispielen ist die Zeigefingerspitze in dem stereoskopischen Handbild bei einer derartigen Position gezeigt, um das graphische Bild F3 zu bedienen. In diesem Fall kann der Benutzer erfahren, dass, wenn der Benutzer die Schalterbedienung mit dem Zeigefinger ausführt, während die derzeitige Position der Hand gehalten wird, die Funktion des Schalters, der dem graphischen Bild F3 entspricht, d. h. eine Mailing-Funktion verwirklicht wird. Somit kann der Benutzer einen gewünschten Bedienungsschalter in dem Bedienungsabschnitt 20 bedienen, während er auf den Anzeigeabschnitt 40 blickt, anstatt direkt auf den Bedienungsabschnitt 20 zu blicken. Folglich kann in dem Fall, in dem der Benutzer der Fahrer ist, der Benutzer die Schaltbedienung des Bedienungsabschnitts 20, der nahe der Hand des Benutzers bereitgestellt ist, ausführen, während er auf den Anzeigeabschnitt 40 blickt, der vorne in dem Gesichtsfeld des Fahrers bereitgestellt ist (sogenannte Blindberührungsbedienung), ohne die Fahrhaltung oder die Blickrichtung erheblich zu ändern. Somit kann eine sichere Schalterbedienung verwirklicht werden, die das Fahren nicht behindert.
Insbesondere erscheint gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Bild der Hand, das auf dem Bedienungsmenübild überlagert ist, dreidimensional, wie es vorstehend beschrieben ist, so dass sich die Bedienbarkeit im Vergleich zu dem Fall, bei dem das Bild der Hand planar erscheint, deutlich verbessert. In einem Promptersystem gemäß dem Stand der Technik, das eine Kamera verwendet, die in einfacher Art und Weise in 6A gezeigt ist, wird das Bild der Hand, das auf das Bedienungsmenübild überlagert ist, nicht mit Drei-D-Informationen bezüglich der Hand (dreidimensionale Informationen bezüglich der Umgebung der Hand und der Fingerspitzen) versehen, wobei es folglich zu einem planaren zusammengesetzten Bild kommt. Folglich sind die aus dem Handbild erhaltbaren Informationen geringer und die Bedienbarkeit ist dementsprechend niedriger als beispielsweise in dem Reflexionstyp-Aufbau, wie er in 6B gezeigt ist (bei dem die Hand des Benutzers, die die Anzeige des Berührungsfeldtyps bedient, durch erste und zweite Spiegel reflektiert wird, um dem Benutzer gezeigt zu werden). In dem Ausführungsbeispiel ist es jedoch, da ein stereoskopisches Handbild erzeugt wird, das im Wesentlichen gleich zu dem reflektierten Bild der Hand ist, das in dem vorstehend genannten Reflexionssystem gezeigt wird, möglich, das Promptersystem anzuwenden und zur gleichen Zeit die dreidimensionalen Informationen über die Hand wieder einzubringen, die in dem Promptersystem gemäß dem Stand der Technik verloren werden.
Folglich kann die Erfindung eine hohe Bedienbarkeit verwirklichen, die vergleichbar zu der des Reflexionssystems ist, während das Promptersystem angewendet wird. Des Weiteren werden gemäß dem Ausführungsbeispiel, da ein stereoskopisches Handbild erzeugt wird, das im Wesentlichen das gleiche wie das reflektierte Bild der Hand ist, das in dem Reflexionssystem gezeigt wird, wie es vorstehend beschrieben ist, die Bereiche in dem Bedienungsmenübild, die durch das Handbild verdeckt werden, weniger als in dem Promptersystem gemäß dem Stand der Technik, in dem das planare Handbild überlagert wird. Folglich wird es dementsprechend einfacher, die Positionsbeziehung zwischen der Hand und dem Bedienungsmenübild zu erfassen, so dass sich die Bedienbarkeit verbessert.
Des Weiteren wird gemäß dem Ausführungsbeispiel, wie es in 2 gezeigt ist, ein Winkel β des Bedienungsabschnitts 20 in Bezug auf die Sichtlinienrichtung der Kamera 50 gleich oder im Wesentlichen gleich zu einem Winkel α des Anzeigeabschnitts 40 in Bezug auf die Sichtlinienrichtung des Benutzers eingestellt. Folglich entspricht die Sichtlinienrichtung der Kamera 50 in Bezug auf die Hand im Wesentlichen der Sichtlinienrichtung des Benutzers in Bezug auf den Anzeigeabschnitt 40 (und folglich der stereoskopischen Richtung des stereoskopischen Handbilds des Anzeigeabschnitts 40) in einer Seitenansicht, so dass sich die Bedienbarkeit deutlich verbessert. Daneben kann gemäß der vorstehend genannten Winkelbeziehung ein stereoskopisches Handbild, das im Wesentlichen das gleiche ist wie das reflektierte Bild der Hand, das in dem vorstehend genannten Reflexionssystem gezeigt ist, erzeugt werden, ohne dass eine spezielle Verarbeitung, wie beispielsweise eine Sichtlinienumwandlungsverarbeitung oder dergleichen, zu der Zeit einer Erzeugung des stereoskopischen Handbilds erforderlich ist.
Es ist hierbei anzumerken, dass das stereoskopische Handbild erzeugt werden kann, indem direkt ein Rohbild einer Hand verwendet wird, wie es in 5A gezeigt ist, oder es kann ebenso ein stereoskopisches Handbild eines Silhouettentyps sein, von dem eine Deutlichkeit der Hand entfernt worden ist, wie es in 5B gezeigt ist. Daneben kann das stereoskopische Handbild ebenso ein halbtransparentes stereoskopisches Handbild eines Silhouettentyps sein, so dass das Bedienungsmenübild dahinter gesehen werden kann. Des Weiteren kann, wie es in 5D gezeigt ist, das stereoskopische Handbild ebenso ein stereoskopisches Handbild sein, das erhalten wird, indem ein Rohbild der Hand halbtransparent gemacht wird. Gemäß den stereoskopischen Handbildern, die in den 5B und 5C gezeigt sind, ist es möglich, den instinktiv unangenehmen Eindruck zu verhindern, den ein Benutzer von der Anzeige eines detaillierten realen Bilds einer Hand erfahren kann. Daneben sind entsprechend den stereoskopischen Handbildern, die in den 5C und 5D gezeigt sind, die Bereiche des Bedienungsmenübilds, die durch das Handbild verdeckt werden, weiter verringert, so dass es einfacher wird, die Positionsbeziehung zwischen dem Bedienungsmenübild und der Hand zu erfassen. Auch in den 5A und 5B verkleinert die stereoskopische Parallaxe, die durch die Stereokamera 50 bereitgestellt wird, die verdeckten Bereiche in dem Menübild, wobei somit im Vergleich zu dem Promptersystem gemäß dem Stand der Technik, in dem ein zweidimensionales Bild angezeigt wird, die Sichtbarkeit verbessert wird.
In Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel sind die nachstehend beschriebenen Modifikationen denkbar.
In dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann, da das stereoskopische Handbild in einer Ansicht erzeugt wird, die vertikal von oben aufgenommen wird, wie es in 5A gezeigt ist, die Positionsbeziehung zwischen dem Bedienungsmenübild und der Hand in der Höhenrichtung (Richtung, die senkrecht zu der Ebene des Bildschirms ist) durch eine Bedienungsperson unabhängig davon, ob die Bedienungsperson ein Insasse auf dem Fahrersitz oder ein Insasse auf dem Navigatorsitz ist, einfach erfasst werden. Wenn jedoch die Wichtigkeit der Bedienbarkeit für den Fahrer berücksichtigt wird, können die zwei Kameras 51, 52 beide auf der Fahrersitzseite angeordnet sein, um ein stereoskopisches Handbild zu erzeugen, das von der Fahrersitzseite betrachtet wird (siehe beispielsweise 9, die nachstehend beschrieben wird).
[Zweites Ausführungsbeispiel]
In 7 ist eine perspektivische Ansicht gezeigt, die die Bedienungsvorrichtung 100 gemäß der Erfindung in einem fahrzeugmontierten Zustand zeigt, wie es in einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. In 8 ist ein Funktionsblockschaltbild gezeigt, das Hauptfunktionen der in 7 gezeigten Bedienungsvorrichtung 100 zeigt. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Aufbauten, die die gleichen wie diejenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sein können, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei eine Beschreibung hiervon weggelassen wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel weist Hauptmerkmale hinsichtlich eines Umschaltes eines Kamerabilds für eine Verwendung für die Erzeugung eines stereoskopischen Handbilds je nachdem, ob der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite oder der Navigatorsitzseite bedient wird, auf. Nachstehend sind überwiegend Konstruktionseigenschaften des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Eine Kamera 500, wie sie in 7 gezeigt ist, ist eine Drei-Linsen-Kamera, die aus drei Kameras 501, 502, 503 hergestellt ist, die im Wesentlichen linear getrennt voneinander in einer Fahrzeugbreiterichtung angeordnet sind. Die Kameras 501, 502, 503 sind jeweils eine Farbkleinkamera, deren Bildaufnahmeelement beispielsweise eine CCD oder ein COMS ist, und sind derart angeordnet, dass sie nach unten auf den Bedienungsabschnitt 20 (und eine Hand eines Benutzers, die den Bedienungsabschnitt 20 bedient) aus unterschiedlichen Richtungen blicken. In dem in 7 gezeigten Beispiel ist die Kamera 501 auf der Navigatorsitzseite bezüglich der Mitte des Bedienungsabschnitts 20 in der Fahrzeugbreiterichtung angeordnet, die Kamera 502 ist in der Mitte oder um die Mitte herum des Bedienungsabschnitts 20 in der Fahrzeugbreiterichtung angeordnet, und die Kamera 503 ist auf der Fahrersitzseite bezüglich der Mitte des Bedienungsabschnitts 20 in der Fahrzeugbreiterichtung angeordnet. Jede der Kameras 501, 502, 503 ist so angeordnet, dass sie Bilder des gesamten Bedienungsabschnitts 20 in einer schräg nach unten gerichteten Sichtlinie von vorne in dem Fahrzeug aufnimmt. Somit sind die zwei Kameras 501, 502, die ein Paar bilden, so angeordnet, dass sie Bilder des Bedienungsabschnitts 20 mit einer Parallaxe und einem Konvergenzwinkel aufnehmen, die der Parallaxe und dem Konvergenzwinkel entsprechen, mit denen der Navigatorsitzinsasse auf den Anzeigeabschnitt 40 blickt. Demgegenüber sind die zwei Kameras 502, 503, die ein anderes Paar bilden, so angeordnet, dass sie Bilder des Bedienungsabschnitts 20 mit einer Parallaxe und einem Konvergenzwinkel aufnehmen, die der Parallaxe und dem Konvergenzwinkel entsprechen, mit denen der Fahrer auf den Anzeigeabschnitt 40 blickt.
Die Bedienungsvorrichtung 100 umfasst einen Bedienungspersonenbestimmungsabschnitt 90 und einen Kameraumschaltabschnitt 92 als Bauelemente, die zu dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hinzugefügt sind.
Der Bedienungspersonbestimmungsabschnitt 90 bestimmt, ob der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite oder von der Navigatorsitzseite bedient wird. Es gibt eine Vielzahl von Verfahren für diese Bestimmung oder dergleichen, wobei jedes beliebige Verfahren angewendet werden kann. Beispielsweise kann als ein einfaches Verfahren der Bedienungspersonbestimmungsabschnitt 90 bestimmen, dass der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite bedient wird (d. h., die Bedienungsperson ist der Fahrer), wenn die Hand in dem Kamerabild, das durch die Kamera 500 aufgenommen wird, eine linke Hand ist. Demgegenüber kann, wenn die Hand in dem Kamerabild, das durch die Kamera 500 aufgenommen wird, eine rechte Hand ist, bestimmt werden, dass der Bedienungsabschnitt 20 von der Navigatorsitzseite bedient wird (d. h. die Bedienungsperson ist der Insasse des Navigatorsitzes). Es ist ebenso zulässig, Infrarotsensoren auf beiden Seiten des Bedienungsabschnitts 20 in der Fahrzeugbreiterichtung (auf der zugehörigen Navigatorsitzseite und der zugehörigen Fahrersitzseite) bereitzustellen und zu bestimmen, welcher der Infrarotsensoren auf den zwei Seiten das Vorhandensein einer Hand, die den Bedienungsabschnitt 20 erreicht, erfasst hat. Es ist aber ebenso zulässig, in dem Fahrzeugfahrgastraum einen Schalter bereitzustellen, der sich beispielsweise einschaltet, wenn der Bedienungsabschnitt 20 von der Navigatorsitzseite bedient wird, und auf der Grundlage des Ein-/Aus-Zustands des Schalters die Bedienungsperson zu bestimmen, d. h. zu bestimmen, ob die Bedienungsperson der Fahrer oder der Insasse auf dem Navigatorsitz ist. Des Weiteren ist es ebenso zulässig, die Bedienungsperson auf der Grundlage eines Ergebnisses der Bilderkennung über die fahrzeugmontierte Kamera oder einer Änderung in der Kapazität einer statischen Elektrizität zwischen dem Bedienungsabschnitt 20 und entweder dem Navigatorsitz oder dem Fahrersitz zu bestimmen, usw..
Der Kameraumschaltabschnitt 92 schaltet den Verbindungszustand der Kameras 501, 502, 503 zu der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge und der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge entsprechend dem Ergebnis der Bestimmung von dem Bedienungspersonbestimmungsabschnitt 90 um. Konkret führt in dem Fall, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite bedient wird, der Kameraumschaltabschnitt 92 das Umschalten derart aus, dass das Kamerabild von der Kamera 502 der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge eingegeben wird und das Kamerabild von der Kamera 503 der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge eingegeben wird, wie es durch durchgezogene Linien in 8 gezeigt ist. Demgegenüber führt in dem Fall, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Navigatorsitzseite bedient wird, der Kameraumschaltabschnitt 92 das Umschalten derart aus, dass das Kamerabild von der Kamera 501 der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge eingegeben wird und das Kamerabild von der Kamera 502 der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge eingegeben wird, wie es durch gestrichelte Linien in 8 gezeigt ist.
In 9 ist ein Diagramm gezeigt, das als ein Beispiel ein stereoskopisches Bild zeigt, das in dem Fall ausgegeben wird, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite bedient wird.
In dem Fall, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite bedient wird, wird ein stereoskopisches Handbild auf der Grundlage der Kamerabilder von den zwei Kameras 502, 503 gebildet, die schräg nach unten auf den Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite blicken, wie es vorstehend beschrieben ist. Folglich stellt dieses stereoskopische Handbild eine stereoskopische Sicht der Hand bereit, die von der Fahrersitzseite gesehen wird, wie es in 9 gezeigt ist. Gleichsam stellt, obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ein stereoskopisches Handbild, das in dem Fall erzeugt und ausgegeben wird, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Navigatorsitzseite bedient wird, ein stereoskopisches Handbild eine stereoskopische Sicht der Hand bereit, die von der Navigatorsitzseite gesehen wird, da das Bild auf der Grundlage der Kamerabilder von den zwei Kameras 501, 502 erzeugt wird, die schräg nach unten auf den Bedienungsabschnitt 20 von der Navigatorsitzseite blicken. Somit ist es gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, da das stereoskopische Handbild so erzeugt wird, dass es eine stereoskopische Sicht bereitstellt, die von der Bedienungspersonseite aufgenommen wird, einfacher, die Situationen über und unter (vor und hinter) einem Finger oder Fingern in Bezug auf den Bedienungsabschnitt 20 (folglich die Situationen über und unter dem Finger oder den Fingern in Bezug auf das Bedienungsmenübild) als in dem ersten Ausführungsbeispiel zu erfassen, bei dem ein stereoskopisches Handbild erzeugt wird, das senkrecht von oben aufgenommen wird (siehe 5A oder dergleichen). Folglich verbessert sich die Bedienbarkeit weiter. Das heißt, da gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das stereoskopische Handbild in einer stereoskopischen Art und Weise angezeigt wird, die der Sichtlinienrichtung von der Bedienungsperson entspricht, ist es möglich, den Augen der Bedienungsperson einen Sinneseindruck der Hand der Bedienungsperson zu vermitteln, der sich virtuell zu dem Anzeigeabschnitt 40 erstreckt. Folglich verbessert sich die Bedienbarkeit weiter.
Im Übrigen kann auch gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das stereoskopische Handbild ebenso in anderen Formen erzeugt werden, wie es in den 5B bis 5D in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
Mit Bezug auf das vorstehend beschriebene zweite Ausführungsbeispiel sind Modifikationen und Verbesserungen denkbar, wie sie nachstehend beschrieben sind.
Beispielsweise können, obwohl in dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel die drei Kameras 501, 502, 503 verwendet werden, zwei Kameras sowohl für die Navigatorsitzseite als auch die Fahrersitzseite eingestellt werden. Bei diesem Aufbau kann ein stereoskopisches Bild unter Verwendung der zwei Kameras, die auf der Fahrersitzseite bereitgestellt sind (die zwei Kameras sind in der Fahrzeugbreiterichtung getrennt zueinander), in dem Fall erzeugt werden, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite bedient wird. In dem Fall, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Navigatorsitzseite bedient wird, kann ein stereoskopisches Bild unter Verwendung der zwei Kameras erzeugt werden, die auf der Navigatorsitzseite bereitgestellt sind (die zwei Kameras sind in der Fahrzeugbreiterichtung getrennt zueinander).
Des Weiteren kann, obwohl in dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel die drei Kameras 501, 502, 503 verwendet werden, eine Stereokamera 600 (die Kameras 602, 603 umfasst), die in der Fahrzeugbreiterichtung bewegbar ist, eingestellt werden, wie es in den 10A und 10B gezeigt ist. Bei dieser Anordnung kann die Stereokamera 600 beispielsweise bewegbar auf einer Gleitschiene 608 bereitgestellt sein, die sich in der Fahrzeugbreiterichtung erstreckt, und kann durch eine Antriebsquelle angetrieben werden, die eine geeignete Betätigungseinrichtung 610 ist, wie beispielsweise ein elektrischer Motor oder dergleichen. In diesem Aufbau kann in dem Fall, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Fahrersitzseite bedient wird, ein stereoskopisches Bild unter Verwendung der Stereokamera 600 erzeugt werden, nachdem die Stereokamera 600 zu der Fahrersitzseite bewegt worden ist, wie es in 10A gezeigt ist. In dem Fall, bei dem der Bedienungsabschnitt 20 von der Navigatorsitzseite bedient wird, kann ein stereoskopisches Bild unter Verwendung der Stereokamera 600 erzeugt werden, nachdem die Stereokamera 600 zu einer Navigatorsitzseite bewegt worden ist, wie es in 10B gezeigt worden ist.
Des Weiteren kann in dem Fall, bei dem der Anzeigeabschnitt 40 aus einer Flüssigkristall-Parallaxenbarrieresystem-3D-Anzeige aufgebaut ist, ein zentral geteilter Doppelansichtszustand, wie er in 11 gezeigt ist, bei einer üblichen Gelegenheit gebildet werden, so dass unterschiedliche Bilder (ein Fahrersitzseitenbild und Navigatorsitzseitenbild) in dem linken und dem rechten Bildschirmabschnitt angezeigt werden. Wenn eine beliebige Bedienung bei dem Bedienungsabschnitt 20 ausgeführt wird, kann ein stereoskopisches Bild (ein Bild für das linke Auge + ein Bild für das rechte Auge) in einer stereoskopischen Ansicht von der Seite der Bedienungsperson (in diesem Fall der Fahrer) erzeugt und ausgegeben werden, wie es in 11 gezeigt ist.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Ein drittes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen darin, dass die graphischen Bilder F1 bis F8 in dem Bedienungsmenübild, die die Bedienungsschalter darstellen, ebenso stereoskopisch angezeigt werden. Die Bauelemente, die zu denen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gleich sein können, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung hiervon weggelassen wird.
In 12 ist eine schematische Seitenschnittansicht der Bedienungsvorrichtung 200 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Die Hintergrundbilderzeugungsschaltung 710 erzeugt ein Hintergrundbild (in diesem Fall ein Bedienungsmenübild), das in dem Anzeigeabschnitt 40 anzuzeigen ist, und führt das erzeugte Hintergrundbild der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge und der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge zu. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erzeugt die Hintergrundbilderzeugungsschaltung 710, wie es in 13 gezeigt ist, die graphischen Bilder F1 bis F8 in dem Bedienungsmenübild, die die Bedienungsschalter darstellen, in der Form stereoskopischer Parallaxenanzeigebilder.
Die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 760 erzeugt ein stereoskopisches Bild, das sich nach dem Anzeigeabschnitt 40 richtet, der es ermöglicht, ein stereoskopisches Bild mit bloßem Auge zu betrachten, auf der Grundlage des Bilds für das linke Auge von der Bildzusammensetzschaltung 72 für das linke Auge und dem Bild für das rechte Auge von der Bildzusammensetzschaltung 74 für das rechte Auge. Bei dieser Gelegenheit erzeugt die Steroskopisches-Bild-Erzeugungschaltung 760 das stereoskopische Bild derart, dass der Abschnitt des Bedienungsmenübilds ausschließlich der graphischen Bilder F1 bis F8 als eine zweidimensionale Ebene in den Augen des Benutzers reflektiert wird, und dass das Handbild und die graphischen Bilder F1 bis F8 des Bedienungsmenübilds als dreidimensionale Festkörper in den Augen des Benutzers reflektiert werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erzeugt die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 760 ein stereoskopisches Bild, das eine stereoskopische Sicht bereitstellt, bei der eine Ebene, die um eine vorbestimmte Höhe A [mm] von der Anzeigeebene des Anzeigeabschnitts 40 versetzt ist, als eine erste Nullhöhenbezugsebene gesetzt wird, und die Höhen der einzelnen Finger der Hand des Handbildes bezüglich der ersten Bezugsebene den tatsächlichen Höhen der Finger oder der Stellen der Hand bezüglich des Bedienungsabschnitts 20 entsprechen. Daneben erzeugt die Stereoskopisches-Bild-Erzeugsschaltung 760 die graphischen Bilder F1 bis F8 in dem stereoskopischen Bild derart, dass obere Oberflächen 140 der graphischen Bilder F1 bis F8 (siehe 14A und 14B) mit einer vorbestimmten Höhe B [mm] bezüglich einer Nullhöhenbezugsebene stereoskopisch gesehen werden, die die Anzeigeebene des Anzeigeabschnitts 40 ist. Das durch die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungschaltung 760 erzeugte stereoskopische Bild wird durch den Anzeigeabschnitt 40 angezeigt.
In 13 ist ein Diagramm gezeigt, das ein Beispiel der graphischen Bilder F1 bis F8 in dem in dem Anzeigeabschnitt 40 angezeigten Bedienungsmenübild zeigt. Die graphischen Bilder F1 bis F8 in dem Bedienungsmenübild, wie es in 13 gezeigt ist, werden stereoskopisch angezeigt (in einer herausragenden Art und Weise angezeigt), um so zu erscheinen, als ob die zugehörigen oberen Oberflächen 140 auf der vorbestimmten Höhe B [mm] zu der Bedienungspersonenseite von der Anzeigenebene des Anzeigenabschnitts 40 vorhanden sind. Nachstehend werden die graphischen Bilder F1 bis F8 in dem Bedienungsmenübild, die in dieser Art und Weise stereoskopisch angezeigt werden, als „die stereoskopischen Schalterbilder" bezeichnet. Im Übrigen können die graphischen Bilder, die die Bedienungsschalter darstellen, die während der Fahrt des Fahrzeugs aufgrund von Fahrregelungen oder dergleichen nicht bedient werden können (das graphische Bild F3 in diesem Beispiel), zweidimensional angezeigt werden, wie es in 13 gezeigt ist. Dies ermöglicht es, dass der Benutzer die Bedienungsschalter, die derzeit nicht bedienbar sind, leicht erkennt.
In den 14A und 14B sind Diagramme gezeigt, die schematisch Ansichten davon zeigen, was in 13 gezeigt ist, wenn sie in einer durch einen Pfeil „Ansicht A" angegebenen Richtung betrachtet wird. In 14A ist ein Zustand gezeigt, bei dem die Bedienungsschalter des Bedienungsabschnitts 20, die den stereoskopischen Schalterbildern F1, F5 entsprechen, nicht bedient werden. In 14B ist ein Zustand gezeigt, bei dem der Bedienungsschalter in dem Bedienungsabschnitt 20, der dem stereoskopischen Schalterbild F1 entspricht, bedient worden ist, d. h. eingeschaltet worden ist. In dem Fall, bei dem ein Bedienungsschalter in dem Bedienungsabschnitt 20 bedient wird, ändert die Stereoskopisches-Bild-Erzeugungsschaltung 760 die Höhe der oberen Oberfläche 140 des stereoskopischen Schalterbilds entsprechend dem bedienten Bedienungsschalter (das stereoskopische Schalterbild F1 in diesem Beispiel) auf B' (< B) [mm] bezüglich der Bezugsebene (die Anzeigeebene des Anzeigeabschnitts 40) auf der Grundlage des Bedienungssignals (Bedienungspositionssignals), das bei dem transparenten Berührungsfeld erzeugt wird. Dies ermöglicht es dem Benutzer, visuell wahrzunehmen, dass die Bedienung des Benutzers bei dem Bedienungsschalter durch die Bedienungsvorrichtung 200 erfasst worden ist.
In den 15A und 15B sind Diagramme gezeigt, die schematisch eine Beziehung einer relativen Höhe zwischen dem stereoskopischen Schalterbild und dem stereoskopischen Handbild zeigen. In 15A ist ein Beziehung einer Höhe zwischen einer Hand eines Benutzers und der Bedienungsoberfläche (der Berührungsfeldoberfläche) bei dem Bedienungsabschnitt 20 gezeigt. In 15B ist eine Beziehung einer Höhe zwischen den stereoskopischen Schalterbildern und dem stereoskopischen Handbild in dem Anzeigeabschnitt 14 gezeigt, die dem in 15A gezeigten Zustand entspricht.
Wenn die Fingerspitze des Benutzers zu einer derartigen Position kommt, dass die Bedienungsoberfläche kontaktiert wird (d. h. auf die Null-Position in der Y-Koordinate in der Zeichnung kommt), wie es in 15A gezeigt ist, erscheint die Fingerspitze G in dem stereoskopischen Handbild bei der Position einer vorbestimmten Höhe A (eine Höhe entlang der Y-Achse) bezüglich der Anzeigeebene des Anzeigeabschnitts 40, wie es in 15B gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt, wenn die vorbestimmte Höhe A so eingestellt ist, dass sie gleich der Höhe B der oberen Oberfläche 140 der stereoskopischen Schalterbilder ist (d. h., dass sie eine Beziehung A = B aufweist), der Anzeigeabschnitt 40 eine stereoskopische Anzeige, bei der die Fingerspitze G in dem stereoskopischen Handbild die obere Oberfläche 140 des stereoskopischen Schalterbilds berührt, wie es in 15B gezeigt ist. Das heißt, es wird eine stereoskopische Anzeige erzeugt, bei der die Fingerspitze G in dem stereoskopischen Handbild auf der oberen Oberfläche 140 des stereoskopischen Schalterbilds platziert ist. Folglich stimmen der tatsächliche Zustand eines Kontakts mit dem Berührungsfeld des Bedienungsabschnitts 20 und der Zustand der stereoskopischen Anzeige in dem Anzeigeabschnitt 40 miteinander überein, so dass sich die Benutzerbedienbarkeit verbessert.
Im Übrigen schaltet sich, wenn von dem in 15A gezeigten Zustand der Benutzer die Bedienungsoberfläche drückt (eine Schaltbedienung ausführt), der Bedienungsschalter in dem Bedienungsabschnitt 20 ein, und das stereoskopische Schalterbild wird stereoskopisch so angezeigt, dass es erscheint, als ob der mechanische Schalter gedrückt würde (siehe eine punktgestrichelte Linie). Folglich kann der Benutzer eine virtuell reale Bedienungswahrnehmung erhalten, d. h., er kann ein Gefühl vermittelt bekommen, als ob der Benutzer einen tatsächlichen Hardwareschalter bedient hätte.
Wenn sich die Hand des Benutzers von dem in 15A gezeigten Zustand weg von der Bedienungsoberfläche bewegt (sie bewegt sich beispielsweise weg zu einer Höhe h in der Y-Koordinate), gelangt die Fingerspitze G in dem stereoskopischen Handbild zu einer Position einer Höhe H (eine Höhe entlang der Y-Achse in der Zeichnung) bezüglich der Anzeigeebene des Anzeigeabschnitts 40. Diese Höhe H kann gleich h + A sein, oder sie kann ebenso gleich h' + A sein, in Abhängigkeit von dem Skalierungsfaktor des stereoskopischen Bilds oder dergleichen, wobei h' = k·h (k ist eine Konstante) ist.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel können die stereoskopischen Schalterbilder und das stereoskopische Handbild mit einer geeigneten Höhenbeziehung zwischen sich durch ein Anzeigen der stereoskopischen Schalterbilder und ein Anzeigen des stereoskopischen Handbilds mit einem Versatz der Höhe entsprechend der Höhe der stereoskopischen Schalterbilder angezeigt werden, wie es vorstehend beschrieben ist. Folglich kann der Benutzer einfacher eine Wahrnehmung der Entfernung der Hand zu den Bedienungsschaltern des Bedienungsabschnitts 20 erfassen und kann eine virtuell reale Bedienungswahrnehmung erhalten, so dass sich die Bedienbarkeit verbessert.
Mit Bezug auf das vorstehend beschriebene dritte Ausführungsbeispiel sind Modifikationen und Verbesserungen denkbar, wie sie nachstehend beschrieben sind.
Beispielsweise ist es, obwohl in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die vorbestimmte Höhe A so eingestellt ist, dass sie gleich der Höhe B der oberen Oberflächen 140 der stereoskopischen Schalterbilder ist, ausreichend, dass die vorbestimmte Höhe A im Wesentlichen gleich der Höhe B der oberen Oberflächen 140 der stereoskopischen Schalterbilder ist. Beispielsweise kann die vorbestimmte Höhe A ein geeigneter Wert sein, der aus dem Bereich der Höhe, die kleiner oder gleich der Höhe B ist und größer oder gleich der Höhe B' der oberen Oberfläche 140 eines beliebigen stereoskopischen Schalterbilds in einem bedienten Zustand ist, ausgewählt wird. Beispielsweise kann die vorbestimmte Höhe A A = (B – B')/2 + B' sein. Die vorbestimmte Höhe A kann aber auch ein Wert sein, der ein wenig größer ist als die Höhe B der oberen Oberflächen 140 der stereoskopischen Schalterbilder.
In dem Fall, bei dem der Anzeigeabschnitt 40 aus einer dreidimensionalen Anzeige aufgebaut ist, die in der Lage ist, ein vertieftes Bild anzuzeigen, kann das stereoskopische Schalterbild, das einem durch einen Benutzer bedienten Bedienungsschalter entspricht, stereoskopisch als ein vertieftes Bild angezeigt werden (d. h. die Höhe B' kann ein Minus-Wert sein).
Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht durch die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt. Im Gegenteil können die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Modifikationen und Ersetzungen versehen werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Beispielsweise ist der Schaltungsaufbau der Anzeigebilderzeugungsschaltung 70, die in den 2 und 8 gezeigt ist, ein reines Beispiel, wobei die Funktion eines Abschnitts der Schaltung durch eine andere Schaltung verwirklicht werden kann. Des Weiteren kann mit Bezug auf den Schaltungsaufbau der Anzeigebilderzeugungsschaltung 70, die als ein reines Beispiel in den 2 und 8 gezeigt ist, die Funktion eines Abschnitts einer Schaltung mittels Software verwirklicht werden. Beispielsweise kann ein Abschnitt oder die Gesamtheit der Anzeigebilderzeugungsschaltung 70 aus einem Mikrocomputer aufgebaut sein, wobei die zugehörigen Funktionen durch Firmware verwirklicht werden können. Des Weiteren können ein Abschnitt oder die Gesamtheit der Anzeigebilderzeugungsschaltung 70 sowie die Funktion des Anzeigesteuerungsabschnitts 80, der in den 2 und 8 gezeigt ist, beispielsweise in einer ECU eines Navigationssystems umfasst sein.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Bedienung auf dem Bedienungsabschnitt 20 möglich, wobei folglich die Anzeige in dem Anzeigeabschnitt 40 kein Berührungsfeldtyp sein muss. Die Anzeige in dem Anzeigeabschnitt 10 kann jedoch ein Berührungsfeldtyp sein.
Des Weiteren kann in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen das Bedienungsmenübild ein Bild sein, das durch Überlagern graphischer Bilder, die dem Bedienungsschaltern des Bedienungsabschnitts 20 entsprechen, auf ein anderes Bild erhalten wird, beispielsweise ein Bild, das durch Überlagern der graphischen Bilder der Bedienungsschalter auf verschiedene Bilder erhalten wird, wie beispielsweise ein TV-Bild, ein DVD-Bild, das wiedergegeben wird, usw., ein Kartenbild eines Navigationssystems oder dergleichen.
Des Weiteren ist, obwohl in den vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen die Bedienungsvorrichtungen 10, 100 als Bedienungsvorrichtungen für Fahrzeuge verkörpert sind, die Erfindung nicht hierauf begrenzt. Die Erfindung ist bei Bedienungsvorrichtungen für eine Verwendung bei einer anderen Anwendung ebenso anwendbar.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme darauf beschrieben worden ist, was als zugehörige bevorzugte Ausführungsbeispiele betrachtet wird, ist es ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele oder Aufbauten begrenzt ist. Im Gegenteil soll die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich befinden sich, obwohl die verschiedenen Elemente der offenbarten Erfindung in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die als Beispiel dienen, andere Kombinationen und Konfigurationen, die zusätzliche Elemente, weniger Elemente oder lediglich ein einzelnes Element umfassen, ebenso innerhalb des Umfangs der Erfindung.
Die Erfindung betrifft eine Bedienungsvorrichtung, die umfasst: einen Bedienungsabschnitt (20), in dem ein Bedienungsschalter angeordnet ist, einen Anzeigeabschnitt (40), der es ermöglicht, dass eine stereoskopisches Sicht mit bloßem Auge betrachtet wird, einen Bildaufnahmemechanismus (50), der Bilder einer Hand eines Benutzers, die den Bedienungsabschnitt bedient, aus einer Vielzahl von Richtungen aufnimmt, und eine Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) zur Erzeugung eines stereoskopischen Bilds der Hand auf der Grundlage von Parallaxenbildern, die von dem Bildaufnahmemechanismus (50) erhalten werden. Ein Bedienungsmenübild, das eine Position des Bedienungsschalters in dem Bedienungsabschnitt (20) und eine Funktion des Bedienungsschalters zeigt, und ein stereoskopisches Bild der Hand, das durch eine Stereoskopisches-Bild-Erzeugungseinrichtung erzeugt wird, werden zusammengesetzt, und das zusammengesetzte Bild wird in der Anzeige angezeigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2000-6687 [0002, 0004, 0005]
- JP 2000-6687 A [0002, 0004, 0005]
- JP 2005-335510 [0003, 0006]
- JP 2005-335510 A [0003, 0006]

Claims

Bedienungsvorrichtung, gekennzeichnet durch: einen Bedienungsabschnitt (20), in dem ein Bedienungsschalter angeordnet ist, eine Anzeige (40), die ein stereoskopisches Bild anzeigt, einen Bildaufnahmemechanismus (50; 500; 600), der Bilder einer Hand eines Benutzers, die den Bedienungsabschnitt bedient, aus einer Vielzahl von Richtungen aufnimmt, und eine Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70), die ein stereoskopisches Bild der Hand auf der Grundlage von Parallaxenbildern erzeugt, die von dem Bildaufnahmemechanismus (50; 500; 600) erhalten werden, und in der Anzeige (40) ein zusammengesetztes Bild anzeigt, das durch ein Zusammensetzen eines Bedienungsmenübilds, das eine Position des Bedienungsschalters in dem Bedienungsabschnitt (20) und eine Funktion des Bedienungsschalters zeigt, und des erzeugten stereoskopischen Bilds der Hand erhalten wird.
Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Bedienungsabschnitt (20) und die Anzeige (40) zwischen einem Fahrersitz und einem Navigatorsitz angeordnet sind und in einer Fahrzeugbreiterichtung in einem Fahrgastraum angeordnet sind, der Bildaufnahmemechanismus (50) zumindest zwei Bildaufnahmevorrichtungen umfasst, die schräg nach unten auf den Bedienungsabschnitt von einer Fahrersitzseite blicken und in der Fahrzeugbreiterichtung angeordnet sind, und die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) das stereoskopische Bild der Hand in einer Sichtlinienrichtung von der Fahrersitzseite auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugt, die von den zumindest zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden.
Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Bedienungspersonbestimmungsabschnitt (90), der bestimmt, ob der Bedienungsabschnitt (20) von einer Fahrersitzseite oder von einer Navigatorsitzseite bedient wird, wobei der Bedienungsabschnitt (20) und die Anzeige (40) zwischen einem Fahrersitz und einem Navigatorsitz in einer Fahrzeugbreiterichtung in einem Fahrgastraum angeordnet sind, und wobei die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) das stereoskopische Bild der Hand in einer Sichtlinienrichtung von der Fahrersitzseite erzeugt, wenn durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt (90) bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt (20) von der Fahrersitzseite bedient wird, und die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung das stereoskopische Bild in eine Sichtlinienrichtung von der Navigatorsitzseite erzeugt, wenn durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt (90) bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt (20) von der Navigatorsitzseite bedient wird.
Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Bildaufnahmemechanismus (500) drei oder mehr Bildaufnahmevorrichtungen umfasst, die in der Fahrzeugbreiterichtung getrennt voneinander sind, die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugt, die von zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die auf der Fahrersitzseite bereitgestellt sind, wenn durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt (90) bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Fahrersitzseite bedient wird, und die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugt, die von zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die auf der Navigatorsitzseite bereitgestellt sind, wenn durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt von der Navigatorsitzseite bedient wird.
Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Bildaufnahmemechanismus (600) zwei Bildaufnahmevorrichtungen umfasst, die in der Fahrzeugbreiterichtung bewegbar sind, die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) die zwei Bildaufnahmevorrichtungen auf der Grundlage eines Ergebnisses, das durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt (90) bestimmt wird, in der Fahrzeugbreiterichtung bewegt, und die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugt, die von den zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die zu der Fahrersitzseite bewegt sind, wenn durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt (90) bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt (20) von der Fahrersitzseite bedient wird, und die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) das stereoskopische Bild der Hand auf der Grundlage der Parallaxenbilder erzeugt, die von den zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhalten werden, die zu der Navigatorsitzseite bewegt sind, wenn durch den Bedienungspersonbestimmungsabschnitt (90) bestimmt wird, dass der Bedienungsabschnitt (20) von der Navigatorsitzseite bedient wird.
Bedienungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anzeigebilderzeugungsvorrichtung (70) in der Anzeige (40) einen Bildabschnitt in dem Bedienungsmenübild, der den Bedienungsschalter darstellt, stereoskopisch anzeigt und das stereoskopische Bild der Hand anzeigt, während eine erste Nullhöhenbezugsebene verwendet wird, die eine Ebene ist, die um eine vorbestimmte Höhe von einer Anzeigeebene der Anzeige versetzt ist.
Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Bildabschnitt in dem Bedienungsmenübild, der den Bedienungsschalter darstellt, stereoskopisch angezeigt wird, während die Anzeigeebene der Anzeige (40) als eine zweite Bezugsebene einer Nullhöhe verwendet wird, und die vorbestimmte Höhe, um die die Nullhöhenbezugsebene von der Anzeigeebene der Anzeige versetzt ist, im Wesentlichen gleich einer stereoskopischen Höhe des Bildabschnitts ist, der den Bedienungsschalter darstellt.
Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Höhe eines Fingers der Hand, der in dem stereoskopischen Bild der Hand angezeigt wird, von der Anzeigeebene der Anzeige (40), wenn der Finger den Bedienungsabschnitt berührt, im Wesentlichen gleich zu einer stereoskopischen Höhe des Bildabschnitts ist, der den Bedienungsschalter in dem Bedienungsmenübild darstellt.