用於在機動車中顯示和輸入信息的方法和顯示裝置的製作方法

2023-06-03 03:46:56 2

專利名稱：用於在機動車中顯示和輸入信息的方法和顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於藉助在機動車內固定的顯示器顯示信息的方法，其中由用戶界面裝置產生圖形數據，所述圖形數據控制顯示器的至少一個部分區域，使得在操作狀態下表示分配給至少一個可藉助輸入裝置執行的操作步驟的信息，並且在顯示狀態下表示不分配給操作步驟的信息。此外探測對象進入分配給輸入裝置的操作區和離開該操作區。此外本發明涉及一種用於機動車的顯示裝置，具有在該機動車內固定的顯示器、輸入裝置和接近傳感器，利用該接近傳感器可以探測對象進入給輸入裝置分配的操作區和離開該操作區。 此外該顯示裝置包括用戶界面裝置，利用該用戶界面裝置能夠產生圖形數據，所述圖形數據控制顯示器的至少一個部分區域，使得在操作狀態下表示分配給可藉助輸入裝置執行的操作步驟的信息，並且在顯示狀態下表示不分配給操作步驟的信息。這種方法和這種顯示裝置從DE 10 2007 039 445A1中獲知。
背景技術：
值得追求的是這樣在機動車內表示信息，使得這些信息能夠被駕駛員快速地並且直觀地接收，以致所表示的信息的領會不導致在行駛期間駕駛員分心。此外操作應該能夠直觀、簡單和快速地進行，使得即使由顯示裝置必要時能夠表示複雜的層次結構，駕駛員也能夠在行駛期間操作車輛的裝置，其中所述裝置的信息由顯示裝置表示。因此信息表示和機動車中的與信息表示聯繫的操作在駕駛機動車時有助於安全。

發明內容
本發明的任務在於，提供開始時提到的類型的方法和顯示裝置，利用其使由顯示支持的對於機動車的裝置的操作變得簡單。根據本發明該任務通過具有權利要求1的特徵的方法和具有權利要求10的特徵的顯示裝置解決。有利的構造和改進由從屬權利要求產生。本發明的方法的特徵在於，當對象離開操作區並且當該對象未在定義的時間間隔內重新進入該操作區內時，用戶界面裝置從操作狀態變換到顯示狀態。在已知的方法中，當對象離開操作區時，用戶界面裝置直接從操作狀態變換到顯示狀態。對象經常是機動車的駕駛員的操作手。在這種情況下可能發生儘管操作過程尚未結束，駕駛員把他的手短暫地從操作區拿開，以便例如能夠用雙手握住方向盤。在這種情況下如果當操作手離開了操作區時顯示直接變換到顯示狀態則是不利的。此外可能出現由於車輛振動無意地離開操作區。在本發明的方法的情況下，用戶能夠在他的操作手無意地離開操作區後或者在用操作手短暫地控制方向盤後重新引入到操作區中，以便繼續進行操作過程。在這種情況下在本發明的方法中不會導致無意地從操作狀態向顯示狀態的變換。由此對於用戶簡化操作過程，因為所述用戶不被在顯示狀態下的在此期間的顯示可能弄糊塗。操作狀態和顯示狀態在本發明的方法中彼此清楚地分開。在顯示狀態下決不表示與正在進行中的應用的操作直接相關的信息。尤其不表示控制面(Schaltflachen)。而在操作狀態下表示分配給至少一個可藉助輸入裝置執行的操作步驟的信息。尤其表示控制面。 此外在操作狀態下必要時能夠表示顯示狀態的信息，但是由於用於操作狀態的信息的表示使得對於所述顯示狀態的信息在顯示器上可用的面積較小。控制面在本發明的意義上被理解為圖形用戶界面的控制元件。控制面不同於用於純粹的信息顯示的元件和面、即所謂的顯示元件或者顯示面之處在於，它們是可選擇的。在選擇控制面時執行給它分配的功能。該功能僅能夠導致信息顯示的改變。此外也可以通過控制面控制由信息顯示支持其操作的裝置。因此控制面能夠代替常規的機械式開關。控制面可以任意地在可自由編程的顯示面上產生和顯示。此外可以規定，可以標記控制面。在這種情況下尚不執行所分配的功能。然而所標記的控制面相對於其他控制面突出地被表示。 控制面的標記和/或選擇可以藉助光標控制或者通過直接操作觸摸敏感的顯示面進行。根據本發明的方法的一種擴展方案，在對象進入操作區時，用戶界面裝置從顯示狀態變換到操作狀態。這是對於用戶而言直觀的操作模式，使得該操作模式大多也能夠由駕駛員執行，而不從行駛事件中移開目光。因此用戶不必進行特別的操作步驟來從顯示狀態向操作狀態變換。因此用戶在例如使他的手接近輸入裝置後才把他的目光短暫地集中於顯示器。於是該用戶已經看見操作狀態的信息，並且能夠以這種方式非常快速地執行希望的操作步驟。然後用戶界面裝置能夠重新從操作狀態變換到顯示狀態，使得用戶能夠在顯示器的大的面積上看見該應用的顯示的對於他重要的而與操作步驟不關聯的信息。亦即如果用戶不將執行操作步驟，那麼可視化可能的操作步驟的信息是多餘的。它們在本發明的方法中在顯示狀態下不被顯示。根據本發明的方法的一種擴展方案，對象的接近通過電容性方式測量。此外對象的接近可以藉助紅外輻射測量。對象尤其是用戶的身體部分，特別是他的手或者用戶的手指。根據本發明的方法的另一種擴展方案，在從顯示狀態變換到操作狀態時放大地顯示所顯示的圖形對象的至少一部分。通過表示的這一改變能夠在操作狀態下更容易地操縱與圖形對象結合地表示的控制面。此外能夠更容易地檢測對於操縱特別重要的圖形對象。 此外在從顯示狀態變換到操作狀態時可以改變、尤其是放大表示尺度。操作狀態尤其涉及其顯示在顯示狀態下被表示的應用的操作。以這種方式用戶能夠無問題地建立對於顯示狀態的應用的在操作狀態下所可視化的可能的操作步驟之間的邏輯聯繫。對於本發明的方法具有特別意義的是時間間隔的長度。一方面，該時間間隔不允許選擇得太長，以便不使顯示太長地停留在操作狀態。另一方面，該時間間隔不允許選擇得太短，以便避免無意地向顯示狀態變換。在確定時間間隔的長度時應該尤其考慮機動車中的情況。尤其使該時間間隔與機動車駕駛員對輸入設備的操縱相協調。在此已經證實，長度在1秒到6秒的範圍內的時間間隔非常好地考慮了機動車內的特殊條件。時間間隔的長度有利地處於2秒到5秒的範圍內。特別優選時間間隔的長度為5秒。根據本發明的方法的另一種擴展方案，檢測車輛的速度。在這種情況下可替代地可以根據車速確定時間間隔的長度。例如在較高車速的情況下可以比在較低車速的情況下更長地選擇時間間隔。亦即在較高車速的情況下更經常地需要駕駛員在操作過程期間必須
5比這在較低車速的情況下更長的時間地中斷該操作過程，以便用雙手控制方向盤。此外在較高速度的情況下機動車駕駛員更少地從行駛事件中移開目光，使得稍後向顯示狀態轉換是更沒有問題的。本發明的顯示裝置的特徵在於，這樣構造用戶界面裝置，使得當對象離開操作區並且當對象未在定義的時間間隔內重新進入該操作區內時，從操作狀態變換到顯示狀態。尤其構造本發明的顯示裝置以便部分或者完全執行上述方法步驟。本發明的顯示裝置的用戶界面裝置尤其包括存儲器，在所述存儲器中存儲時間間隔的長度。所存儲的時間間隔的長度例如在1秒到6秒的範圍內，優選在2秒到5秒的範圍內，和特別優選所存儲的時間間隔的長度是5秒。根據本發明的顯示裝置的一種擴展方案，輸入裝置是顯示器的觸摸敏感的表面。 在這種情況下操作區尤其由顯示器前的區域構成。如果與顯示器的觸摸敏感的表面的間距未超過確定的值，則用戶例如用對象或者他的操作手進入該操作區。根據本發明的顯示裝置的另一種擴展方案，所述顯示裝置包括用於接收關於當前車速的數據的接口。在這種情況下可以藉助用戶界面裝置根據車速確定時間間隔的長度。 在當前車速和時間間隔的長度之間尤其存在函數關係，其中優選地時間間隔在較高速度的情況下比在較低速度的情況下更長。


現在根據實施例參考

本發明。圖1示意示出本發明的顯示裝置的實施例和該顯示裝置與機動車的電子設備的華禹合，圖2A和2B示出在顯示狀態下的顯示和在操作狀態下的顯示，它們由本發明的方法的實施例產生，圖3A和3B示出在顯示狀態下和操作狀態下的其他顯示，它們由本發明的方法的實施例產生，和圖4A和4B示出在顯示狀態下和操作狀態下的其他顯示，它們由本發明的方法的實施例產生。
具體實施例方式顯示裝置包括用於以圖形方式表示信息的顯示器1。顯示器1可以是矩陣顯示器， 例如 LCD (liquid crystal display (液晶顯示器))，尤其是TFT (thin film transistor (薄膜電晶體))技術的彩色顯示器。此外顯示器可以是所謂的扭曲向列液晶顯示器(twisted nematic-liquid crystal display, TN-LCD)、超扭曲向列(STN)顯示器、雙層 STN、 FLC(ferroelectric liquid crystal (鐵電液晶))顯示器或者SSFLC(surface stabilized ferroelectric liquid crystal (表面穩定鐵電液晶))。給該顯示器1分配背光(未示出)，其可以通過一個或者多個發光二極體提供。顯示器1可自由編程，亦即它能夠產生任意的圖形數據，其中所述圖形數據在顯示器1上被表示。顯示器1尤其是在車輛的至少對於駕駛員良好可見的區域內固定。如果車輛的裝置的操作直接與顯示器的布置耦合，使得用戶例如必須把他的手或者他的手指至少拿到顯示器1的附近，以便進行輸入，則如此布置顯示器1，使得車輛的駕駛員能夠用他的手或者他的手指容易地夠及所述顯示器。例如顯示器1可以被安置在車輛的中央控制臺 (Mittelkonsole)中。顯示器1與用戶界面裝置2連接，利用所述用戶界面裝置可產生用於可在顯示器1 上表示的圖形對象的圖形數據。此外用戶界面裝置2與輸入裝置4連接，通過該輸入裝置用戶能夠控制車輛的在顯示器1上顯示其信息的裝置。輸入裝置4例如可以是用於檢測和分析用戶的身體部分的姿勢的裝置。例如用戶的手可以在顯示器1前做手勢。在此，檢測手在顯示器1前的確定的停留區域內的三維位置，而無需觸摸顯示器1。允許的停留區域取決於顯示器1在機動車內的布置。該區域應該這樣選擇，使得用戶的手的停留能夠在該停留區域內明確地與輸入裝置4的操作聯繫。停留區域的邊界例如可以位於顯示器1前40cm到10cm。如果用戶的手比該閾值更近地向顯示器1移動，則這由輸入裝置4識別，並且接近被解釋為操作意圖。這導致顯示器1從顯示狀態變換到操作狀態，如在後面說明的。輸入裝置4探測用戶的手在停留區域內的位置和運動。在此識別各種用手做出的手勢並且解釋為輸入。輸入裝置4可以包括例如紅外光源和紅外光接收器，其探測在手上反射的紅外光。這樣的輸入裝置的細節在DE 100 58 244C2中得以說明，其與此有關的公開內容由此被接納到本說明書中。其他可以與顯示裝置結合使用的輸入裝置在下面的出版物中得以說明DE 103 05 341A1和 DE 10 2004 048 956A1。此外，手的位置和其時間上的改變也可以藉助光學系統檢測。在該系統中發光二極體發出例如矩形的振幅調製光。該光在要探測的對象、也就是說手處被反射，並且在反射後到達光電二極體。另一個發光二極體同樣對於光電二極體發出矩形的振幅調製光，然而該矩形的振幅調製光相移180°。在光電二極體處兩個光信號疊加，並且如果所述兩個光信號恰好具有相同的振幅則抵消。如果信號在光電二極體處不抵消，則第二二極體的光發射通過調節迴路調節，使得總接收信號重新互相補充成零。如果對象的位置改變，則從第一發光二極體經由在對象處的反射到達光電二極體的光分量也改變。這引起通過調節迴路對第二發光二極體的強度的跟蹤。因此調節信號是從第一二極體發出的光在對象處的反射的量度。以這種方式能夠從調節信號導出表徵對象的位置的信號。此外輸入裝置4可以是在顯示器1上設置的觸摸敏感的薄膜。用該薄膜能夠探測對在薄膜後面布置的顯示器1的觸摸的位置。該薄膜例如可以作為電阻性觸摸薄膜、電容性觸摸薄膜或者壓電薄膜構造。此外可以這樣構造該薄膜，使得測量例如從用戶的手指出發的熱流。從薄膜的觸摸的時間上的發展能夠得到各種輸入。例如在最簡單的情況下可以把在確定的位置對薄膜的觸摸分配給在顯示器1上顯示的圖形對象。此外可以解釋手指在薄膜上的滑動。尤其是，通過用戶在一點觸摸薄膜，在薄膜上朝向另一點滑動，並且在另一點從薄膜拿開手指，以這種方式所述用戶能夠在顯示器1上定義線。此外用戶界面裝置2與車輛總線7耦合。通過車輛總線7，用戶界面裝置2與車輛的駕駛員輔助系統連接。用戶界面裝置2通過車輛總線7獲得該駕駛員輔助系統的數據，並且對其進行處理，使得通過顯示器1為駕駛員或者車輛乘客以圖形方式表示這些數據。為此用戶界面裝置2為可在顯示器1上表示的對象產生圖形數據，所述圖形數據此外以圖形方式表示駕駛員輔助系統的信息。此外用戶界面裝置2通過車輛總線7與該車輛的各種信息和通信以及娛樂裝置連接。該車輛的這些裝置的各式各樣的信息在用戶界面裝置2內被處理並且被轉換為用於以圖形方式表示的圖形數據。如果對象的接近不由輸入裝置4自身探測，則設置單獨的接近傳感器9，利用其探測對象接近輸入裝置4。接近傳感器9與用戶界面裝置2連接。當對象在以下程度上接近輸入裝置2，即未超過預先設定的閾值時，接近傳感器9向用戶界面裝置2傳輸信號。接近傳感器9定義在輸入裝置4前的操作區。當輸入裝置4作為顯示器1的觸摸敏感的表面構造時，操作區在顯示器1的觸摸敏感的表面前的空間內延伸到該表面前的確定的距離。此外用戶界面裝置2與存儲器3連接。存儲器3 —方面可以存儲用戶界面裝置2 為產生應在顯示器1上表示的圖形數據而使用的數據。另一方面可以在存儲器3中存儲時間間隔，其在從操作狀態向顯示狀態變換時由用戶界面裝置2使用，如這在後面說明。下面說明由本發明的方法的實施例藉助上述顯示裝置產生的顯示的例子圖2A示出顯示狀態下的信息表示，該信息表示由本發明的方法結合機動車的無線電的運行和控制產生。為各種能夠當前由無線電接收的無線電發射臺顯示圖形對象5。 被選擇的無線電發射臺在此以前景(im Vordergrund)表示。其他無線電發射臺以背景(im Hintergrund)表示。此外顯示頻率刻度。此外被選擇的無線電發射臺再次以文字數字顯示。此外存在不同的顯示欄位5，所述顯示欄位在變換到操作狀態後轉換為控制面。如果用戶要調到另一個無線電發射臺，則該用戶用他的手接近顯示器1的觸摸敏感的表面。如果該用戶進入在顯示器1前定義的操作區內，則信息表示變換到操作狀態。 操作狀態下的信息顯示在圖2B中示出。在顯示狀態下僅用於信息表示並且不與操作步驟聯繫的圖形對象5至少部分地轉換為能夠由用戶操縱的控制面6。用於無線電發射臺的圖形對象6在這種情況下在操作狀態下以同樣的大小在一列中並排表示。此外，控制面6部分地放大地表示，以便它們能夠由用戶通過觸摸顯示器1的觸摸敏感的表面更容易地來選擇。此外，必要時表示附加的控制面6，它們在顯示狀態下沒有相應物。如果用戶的操作手位於操作區內，則用戶能夠例如通過可能的無線電發射臺產生圖像移動(滾動)。此外用戶例如能夠選擇新的無線電發射臺。如果用戶在該操作過程期間使他的操作手從操作區離開，則在用戶界面裝置2中起動計數器。藉助該計數器測量從用戶的操作手離開操作區起經過的時間。如果計數器達到在存儲器3中存儲的定義的時間間隔的長度，並且用戶的操作手沒有在該時間間隔內重新進入操作區內，則用戶界面裝置2 改變顯示器1上的信息表示，使得重新在顯示狀態下表示如圖2A中所示的信息。然而必要時以前景表示另一個所選擇的無線電發射臺。然而如果用戶用他的操作手在存儲器3中存儲的時間間隔內重新進入操作區內， 則用戶界面裝置2不改變信息表示。此外於是計數器重新被復位到值零。在本實施例中，在存儲器3中存儲的時間間隔的長度為5秒。然而如果需要，可以在存儲器3中為該時間間隔的長度存儲另一值。此外用戶界面裝置2可替代地可以根據通過車輛總線7向所述用戶界面裝置2傳輸的車速計算時間間隔的長度。在圖3A和3B中示出在顯示狀態(圖3A)和在操作狀態(圖3B)下信息顯示的另一個例子。在顯示狀態下表示用於車輛的導航系統的地理地圖7。此外在地理地圖7下表示圖形對象8，它們在顯示狀態下雖然未分配給操作步驟，但是它們可視化在操作狀態下能夠執行的可能操作步驟。
如果用戶用對象、例如他的操作手，接近顯示器1的觸摸敏感的表面，則信息表示在進入操作區時變換為操作狀態，如圖3B中所示。在這種情況下由地理地圖7再現的片段縮小。此外圖形對象8放大並且成為控制面10，其中給所述控制面分配用於操作導航系統的確定的功能。如已經參考圖2A和2B說明的，當對象或者用戶的操作手離開操作區並且未在時間間隔內重新進入操作區時，信息表示重新變換到顯示狀態。如果對象或者操作手在時間間隔結束前重新進入操作區，則信息表示不改變並且保持在操作狀態。在圖4A和4B中再現在顯示狀態(圖4A)和在操作狀態(圖4B)下顯示的另一個例子。如在圖4A中所示，在顯示狀態下顯示聯繫人的圖形對象11。此外顯示圖形對象12， 它們在顯示狀態下不被分配給操作步驟，但是相應於可能的操作步驟。如果用戶用對象或者他的操作手進入操作區，則顯示變換到操作狀態，如在圖4B 中所示。圖形對象11不再以透視方式表示，而是作為分別相同大小的正方形表示。此外將這些圖形對象轉換到控制面13，其可由用戶操縱，以便選擇確定的聯繫，並且例如與該聯繫人的所以存儲的電話號碼建立移動無線電連接。此外表示用於操作機動車的行動電話的各種控制面14。如在上述例子的情況下那樣，當對象或者操作手離開操作區並且未在定義的時間間隔內重新進入操作區時，用戶界面裝置2從操作狀態變換回顯示狀態。如果對象在離開操作區後在時間間隔結束前重新進入操作區，則信息表示不變地保持在操作狀態。附圖標記列表
1顯不器
2用戶界面裝置
3存儲器
4輸入裝置
5圖形對象
6控制面
7地理地圖
8圖形對象
9接近傳感器
10控制面
11圖形對象
12圖形對象
13控制面
14控制面
權利要求
1.用於藉助在機動車內固定的顯示器(1)顯示信息的方法，其中由用戶界面裝置(2) 產生圖形數據，所述圖形數據控制顯示器(1)的至少一個部分區域，使得在操作狀態下表示分配給至少一個可藉助輸入裝置(4)執行的操作步驟的信息，和在顯示狀態下表示不分配給操作步驟的信息，並且探測對象進入分配給輸入裝置(4)的操作區和離開該操作區，其特徵在於，當對象離開操作區並且當該對象未在定義的時間間隔內重新進入該操作區時，用戶界面裝置(2)從操作狀態變換到顯示狀態。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在對象進入操作區時，用戶界面裝置(2)從顯示狀態變換到操作狀態。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在從顯示狀態變換到操作狀態時放大地顯示所顯示的圖形對象(5、8、11、12)的至少一部分。
4.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於， 在從顯示狀態變換到操作狀態時改變表示尺度。
5.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於， 時間間隔的長度在1秒到6秒的範圍內。
6.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於， 時間間隔的長度在2秒到5秒的範圍內。
7.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於， 時間間隔的長度為5秒。
8.根據權利要求1到4之一所述的方法，其特徵在於， 檢測車輛的速度，並且根據車速確定時間間隔的長度。
9.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於， 輸入裝置(4)是顯示器(1)的觸摸敏感的表面。
10.用於機動車的顯示裝置，具有 -在機動車內固定的顯示器(1)，-輸入裝置⑷，-接近傳感器(9)，利用其可探測對象進入給輸入裝置(4)分配的操作區和離開該操作區，和_用戶界面裝置(2)，利用其產生圖形數據，所述圖形數據控制顯示器(1)的至少一個部分區域，使得在操作狀態下表示分配給可藉助輸入裝置(4)執行的操作步驟的信息，和在顯示狀態下表示不分配給操作步驟的信息， 其特徵在於，-如此構造用戶界面裝置(2)，使得當對象離開操作區並且當該對象未在定義的時間間隔內重新進入該操作區時，從操作狀態變換到顯示狀態。
11.根據權利要求10所述的顯示裝置，其特徵在於，用戶界面裝置(2)包括存儲器(3)，在所述存儲器內存儲時間間隔的長度。
12.根據權利要求11所述的顯示裝置，其特徵在於，在存儲器(3)內存儲的時間間隔的長度在1秒到6秒的範圍內。
13.根據權利要求10到12之一所述的顯示裝置，其特徵在於， 輸入裝置(4)是顯示器(1)的觸摸敏感的表面。
14.根據權利要求10到13之一所述的顯示裝置，其特徵在於，顯示裝置包括用於接收關於當前車速的數據的接口，並且可以利用用戶界面裝置(2) 根據車速確定時間間隔的長度。
全文摘要
本發明涉及用於藉助在機動車內固定的顯示器(1)顯示信息的方法，其中由用戶界面裝置(2)產生圖形數據，所述圖形數據控制顯示器(1)的至少一個部分區域，使得在操作狀態下表示分配給至少一個可藉助輸入裝置(4)執行的操作步驟的信息，並且在顯示狀態下表示不分配給操作步驟的信息，以及探測對象進入分配給輸入裝置(4)的操作區和離開該操作區。本發明的方法的特徵在於，當對象離開操作區並且當該對象未在定義的時間間隔內重新進入該操作區時，用戶界面裝置(2)從操作狀態變換到顯示狀態。此外本發明涉及用於執行該方法的顯示裝置。
文檔編號B60K35/00GK102421624SQ201080019165
公開日2012年4月18日 申請日期2010年4月28日 優先權日2009年4月30日
發明者F·豪希爾德, M·庫恩, R·德曼 申請人:大眾汽車有限公司