KR101732765B1 - 특히 운송 수단에 있어서의 사용자 인터페이스의 제어 방법 및 사용자 인터페이스의 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 특히 운송 수단(1) 내에서, 복수의 작동 위치(4; 4')를 구비한 작동 유닛(3)을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 사용자 인터페이스 제공 방법 및 그 장치(2)에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 방법의 경우, 작동 요소(11)를 통해 실행되는 작동 유닛(3)을 위한 수동 작동 과정이 감지되고, 수동 작동 과정 동안 작동 요소(11) 또는 작동 유닛(3)에 상응하는 하나 이상의 기준 시스템의 가속도가 감지된다. 수동 작동 과정을 통해서는 소정의 작동 위치(5A)에 대한 입력이 감지되고, 감지된 가속도에 의해 소정의 작동 위치(5A)에 대한 보정값이 계산되며, 보정된 작동 위치(5B)에 상응하는 제어 신호가 생성된다.

Description

특히 운송 수단에 있어서의 사용자 인터페이스의 제어 방법 및 사용자 인터페이스의 제어 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING A USER INTERFACE，IN PARTICULAR IN A VEHICLE}
본 발명은, 특히 운송 수단 내에서, 작동 유닛을 제어하기 위한, 복수의 작동 위치를 구비한 작동 유닛을 포함하는 사용자 인터페이스의 제어 방법 및 사용자 인터페이스의 제어 장치에 관한 것이다.
사용자 인터페이스는 특히 전자 장치의 컴퓨터 및 작동 시스템에서 공지되었으며, 여기서 사용자 인터페이스는 사용자에게 기계와의 상호 작용을 허용한다. 이 경우, 상호 작용은, 사용자 측에서 수동 작동 과정들을 통해 선택될 수 있는 정의된 작동 위치들, 예컨대 기계식 키들을 통해 이루어질 수 있다. 특히, 그래프 사용자 인터페이스를 포함하는 작동 시스템은 공지되었으며, 상기 그래프 사용자 인터페이스를 통해 사용자는 객체로서도 지칭되는 그래프 표시 내용들을 제어할 수 있다. 객체들은 예컨대 터치 감응형 디스플레이 표면을 통해, 또는 디스플레이 표면의 전방 또는 그 상부에서 감지되는 제스처들에 의해 선택되거나 변위될 수 있다.
표시 내용들이 사용자에 의해 신속하면서도 간편하게 파악될 수 있도록 하기 위해, 표시 내용들을 표시하기 위한 다양한 방법이 개발되었다. US 2010/0130259 A1은 예컨대 이미지들을 투영할 수 있게 하는 이동 단말기를 설명하고 있다. 이 경우, 단말기를 파지하는 손의 흔들림이 센서로 감지될 수 있고 투영된 이미지가 그에 상응하게 보정될 수 있다.
또한, 사용자가 표시 내용들을 제어하는데 이용할 수 있는 방법들도 공지되었다. DE 10 2008 052 485 A1은 다양한 작동 과정을 이용하여 목록에 배열된 정보를 표시하기 위한 방법을 설명하고 있다. 이 경우, 독특한 작동 과정은, 사용자가 디스플레이 표면을 이동시키고, 이때 디스플레이 표면의 이동 방향으로부터, 표시된 목록을 어느 방향으로 통과시켜야 하는지가 유도될 수 있다는 점에 있다.
EP 1335 318 B1은 예컨대 용량성 근접 감지를 이용하는 터치 스크린을 설명하고 있다. 가장 근접한 지시 섹션의 지점의 결정은 터치 스크린에 대한 객체 접근의 순차적 감지를 통해 이루어진다.
운송 수단, 특히 자동차에는, 운전자 또는 다른 승객으로 하여금 작동이 가능할 수 있어야 하는 다양한 전자 장치가 제공되어 있다. 상기 장치에 상응하는 장치로는 예컨대 내비게이션 시스템, 운전자 보조 시스템, 예컨대 공조 시스템과 같은 편의 장치를 위한 작동 시스템, 및 예컨대 전화 시스템, 라디오 또는 CD 플레이어를 포함하는 통신 및 멀티미디어 애플리케이션이 있다.
운송 수단의 다양한 장치의 작동을 위해, 매우 특별한 요건이 발생하는데, 그 이유는 작동이 특히 운전자를 통해 이루어질 수 있기 때문이다. 그러므로 매우 중요한 핵심은, 작동 과정과 이와 결부되는 정보 파악이 운행 중 운전자의 시선 전환을 야기하지 않게 하는 것에 있다. 그러므로 작동 과정은 특히 가능한 적은 운전자의 주의를 요구함과 동시에 신속하게 실행될 수 있어야 한다.
본 발명의 과제는, 최초에 언급한 유형의 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 사용자 인터페이스 제공 방법 및 그 장치에 있어서, 사용자와 작동 시스템 간의 수동 상호 작용이 향상될 수 있는, 상기 사용자 인터페이스 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 있다. 또 다른 과제는, 사용자 인터페이스에서 작동을 위해 요구되는 사용자의 주의가 가능한 적게 유지되게 하는 것에 있다. 그 외에도 작동 오류를 방지하는 것에 있다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 청구항 제1항의 특징들을 갖는 방법과 청구항 제9항의 특징들을 갖는 장치에 의해 해결된다. 바람직한 구현예 및 개선 실시예들은 종속 청구항들로부터 제시된다.
사용자 인터페이스를 제공하기 위한 본 발명에 따르는 방법의 경우, 작동 요소를 통해 실행되는 작동 유닛을 위한 수동 작동 과정이 감지되며, 수동 작동 과정 동안에는 작동 요소에 대한 기준 시스템의 가속도와 작동 유닛에 대한 기준 시스템의 가속도 중 하나 이상이 감지된다. 수동 작동 과정을 통해서는 소정의 작동 위치에 대한 입력이 감지되고, 감지된 가속도에 의해 소정의 작동 위치에 대한 보정값(correction)이 계산되며, 보정된 작동 위치에 상응하는 제어 신호가 생성된다. 이는, 오입력의 위험이, 내부적으로 작동 유닛 또는 작동 요소가 위치되는 기준 시스템들 중 하나 이상의 기준 시스템의 외부 간섭을 통해 감소된다는 장점이 있다. 작동 과정의 감지를 통해, 사용자의 원하는 입력이 결정될 수 있다. 그 다음, 제어 신호의 생성 시, 가속도로서 감지된 외부 간섭이 그에 상응하게 고려될 수 있다.
기준 시스템은 몸체와 함께 이동되는 좌표계로서 정의된다. 본 발명에 따르는 방법의 경우, 좌표계는, 내부적으로 작동 유닛, 작동 요소 또는 두 가속도의 기준 시스템이 예컨대 작업 플랫폼 또는 부교 상에서, 또는 일반적으로 진동 하중을 받는 환경에서 이동되는 운송 수단들 내에서 경험하는 임의의 콘스텔레이션일 수 있다. 상기 가속도는 특히, 예컨대 작동 유닛이 카르단 방식으로 현가되거나 사용자가 진동 감쇠형 시트에 착석해 있을 때에도 중요할 수 있다. 상기 가속도들은 작동 유닛과 작동 요소 사이에 원하지 않는 상대 이동을 초래하며, 그로부터 오작동이 발생할 수 있다.
운송 수단에서 사용자의 작동 과정에서, 사용자, 작동 요소, 예컨대 사용자의 손가락 및 운송 수단에 고정된 작동 유닛은 각각 상호 간에 상대적으로 이동되는 기준 시스템들 내에 위치될 수 있다. 이 경우, 운송 수단의 기준 시스템의 가속도들은 특히 운행 중에 발생한다. 가속도들은 예컨대 요철면을 지나갈 때 발생할 수 있다. 이 경우, 사용자의 손이나 팔이 지지되지 않는다면, 작동 유닛과 작동 요소 사이에 원하지 않는 상대 이동이 발생하고, 이런 상대 이동은 본 발명에 따른 방법에서 감지된 작동 위치의 보정 시 고려된다. 그 외에도, 사용자와 작동 요소 사이의 상대 이동이 작동 과정으로서 별도로 감지될 수 있고 추가의 고려를 위해 제외될 수도 있다. 이 경우, 한편으로, 수직 방향에서 운송 수단의 가속도는 작동 요소로 전달되지 않는다고 가정할 수 있다. 다른 한편으로는, 외부로부터 운송 수단을 통해 사용자에 작용하는 가속도들이 작동 요소에도 전달됨으로써 운송 수단의 기준 시스템에 작용하는 가속도가 작동 요소의 기준 시스템에도 작용하지만, 그럼에도 상대 이동을 생성한다는 점도 고려할 수 있다.
가속도는 예컨대, 3차원 공간에서 모든 가속도를 감지하기 위해, 선형으로 상호 간에 무관한 3개의 방향으로 감지된다. 이 경우, 각각의 적용에 따라서, 개별 방향들의 가속도들은 다른 방향들에서보다 더 높은 중요도를 나타낼 수 있다. 자동차에서는, 예컨대 포트 홀들이나 노면의 파상을 지나가는 것을 통해 발생하는 것과 같은 특히 수직 방향의 가속도들이 중요하다. 그러나 운송 수단의 가속 또는 제동 과정 시에, 또는 커브의 통과 시에 발생하는 것과 같은 종가속도 및 횡가속도들도 자명한 사실로서 함께 고려될 수 있다.
사용자의 원하는 입력의 감지를 위해, 작동 과정에서, 작동 유닛에 대한 작동 요소의 접근 궤적에서 2개 이상의 지점이 감지될 수 있고, 이들 지점은 작동 위치의 보정 시 고려된다. 상기 지점들은 바람직하게는 감지된 가속도 전의 2개 이상의 지점을 포함하며, 그럼으로써 그로부터 사용자의 원래 작동 의도가 더 수월하게 유도될 수 있다. 특히 바람직하게는, 작동 과정 동안 복수의 접근 지점에 의해 작동 유닛에 대한 작동 요소의 접근의 기하 분석이 실행될 수 있다.
본 발명에 따르는 방법의 구현예에 따라서, 작동 요소의 접근 궤적의 2개 이상의 지점의 시간 간격 및 그 거리 및/또는 작동 요소의 평균 접근 속도가 감지되어 작동 위치의 보정 시 고려된다. 작동 유닛에 대한 작동 요소의 평균 접근 속도는 예컨대 시간 분해되는 접근 궤적을 통해 결정될 수 있으며, 그럼으로써 그로부터 작동 시점이 산출될 수 있고, 하나 이상의 감지된 가속도 이벤트와 시간상 연결될 수 있다. 접근 궤적에서 복수의 시간 분해된 지점이 감지된다면, 사용자가 이용하고자 의도한 소정의 작동 위치에 대한 입력이 접근 궤적의 지점들로부터 선형 외삽 또는 선형 회귀에 의해 산출될 수 있다. 이처럼 오작동들은 훨씬 더 효과적으로 방지될 수 있다.
보정된 작동 위치는 예컨대 기준 시스템의 감지된 가속도가 제외된 상태에서 작동 유닛과 접근 궤적의 계산된 교차점에 상응한다. 상기 보정은 상대적으로 간단하며, 신속하게 실행될 수 있다. 또한, 대체되는 방식으로, 보정된 작동 위치는, 예컨대 감지된 가속도를 통해 여기되는 기준 시스템들의 진동 및 감쇠 거동이 고려되는 더욱 복잡한 계산 알고리즘들을 기반으로 할 수도 있다. 또한, 가속도 이벤트가 감지된, 이미 종료된 작동 과정들의 결과들도 보정된 작동 위치의 계산 시 포함될 수 있다.
소정의 작동 위치에 대한 입력은 다양한 유형 및 방식으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 입력의 정확한 실시예들은 우선 앞서 설명한 보정 방법들과 무관하다. 그러나 특별한 적용을 위해 다수의 조합이 특히 합당할 수 있다.
일 실시예에 따라서, 소정의 작동 위치에 대한 입력은 작동 유닛의 접촉을 통해 이루어진다. 그에 따라 본 발명에 따른 방법은 통상적인 기계식 키 스위치들 또는 키보드를 위해 이용될 수 있다.
대체되는 방식으로, 소정의 작동 위치에 대한 입력은 비접촉 방식으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 디스플레이 표면 전방의 감지 영역에서 적합한 제스처 감지를 통해 제스처가 비접촉 방식으로 감지되고 소정의 제어 신호에 할당된다. 이처럼, 표시 내용들은, 예컨대 독일 공보 DE 10 2006 037 156 A1에서 공개된 것처럼, 다양한 방식으로 작동 또는 조작된다.
추가 실시예에 따라서, 작동 위치들은 컨텍스트(context) 고유의 방식으로 디스플레이 표면 상에 표시된다. 이는 특히 터치 감응형 작동 표면을 포함하는 작동 유닛들을 위해, 예컨대 디스플레이 표면 상에 표시되는 정보의 위치에 직접 작동 위치들을 포함하는 터치 스크린의 작동을 위해, 또는 디스플레이 표면과 터치 감응형 작동 유닛이 공간상 분리되어 있는 터치 패드의 작동을 위해 합당하다. 이 경우, 디스플레이 표면 상에서, 이산 스위칭 표면들을 통해, 종래의 기계식 키보드에서도 해당하는 경우처럼, 이산 작동 위치들이 사전 설정될 수 있다. 대체되거나 추가되는 방식으로도, 자유로운 프로그래밍이 가능한 디스플레이 표면의 그래프 표시 내용들이 표시될 수 있고, 이들 그래프 표시 내용의 경우 작동 위치들은 준 연속적으로, 다시 말해 디스플레이 표면의 픽셀 분해능을 통해서만 제한되는 방식으로 배열될 수 있다.
스위칭 표면은, 본 발명의 의미에서, 그래프 사용자 인터페이스의 제어 부재를 의미한다. 스위칭 표면은, 선택될 수 있다는 점에서, 순수 정보 표시를 위한 부재들 및 표면들, 이른바 디스플레이 부재들 또는 디스플레이 표면들과 구별된다. 스위칭 표면의 선택 시, 스위칭 표면에 할당되는 제어 명령이 실행된다. 이 경우, 제어 명령은 정보 표시를 변경할 수도 있다. 또한, 스위칭 표면들을 통해, 장치들에 있어서 자체의 작동이 정보 표시에 의해 지원되는 상기 장치들이 제어될 수도 있다.
마지막으로, 작동 위치의 보정 시, 키보드의 위치, 또는 디스플레이 표면 상에 표시되는 스위칭 표면들의 위치가 고려될 수 있으며, 상기 위치를 통해서는 작동 래스터(operating raster)가 사전 설정된다. 작동 래스터, 다시 말하면 정의된 개별 작동 위치들의 위치를 알고 있는 상태에서 보정은 훨씬 더 효과적으로 실행될 수 있다. 이는, 예컨대 가속도가 상대적으로 작은 작동 과정에서 2개의 인접한 키 또는 스위칭 표면이 동시에 작동되었을 때 합당하다. 이와 같은 경우, 보정된 작동 위치의 결정은, 대체되는 방식으로, 동시에 작동된 키들 또는 스위칭 표면들 중 하나의 키 또는 스위칭 표면의 선택만을 제공한다.
본 발명에 따른 방법의 개선 실시예에 따라서, 작동 유닛의 작동 위치들은 감지된 가속도에 상응하게 보정되어 표시된다. 그럼으로써 사용자는 그 즉시, 시스템이 감지된 가속도 이벤트에 따라 보정을 실행한 시각적 피드백을 수신하게 된다. 특히 가속도를 야기한 각각의 간섭에 따르는 작동 위치들 및 다른 표시 내용들의 상기 보정은 사용자에 의해 특히 수월하게 시각적으로 감지될 수 있다. 상기 보정은 예컨대 외부로부터의 진동, 또는 진동 간섭 시에 바람직하다.
복수의 작동 위치를 구비하여 입력 사항을 감지하기 위한 작동 유닛을 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 본 발명에 따르는 장치는, 작동 요소를 통해 수동으로 실행되는 작동 유닛을 위한 작동 과정을 감지하기 위한 접근 감지 장치를 포함한다. 상기 사용자 인터페이스 제공 장치는, 또한 상기 본원의 장치가 수동 작동 과정 동안 작동 요소에 대한 기준 시스템의 가속도와 작동 유닛에 대한 기준 시스템의 가속도 중 하나 이상을 감지하기 위한 하나 이상의 가속도 센서를 포함하고, 또한 상기 본원의 장치가 작동 유닛, 접근 감지 장치 및 하나 이상의 감속도 센서와 연결되는 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 제어 유닛에 의해, 소정의 작동 위치를 위한 입력 시 감지된 가속도로부터 소정의 작동 위치를 위한 보정값이 계산될 수 있고, 보정된 작동 위치에 상응하는 제어 신호가 생성될 수 있다. 본 발명에 따르는 장치는 특히 본 발명에 따르는 방법을 실행하기 위해 적합하다. 그에 따라 상기 본원의 장치는 본 발명에 따르는 방법의 장점들도 포함한다.
접근 감지 장치는 예컨대 카메라 시스템으로서 형성될 수 있다. 또한, 접근 감지 장치는 반사광 배리어를 포함할 수 있으며, 이 반사광 배리어는 감지 영역 내로 전자기 감지 방사선을 방출하기 위한 하나 이상의 발광 수단과, 작동 요소에서 산란되고, 그리고/또는 반사되는 감지 방사선의 성분을 감지하기 위한 수신 소자를 포함한다. 접근 감지 장치는 특히 수신되는 감지 방사선의 세기에 따라 감지 영역 내 작동 요소를 감지하도록 형성될 수 있다. 또한, 접근 감지 장치는 감지 영역 내 개별 구역들을 위한 다양한 발광 수단도 포함할 수 있으며, 이들 발광 수단은 각각 각각의 구역 내로 각각의 전자기 감지 방사선을 방출한다. 또한, 방출된 감지 방사선을 변조하기 위한 변조 장치가 제공될 수 있으며, 그럼으로써 개별 구역들 내로 방출되는 감지 방사선은 각각 자체의 변조와 관련하여 서로 구별된다. 이 경우, 접근 감지 장치는 분석 유닛도 포함할 수 있으며, 이 분석 유닛은, 감지 방사선이 작동 요소에서 어느 구역에서 산란 또는 반사되었는지를 측정하기 위해, 반사되고, 그리고/또는 산란되어 수신되는 감지 방사선이 자체의 변조와 관련하여 분석될 수 있도록 형성된다. 또한, 접근 감지 장치는 제스처들의 감지를 지원할 수 있으며, 그럼으로써 비접촉식 입력 사항과 함께 종결되는 상기 작동 과정들도 감지될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따라, 운송 수단은 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 상기 장치를 장착하여 형성된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따르는, 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 장치를 장착하여 형성된 운송 수단의 운전석을 도시한 개략도이다.
도 2는 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 본 발명에 따른 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 개략도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따르는, 복수의 작동 위치를 구비한 작동 유닛에 대한 수동 작동 과정을 도시한 개략도이다.
도 4는 도 3에 도시한 작동 과정 동안 작동 유닛에 상대적인 작동 요소의 접근 궤적의 시간 곡선을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
하기에서 본 발명은 도들과 관련하여 일 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도 1에는, 본 발명의 일 실시예에 따르는, 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 장치(2)(도 2 참조)를 장착하여 형성된 운송 수단(1)의 운전석이 도시되어 있다. 작동 유닛(3)은 중앙 콘솔의 상부 영역에 배치되며, 그럼으로써 작동 유닛은 운전자 및 조수석 승객에 의해 양호하게 작동될 수 있다. 작동 유닛(3)은 넓은 면적의 디스플레이 표면(3A)뿐 아니라, 이 디스플레이 표면의 하부 가장자리에 복수의 기계식 작동 키(4')를 포함하며, 작동 키들은 작동 유닛(3)의 이산 작동 위치들을 나타낸다. 추가로 디스플레이 표면(3A) 상에는 추가의 작동 위치들(4)이 제공되고 표시될 수 있다. 작동 위치들(4) 중 수 개의 작동 위치는 표시 내용들일 수 있으며, 이들 표시 내용은 이에 인접하는 작동 키들(4')에 대한 컨텍스트 고유의 기능들을 표시한다. 또한, 상기 작동 키들(4')은 소프트 키로서도 지칭된다.
디스플레이 표면(3A)은 도시된 실시예의 경우 자유로운 프로그래밍이 가능하며, 바람직하게는 터치 감응형 표면을 구비하여 형성될 수 있다. 그에 따라 디스플레이 표면은 이른바 터치 스크린으로서 작동될 수 있으며, 사용자는 상응하는 작동 위치들(4)에 접촉하는 것을 통해 직접적으로 그에 상응하는 제어 명령들을 야기할 수 있다. 자유로운 프로그래밍이 가능한 디스플레이 표면(3A)의 경우 프로그램들에 의해 생성된 표시 내용들이 디스플레이 표면(3A) 상의 임의의 위치에 표시된다. 디스플레이 표면(3A)은 예컨대 전기 제어식 행렬 디스플레이, 특히 액정 또는 플라스마 디스플레이이다. 소정의 작동 위치(4)에는 예컨대 이산 스위칭 표면 또는 준 연속적 표시 내용, 예컨대 내비게이션 카드의 일부분이 표시될 수 있다.
도 2에는, 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 본 발명에 따르는 장치(2)의 일 실시예의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 작동 유닛(3)은 상부에 다양한 작동 위치(4)가 표시되는 터치 감응형 표면을 구비한 디스플레이 표면(3A)을 포함한다. 또한, 작동 유닛(3)은 복수의 작동 키(4')를 포함한다. 디스플레이 표면(3A) 및 작동 키들(4')은 제어 유닛(6)과 연결되며, 그럼으로써 사용자의 수동 입력이 디스플레이 표면(3A) 상의 작동 위치(4)를 통해, 그리고/또는 작동 키(4')를 통해 제어 유닛(6)에 의해 수신되고 평가될 수 있다.
또한, 제어 유닛(6)은 작동 유닛(3) 주위의 영역을 모니터링하는 접근 감지 장치(8)와 연결된다. 접근 감지 장치(8)는 예컨대 작동 유닛(3) 옆에, 또는 운전석 내 적합한 위치에, 또는 운송 수단 실내의 헤드라이닝에 배치될 수 있는 카메라 시스템 또는 구역 분해능을 갖는 적외선 광 배리어를 포함한다.
또한, 운송 수단(1) 내 데이터 버스(9)를 통해, 제어 유닛(6)은 하나 이상의 가속도 센서(10)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 가속도 센서들(10)은 예컨대 운송 수단(1)의 라디에이터 내에 장착되어 x-, y- 및 z 방향으로 운송 수단(1)의 가속도들을 감지할 수 있다. 이 경우, x-방향은 운행 방향에 상응하고, y-방향은 운행 방향에 대해 횡방향으로 수평으로 연장되며, z-방향은 수직 방향으로 배향된다. 그 밖에도, 추가의 가속도 센서들이, 특히 z 방향으로, 시트 표면과 그에 따라 운전자 또는 조수석 승객의 기준 시스템의 수직 가속도들을 감지할 수 있도록 하기 위해, 운송 수단의 앞좌석들에 배치될 수 있다.
사용자 인터페이스를 제공하기 위한 본 발명에 따르는 장치(2)로는 예컨대 데이터 버스(9)를 통해 제어 유닛(6)과 연결되는 기능 장치들(12A, 12B)이 작동될 수 있다. 이들 기능 장치는 예컨대 운전자 보조 시스템(12A) 또는 인포테인먼트 장치(12B)이지만, 작동 유닛(3)을 통해 작동될 수 있는 기능들은 상기 장치들로만 국한되지 않는다.
제어 유닛(6) 내에는, 하기에서 추가로 더 상세하게 설명되는 본 발명에 따른 방법에 따라서 소정의 작동 위치(5A)를 통한 입력뿐 아니라, 접근 감지 장치(8) 및 가속도 센서들(10)의 데이터를 이용하여 보정된 작동 위치(5B)를 계산하는 계산 유닛(7)이 통합된다.
하기에는 본 발명에 따르는 방법이 도 3 및 도 4와 관련하여 일 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명된다. 원하는 작동 위치(5C)를 위한 수동 작동 과정의 실행은 도 3에 도시되어 있다. 작동 과정 동안, 가속도는, 운송 수단(1) 내에 장착된 작동 유닛(3)의 기준 시스템에 작용한다. 운송 수단(1)은 예컨대 노면의 파상을 지나간다. 이에 대해서는 도 4에 작동 과정 동안 작동 유닛(3)에 대한 작동 요소(11)의 접근 궤적의 시간 곡선이 도시되어 있다. 여기서 작동 요소(11)에 대해 고정된 기준 시스템에 대해, 야기된 가속도를 통해 발생하는, 작동 유닛(3)의 상대적 수직 변위는 수직 방향으로 표시되어 있고(z-축), 시간 전개는 우측 방향으로 표시되어 있다(t-축).
가장 단순한 경우로 작동 요소(11)는 가속화되지 않는 것으로 가정된다. 그러나 그 외에 작동 유닛(3)에 대한 작동 요소(11)의 접근 궤적이 작동 요소와 작동 유닛 상호 간의 연결과 진동 거동에 따라 결정되는 점도 고려될 수 있다. 따라서, 운송 수단에서 적용할 경우, 사용자는 시트를 통해 운송 수단과 연결되며, 운송 수단의 기준 시스템에 작용하는 가속도들은 시트의 각각의 탄성과 시트에 대한 사용자의 연결에 따라 상이하게 사용자에게 전해진다. 또한, 자명한 사실로서, 작동 과정 동안 복수의 가속도가 중첩되거나 연속해서 감지될 수 있다. 여기서는, 단순화를 위해, 실시예에 따라 작동 요소(11)로 전달되지 않는 단일의 가속도 이벤트에 대해서만 다루기로 한다.
본원의 방법이 하기에서 운행 중인 운송 수단에서의 적용을 위해서만 설명되기는 하지만, 상기 방법은 또 다른 상황에서도, 예컨대 진동이 심한 환경에서, 또는 단단한 지면이 없는 곳에서, 예컨대 장비 및/또는 사용자가 수평면이 가변하는 수면에 위치되어 있을 때 장비들의 작동 시에도 적용될 수 있다.
사용자, 예컨대 운송 수단(1)의 조수석 승객이 곧바로 작동 유닛(3)을 통해 기능 장치들(12A, 12B) 중 하나를 작동시킨다. 사용자는 곧바로 인터넷 애플리케이션의 상호 작용 세션에 참여하게 되며, 인터넷 애플리케이션의 그래프 출력 내용들은 디스플레이 표면(3A) 상에서 사용자에게 표시된다. 이후, 상호작용 세션을 위해, 사용자는 터치 감응형 디스플레이 표면(3A) 상에서 자신의 손가락(11)을 원하는 작동 위치(5C)로 향하는 이동(V)으로 이동시키면서 수동 작동 과정을 시작한다. 작동 과정의 시작은 시점(t = t0)에, 사용자의 손가락(11)이 작동 유닛(3)의 전방에서 사전에 정의된 모니터링 영역 내로 들어갈 때 감지된다.
작동 과정 동안, 작동 유닛(3)에 상대적인 손가락(11), 특히 손가락의 끝 부분의 궤적이 연속해서 접근 감지 장치(8)를 통해 감지된다. 따라서, 후속 시점(t = t1)에 손가락(11)의 추가 위치로 이동(V)의 속도가 결정될 수 있다. 구체적인 예시에서, 작동 이동(V)은 수평 방향으로만 개시되며, 그럼으로써 손가락(11)의 z-성분은 작동 과정의 제 1 단계에서 일정하게 유지된다.
이후, 후속 시점(t = t2)에, 여전히 작동 과정 동안, 운송 수단(1)이 포트 홀 또는 노면의 파상을 지나간다면, 가속도 센서들(10) 중 하나의 가속도 센서를 통해 수직의 z-방향으로 운송 수단(1)의 가속도가 감지된다.
마지막으로, 시점(t = T)에 작동 과정의 종료 시, 소정의 작동 위치(5A)에 대한 수동 입력이 감지되지만, 이 작동 위치는 사용자가 원하는 작동 위치(5C)와는 그 수직 성분이 다르다. 이 경우, 입력은, 손가락(11)에 대해 가속도 이벤트를 통해 야기된 작동 유닛(3)의 상대적 변위에 상응하게 작동 유닛(3) 상에서 계속해서 상부에 위치하는 작동 위치(5A)에서 개시되는데, 그 이유는 작동 유닛(3)이 전체적으로 손가락(11)에 비해 하부 방향으로 변위되었기 때문이다.
이후, 작동 유닛(3)에 상대적인 손가락(11)의 궤적의 데이터와 가속도 센서(10)의 가속도 데이터는 계산 유닛(7)에서 적합한 계산 알고리즘으로 비교될 수 있다. 이 경우, 감지된 가속도에 대한 작동 과정의 각각의 시간상 관계에 따라, 상이한 보정 알고리즘이 적용될 수 있다.
예컨대 감지된 가속도가 제외된 상태에서 작동 유닛(3)과 손가락(11)의 접근 궤적의 계산된 교차점으로부터 보정된 작동 위치(5B)가 생성될 수 있다. 이를 위해, 접근 궤적은 가속도의 감지 전에 시점(t = t2)에 선형 외삽된다. 상기 보정값은 예컨대, 소정의 작동 위치(5A)에 대한 입력이 여전히 감지된 가속 과정 동안, 또는 이 감지된 가속 과정 후 작동 과정의 기간에 상대적으로 짧은 시간 간격 후에 감지될 때, 적용될 수 있다.
대체되는 방식으로, 가속도의 감지 전에, 예컨대 그때까지 감지된 접근 궤적의 부분이 아치형으로 연장된다면, 비선형 접근 궤적도 결정될 수 있다. 또한, 사용자 측에서 수월하게 가속화되거나 제동되는 작동 과정이 감지되었을 수도 있다.
보정된 작동 위치(5B)의 산출을 위해, 작동 유닛(3)에 대한 손가락(11)의 감지된 접근 궤적과 감지된 가속도는, 운송 수단(1), 시트에 착석한 사용자 및 사용자의 손가락(11)을 포함하는 연결된 시스템의 복잡한 이동 시퀀스가 시뮬레이션되는 방식으로 분석될 수 있다. 이 경우, 작동 과정 동안 운송 수단(1)의 가속도가 실제로 손가락(11)으로 어떻게 전해졌는지, 그리고 그럼으로써 접근 궤적이 가속도의 시점부터 어떻게 변경되었는지가 고려될 수 있다.
보정된 작동 위치(5B)가 계산된 후에, 제어 유닛(6)으로부터는 상응하는 제어 신호가 출력된다. 상기 제어 신호는 위치(5B)에서 작동 유닛(3)의 접촉에 상응한다.
실시예에 따라, 지금까지 사용자의 입력을 감지하기 위한 소정의 작동 위치(5A)의 접촉에 대해 다루었지만, 그에 반해 본 발명은 상기 사항으로만 국한되지 않는다. 예컨대 작동 유닛(3) 전방에서 비접촉 방식으로 감지되는 사용자의 제스처의 형태로도 수동 작동 과정이 실행될 수 있다(미도시). 상기 제스처가 작동 위치에 할당된다면, 예컨대 디스플레이 표면(3A) 상에 표시되는 복수의 조정 널들(adjusting knurl) 중 하나의 조정 널에 대한 버튼의 가상 회전이 작동 위치에 할당된다면, 여기서도, 작동 위치의 보정이 없으면, 제스처를 통해 예컨대 잘못된 조정 널들이 작동되면서 오입력을 야기할 수도 있다.
1: 자동차
2: 사용자 인터페이스 장치
3: 작동 장치
3A: 디스플레이 표면
4: 터치 스크린 상의 작동 위치들
4': 작동 키들
5A: 소정의 작동 위치
5B: 보정된 작동 위치
5C: 원하는 작동 위치
6: 제어 유닛
7: 계산 유닛
8: 접근 감지 장치
9: 운송 수단 내 데이터 버스
10: 가속도 센서들
11: 사용자의 손가락
12A: 운송 수단 내 운전자 보조 시스템
12B: 운송 수단 내 인포테인먼트 장치
V: 손가락의 이동

Claims (17)

  1. 복수의 작동 위치(4; 4')를 구비한 작동 유닛(3)을 포함하여 이 작동 유닛을 제어하기 위한 사용자 인터페이스를 제어하는 사용자 인터페이스의 제어 방법에 있어서,
    - 작동 유닛(3)에 대해서 작동 요소(11)에 의해 실행되는 수동 작동 과정을 감지하는 단계로서, 상기 수동 작동 과정에 있어서 작동 요소(11)의 접근이 작동 유닛(3)에서 감지되는 것인, 수동 작동 과정을 감지하는 단계;
    - 상기 수동 작동 과정 동안, 작동 요소(11)에 속하는 기준 시스템의 가속도와 작동 유닛(3)에 속하는 기준 시스템의 가속도 중 하나 이상을 감지하는 단계;
    - 상기 수동 작동 과정을 통해 소정의 작동 위치(5A)에 대한 입력을 감지하는 단계;
    - 상기 감지된 가속도에 의해 상기 소정의 작동 위치(5A)에 대한 보정값을 계산하는 단계; 및
    - 보정된 작동 위치(5B)에 상응하는 제어 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 작동 과정에서 상기 작동 유닛(3)에 대한 상기 작동 요소(11)의 접근 궤적에 있는 2개 이상의 지점에서의 작동 요소(11)의 운동 상태가 감지되며, 상기 작동 요소의 운동 상태는 상기 작동 위치(5A, 5B)의 보정값을 계산하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 작동 요소(11)의 접근 궤적에 있는 2개 이상의 지점 사이의 시간 간격 및 거리, 또는 상기 작동 요소(11)의 평균 접근 속도가 감지되어, 상기 작동 위치(5A, 5B)의 보정값을 계산하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 보정된 작동 위치(5B)는 상기 기준 시스템의 감지된 가속도가 제외된 상태에서 상기 작동 유닛(3)과 상기 접근 궤적의 계산된 교차점에 상응하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 소정의 작동 위치(5A)에 대한 입력이 상기 작동 유닛(3)의 접촉을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 소정의 작동 위치(5A)에 대한 입력이 비접촉 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 작동 위치들(4; 4')은 디스플레이 표면(3A) 상에 컨텍스트 고유의 방식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 작동 위치들(4, 4')은 감지된 가속도에 상응하게 보정되는 방식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 방법.
  9. 사용자 인터페이스의 제어 장치(2)로서,
    - 복수의 작동 위치(4, 4')를 구비하여 입력을 감지하기 위한 작동 유닛(3); 및
    - 작동 유닛(3)에 대해서 작동 요소(11)에 의해 수동으로 실행되는 작동 과정을 감지하기 위한 접근 감지 장치(8)
    를 포함하고,
    상기 제어 장치(2)는 또한,
    - 상기 수동 작동 과정 동안, 작동 요소(11)에 속하는 기준 시스템의 가속도와 작동 유닛(3)에 속하는 기준 시스템의 가속도 중 하나 이상을 감지하기 위한 하나 이상의 가속도 센서(10); 및
    - 상기 작동 유닛(3), 상기 접근 감지 장치(8) 및 상기 하나 이상의 가속도 센서(10)와 연결된 제어 유닛(6)
    을 포함하며,
    상기 제어 유닛(6)은, 소정의 작동 위치(5A)에 대한 입력 시, 감지된 가속도로부터 상기 소정의 작동 위치(5A)에 대한 보정값이 계산될 수 있게 하며, 보정된 작동 위치(5B)에 상응하는 제어 신호가 생성될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 접근 감지 장치(8)와 상기 제어 유닛(6)은 상기 작동 과정에서 상기 작동 유닛(3)에 대한 상기 작동 요소(11)의 접근 궤적에 있는 2개 이상의 지점에서의 상기 작동 요소(11)의 운동 상태가 감지될 수 있도록 형성되고, 상기 작동 요소의 운동 상태는 상기 작동 위치(5A, 5B)의 보정값을 계산하는 데 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 접근 감지 장치(8)와 상기 제어 유닛(6)은, 상기 작동 요소(11)의 접근 궤적에 있는 2개 이상의 지점 사이의 시간 간격 및 거리, 또는 상기 작동 요소(11)의 평균 접근 속도가 감지되어, 상기 작동 위치(5A, 5B)의 보정값을 계산하는 데 사용될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 보정된 작동 위치(5B)는 상기 기준 시스템의 감지된 가속도가 제외된 상태에서 상기 작동 유닛(3)과 상기 접근 궤적의 계산된 교차점에 상응하는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 작동 유닛(3)은, 소정의 작동 위치(5B)에 대한 입력이 상기 작동 유닛(3)을 접촉하는 것을 통해 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 작동 유닛(3)은, 소정의 작동 위치(5B)에 대한 입력이 비접촉 방식으로 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛(6)은, 상기 작동 위치(4; 4')가 디스플레이 표면(3A) 상에 컨텍스트 고유의 방식으로 표시될 수 있게 형성되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어 유닛(6)은, 상기 작동 위치(4; 4')가 감지된 가속도에 상응하여 보정되는 방식으로 표시될 수 있게 형성되는 것을 특징으로 하는 사용자 인터페이스의 제어 장치.
  17. 제9항에 따른 사용자 인터페이스의 제어 장치(2)를 장착한 운송 수단(1).
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