CN102421624A - 用于在机动车中显示和输入信息的方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于借助在机动车内固定的显示器(1)显示信息的方法，其中由用户界面装置(2)产生图形数据，所述图形数据控制显示器(1)的至少一个部分区域，使得在操作状态下表示分配给至少一个可借助输入装置(4)执行的操作步骤的信息，并且在显示状态下表示不分配给操作步骤的信息，以及探测对象进入分配给输入装置(4)的操作区和离开该操作区。本发明的方法的特征在于，当对象离开操作区并且当该对象未在定义的时间间隔内重新进入该操作区时，用户界面装置(2)从操作状态变换到显示状态。此外本发明涉及用于执行该方法的显示装置。

Description

用于在机动车中显示和输入信息的方法和显示装置
技术领域
本发明涉及用于借助在机动车内固定的显示器显示信息的方法，其中由用户界面装置产生图形数据，所述图形数据控制显示器的至少一个部分区域，使得在操作状态下表示分配给至少一个可借助输入装置执行的操作步骤的信息，并且在显示状态下表示不分配给操作步骤的信息。此外探测对象进入分配给输入装置的操作区和离开该操作区。此外本发明涉及一种用于机动车的显示装置，具有在该机动车内固定的显示器、输入装置和接近传感器，利用该接近传感器可以探测对象进入给输入装置分配的操作区和离开该操作区。此外该显示装置包括用户界面装置，利用该用户界面装置能够产生图形数据，所述图形数据控制显示器的至少一个部分区域，使得在操作状态下表示分配给可借助输入装置执行的操作步骤的信息，并且在显示状态下表示不分配给操作步骤的信息。这种方法和这种显示装置从DE 10 2007 039 445A1中获知。
背景技术
值得追求的是这样在机动车内表示信息，使得这些信息能够被驾驶员快速地并且直观地接收，以致所表示的信息的领会不导致在行驶期间驾驶员分心。此外操作应该能够直观、简单和快速地进行，使得即使由显示装置必要时能够表示复杂的层次结构，驾驶员也能够在行驶期间操作车辆的装置，其中所述装置的信息由显示装置表示。因此信息表示和机动车中的与信息表示联系的操作在驾驶机动车时有助于安全。
发明内容
本发明的任务在于，提供开始时提到的类型的方法和显示装置，利用其使由显示支持的对于机动车的装置的操作变得简单。
根据本发明该任务通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求10的特征的显示装置解决。有利的构造和改进由从属权利要求产生。
本发明的方法的特征在于，当对象离开操作区并且当该对象未在定义的时间间隔内重新进入该操作区内时，用户界面装置从操作状态变换到显示状态。
在已知的方法中，当对象离开操作区时，用户界面装置直接从操作状态变换到显示状态。对象经常是机动车的驾驶员的操作手。在这种情况下可能发生：尽管操作过程尚未结束，驾驶员把他的手短暂地从操作区拿开，以便例如能够用双手握住方向盘。在这种情况下如果当操作手离开了操作区时显示直接变换到显示状态则是不利的。此外可能出现由于车辆振动无意地离开操作区。
在本发明的方法的情况下，用户能够在他的操作手无意地离开操作区后或者在用操作手短暂地控制方向盘后重新引入到操作区中，以便继续进行操作过程。在这种情况下在本发明的方法中不会导致无意地从操作状态向显示状态的变换。由此对于用户简化操作过程，因为所述用户不被在显示状态下的在此期间的显示可能弄糊涂。
操作状态和显示状态在本发明的方法中彼此清楚地分开。在显示状态下决不表示与正在进行中的应用的操作直接相关的信息。尤其不表示控制面
Figure BPA00001473348300021
而在操作状态下表示分配给至少一个可借助输入装置执行的操作步骤的信息。尤其表示控制面。此外在操作状态下必要时能够表示显示状态的信息，但是由于用于操作状态的信息的表示使得对于所述显示状态的信息在显示器上可用的面积较小。
控制面在本发明的意义上被理解为图形用户界面的控制元件。控制面不同于用于纯粹的信息显示的元件和面、即所谓的显示元件或者显示面之处在于，它们是可选择的。在选择控制面时执行给它分配的功能。该功能仅能够导致信息显示的改变。此外也可以通过控制面控制由信息显示支持其操作的装置。因此控制面能够代替常规的机械式开关。控制面可以任意地在可自由编程的显示面上产生和显示。此外可以规定，可以标记控制面。在这种情况下尚不执行所分配的功能。然而所标记的控制面相对于其他控制面突出地被表示。控制面的标记和/或选择可以借助光标控制或者通过直接操作触摸敏感的显示面进行。
根据本发明的方法的一种扩展方案，在对象进入操作区时，用户界面装置从显示状态变换到操作状态。这是对于用户而言直观的操作模式，使得该操作模式大多也能够由驾驶员执行，而不从行驶事件中移开目光。因此用户不必进行特别的操作步骤来从显示状态向操作状态变换。因此用户在例如使他的手接近输入装置后才把他的目光短暂地集中于显示器。于是该用户已经看见操作状态的信息，并且能够以这种方式非常快速地执行希望的操作步骤。然后用户界面装置能够重新从操作状态变换到显示状态，使得用户能够在显示器的大的面积上看见该应用的显示的对于他重要的而与操作步骤不关联的信息。亦即如果用户不将执行操作步骤，那么可视化可能的操作步骤的信息是多余的。它们在本发明的方法中在显示状态下不被显示。
根据本发明的方法的一种扩展方案，对象的接近通过电容性方式测量。此外对象的接近可以借助红外辐射测量。对象尤其是用户的身体部分，特别是他的手或者用户的手指。
根据本发明的方法的另一种扩展方案，在从显示状态变换到操作状态时放大地显示所显示的图形对象的至少一部分。通过表示的这一改变能够在操作状态下更容易地操纵与图形对象结合地表示的控制面。此外能够更容易地检测对于操纵特别重要的图形对象。此外在从显示状态变换到操作状态时可以改变、尤其是放大表示尺度。
操作状态尤其涉及其显示在显示状态下被表示的应用的操作。以这种方式用户能够无问题地建立对于显示状态的应用的在操作状态下所可视化的可能的操作步骤之间的逻辑联系。
对于本发明的方法具有特别意义的是时间间隔的长度。一方面，该时间间隔不允许选择得太长，以便不使显示太长地停留在操作状态。另一方面，该时间间隔不允许选择得太短，以便避免无意地向显示状态变换。在确定时间间隔的长度时应该尤其考虑机动车中的情况。尤其使该时间间隔与机动车驾驶员对输入设备的操纵相协调。在此已经证实，长度在1秒到6秒的范围内的时间间隔非常好地考虑了机动车内的特殊条件。时间间隔的长度有利地处于2秒到5秒的范围内。特别优选时间间隔的长度为5秒。
根据本发明的方法的另一种扩展方案，检测车辆的速度。在这种情况下可替代地可以根据车速确定时间间隔的长度。例如在较高车速的情况下可以比在较低车速的情况下更长地选择时间间隔。亦即在较高车速的情况下更经常地需要驾驶员在操作过程期间必须比这在较低车速的情况下更长的时间地中断该操作过程，以便用双手控制方向盘。此外在较高速度的情况下机动车驾驶员更少地从行驶事件中移开目光，使得稍后向显示状态转换是更没有问题的。
本发明的显示装置的特征在于，这样构造用户界面装置，使得当对象离开操作区并且当对象未在定义的时间间隔内重新进入该操作区内时，从操作状态变换到显示状态。
尤其构造本发明的显示装置以便部分或者完全执行上述方法步骤。
本发明的显示装置的用户界面装置尤其包括存储器，在所述存储器中存储时间间隔的长度。所存储的时间间隔的长度例如在1秒到6秒的范围内，优选在2秒到5秒的范围内，和特别优选所存储的时间间隔的长度是5秒。
根据本发明的显示装置的一种扩展方案，输入装置是显示器的触摸敏感的表面。在这种情况下操作区尤其由显示器前的区域构成。如果与显示器的触摸敏感的表面的间距未超过确定的值，则用户例如用对象或者他的操作手进入该操作区。
根据本发明的显示装置的另一种扩展方案，所述显示装置包括用于接收关于当前车速的数据的接口。在这种情况下可以借助用户界面装置根据车速确定时间间隔的长度。在当前车速和时间间隔的长度之间尤其存在函数关系，其中优选地时间间隔在较高速度的情况下比在较低速度的情况下更长。
附图说明
现在根据实施例参考附图说明本发明。
图1示意示出本发明的显示装置的实施例和该显示装置与机动车的电子设备的耦合，
图2A和2B示出在显示状态下的显示和在操作状态下的显示，它们由本发明的方法的实施例产生，
图3A和3B示出在显示状态下和操作状态下的其他显示，它们由本发明的方法的实施例产生，和
图4A和4B示出在显示状态下和操作状态下的其他显示，它们由本发明的方法的实施例产生。
具体实施方式
显示装置包括用于以图形方式表示信息的显示器1。显示器1可以是矩阵显示器，例如LCD(liquid crystal display(液晶显示器))，尤其是TFT(thin filmtransistor(薄膜晶体管))技术的彩色显示器。此外显示器可以是所谓的扭曲向列液晶显示器(twisted nematic-liquid crystal display，TN-LCD)、超扭曲向列(STN)显示器、双层STN、FLC(ferroelectric liquid crystal(铁电液晶))显示器或者SSFLC(surface stabilized ferroelectric liquid crystal(表面稳定铁电液晶))。给该显示器1分配背光(未示出)，其可以通过一个或者多个发光二极管提供。显示器1可自由编程，亦即它能够产生任意的图形数据，其中所述图形数据在显示器1上被表示。
显示器1尤其是在车辆的至少对于驾驶员良好可见的区域内固定。如果车辆的装置的操作直接与显示器的布置耦合，使得用户例如必须把他的手或者他的手指至少拿到显示器1的附近，以便进行输入，则如此布置显示器1，使得车辆的驾驶员能够用他的手或者他的手指容易地够及所述显示器。例如显示器1可以被安置在车辆的中央控制台(Mittelkonsole)中。
显示器1与用户界面装置2连接，利用所述用户界面装置可产生用于可在显示器1上表示的图形对象的图形数据。此外用户界面装置2与输入装置4连接，通过该输入装置用户能够控制车辆的在显示器1上显示其信息的装置。
输入装置4例如可以是用于检测和分析用户的身体部分的姿势的装置。例如用户的手可以在显示器1前做手势。在此，检测手在显示器1前的确定的停留区域内的三维位置，而无需触摸显示器1。允许的停留区域取决于显示器1在机动车内的布置。该区域应该这样选择，使得用户的手的停留能够在该停留区域内明确地与输入装置4的操作联系。停留区域的边界例如可以位于显示器1前40cm到10cm。如果用户的手比该阈值更近地向显示器1移动，则这由输入装置4识别，并且接近被解释为操作意图。这导致显示器1从显示状态变换到操作状态，如在后面说明的。输入装置4探测用户的手在停留区域内的位置和运动。在此识别各种用手做出的手势并且解释为输入。
输入装置4可以包括例如红外光源和红外光接收器，其探测在手上反射的红外光。这样的输入装置的细节在DE 100 58 244C2中得以说明，其与此有关的公开内容由此被接纳到本说明书中。其他可以与显示装置结合使用的输入装置在下面的出版物中得以说明：DE 103 05 341A1和DE 10 2004 048 956A1。
此外，手的位置和其时间上的改变也可以借助光学***检测。在该***中发光二极管发出例如矩形的振幅调制光。该光在要探测的对象、也就是说手处被反射，并且在反射后到达光电二极管。另一个发光二极管同样对于光电二极管发出矩形的振幅调制光，然而该矩形的振幅调制光相移180°。在光电二极管处两个光信号叠加，并且如果所述两个光信号恰好具有相同的振幅则抵消。如果信号在光电二极管处不抵消，则第二二极管的光发射通过调节回路调节，使得总接收信号重新互相补充成零。如果对象的位置改变，则从第一发光二极管经由在对象处的反射到达光电二极管的光分量也改变。这引起通过调节回路对第二发光二极管的强度的跟踪。因此调节信号是从第一二极管发出的光在对象处的反射的量度。以这种方式能够从调节信号导出表征对象的位置的信号。
此外输入装置4可以是在显示器1上设置的触摸敏感的薄膜。用该薄膜能够探测对在薄膜后面布置的显示器1的触摸的位置。该薄膜例如可以作为电阻性触摸薄膜、电容性触摸薄膜或者压电薄膜构造。此外可以这样构造该薄膜，使得测量例如从用户的手指出发的热流。从薄膜的触摸的时间上的发展能够得到各种输入。例如在最简单的情况下可以把在确定的位置对薄膜的触摸分配给在显示器1上显示的图形对象。此外可以解释手指在薄膜上的滑动。尤其是，通过用户在一点触摸薄膜，在薄膜上朝向另一点滑动，并且在另一点从薄膜拿开手指，以这种方式所述用户能够在显示器1上定义线。
此外用户界面装置2与车辆总线7耦合。通过车辆总线7，用户界面装置2与车辆的驾驶员辅助***连接。用户界面装置2通过车辆总线7获得该驾驶员辅助***的数据，并且对其进行处理，使得通过显示器1为驾驶员或者车辆乘客以图形方式表示这些数据。为此用户界面装置2为可在显示器1上表示的对象产生图形数据，所述图形数据此外以图形方式表示驾驶员辅助***的信息。此外用户界面装置2通过车辆总线7与该车辆的各种信息和通信以及娱乐装置连接。该车辆的这些装置的各式各样的信息在用户界面装置2内被处理并且被转换为用于以图形方式表示的图形数据。
如果对象的接近不由输入装置4自身探测，则设置单独的接近传感器9，利用其探测对象接近输入装置4。接近传感器9与用户界面装置2连接。当对象在以下程度上接近输入装置2，即未超过预先设定的阈值时，接近传感器9向用户界面装置2传输信号。接近传感器9定义在输入装置4前的操作区。当输入装置4作为显示器1的触摸敏感的表面构造时，操作区在显示器1的触摸敏感的表面前的空间内延伸到该表面前的确定的距离。
此外用户界面装置2与存储器3连接。存储器3一方面可以存储用户界面装置2为产生应在显示器1上表示的图形数据而使用的数据。另一方面可以在存储器3中存储时间间隔，其在从操作状态向显示状态变换时由用户界面装置2使用，如这在后面说明。
下面说明由本发明的方法的实施例借助上述显示装置产生的显示的例子：
图2A示出显示状态下的信息表示，该信息表示由本发明的方法结合机动车的无线电的运行和控制产生。为各种能够当前由无线电接收的无线电发射台显示图形对象5。被选择的无线电发射台在此以前景(im Vordergrund)表示。其他无线电发射台以背景(im Hintergrund)表示。此外显示频率刻度。此外被选择的无线电发射台再次以文字数字显示。此外存在不同的显示字段5，所述显示字段在变换到操作状态后转换为控制面。
如果用户要调到另一个无线电发射台，则该用户用他的手接近显示器1的触摸敏感的表面。如果该用户进入在显示器1前定义的操作区内，则信息表示变换到操作状态。操作状态下的信息显示在图2B中示出。在显示状态下仅用于信息表示并且不与操作步骤联系的图形对象5至少部分地转换为能够由用户操纵的控制面6。用于无线电发射台的图形对象6在这种情况下在操作状态下以同样的大小在一列中并排表示。此外，控制面6部分地放大地表示，以便它们能够由用户通过触摸显示器1的触摸敏感的表面更容易地来选择。此外，必要时表示附加的控制面6，它们在显示状态下没有相应物。
如果用户的操作手位于操作区内，则用户能够例如通过可能的无线电发射台产生图像移动(滚动)。此外用户例如能够选择新的无线电发射台。如果用户在该操作过程期间使他的操作手从操作区离开，则在用户界面装置2中起动计数器。借助该计数器测量从用户的操作手离开操作区起经过的时间。如果计数器达到在存储器3中存储的定义的时间间隔的长度，并且用户的操作手没有在该时间间隔内重新进入操作区内，则用户界面装置2改变显示器1上的信息表示，使得重新在显示状态下表示如图2A中所示的信息。然而必要时以前景表示另一个所选择的无线电发射台。
然而如果用户用他的操作手在存储器3中存储的时间间隔内重新进入操作区内，则用户界面装置2不改变信息表示。此外于是计数器重新被复位到值零。
在本实施例中，在存储器3中存储的时间间隔的长度为5秒。然而如果需要，可以在存储器3中为该时间间隔的长度存储另一值。此外用户界面装置2可替代地可以根据通过车辆总线7向所述用户界面装置2传输的车速计算时间间隔的长度。
在图3A和3B中示出在显示状态(图3A)和在操作状态(图3B)下信息显示的另一个例子。在显示状态下表示用于车辆的导航***的地理地图7。此外在地理地图7下表示图形对象8，它们在显示状态下虽然未分配给操作步骤，但是它们可视化在操作状态下能够执行的可能操作步骤。
如果用户用对象、例如他的操作手，接近显示器1的触摸敏感的表面，则信息表示在进入操作区时变换为操作状态，如图3B中所示。在这种情况下由地理地图7再现的片段缩小。此外图形对象8放大并且成为控制面10，其中给所述控制面分配用于操作导航***的确定的功能。
如已经参考图2A和2B说明的，当对象或者用户的操作手离开操作区并且未在时间间隔内重新进入操作区时，信息表示重新变换到显示状态。如果对象或者操作手在时间间隔结束前重新进入操作区，则信息表示不改变并且保持在操作状态。
在图4A和4B中再现在显示状态(图4A)和在操作状态(图4B)下显示的另一个例子。如在图4A中所示，在显示状态下显示联系人的图形对象11。此外显示图形对象12，它们在显示状态下不被分配给操作步骤，但是相应于可能的操作步骤。
如果用户用对象或者他的操作手进入操作区，则显示变换到操作状态，如在图4B中所示。图形对象11不再以透视方式表示，而是作为分别相同大小的正方形表示。此外将这些图形对象转换到控制面13，其可由用户操纵，以便选择确定的联系，并且例如与该联系人的所以存储的电话号码建立移动无线电连接。此外表示用于操作机动车的移动电话的各种控制面14。
如在上述例子的情况下那样，当对象或者操作手离开操作区并且未在定义的时间间隔内重新进入操作区时，用户界面装置2从操作状态变换回显示状态。如果对象在离开操作区后在时间间隔结束前重新进入操作区，则信息表示不变地保持在操作状态。
附图标记列表
1   显示器
2   用户界面装置
3   存储器
4   输入装置
5   图形对象
6   控制面
7   地理地图
8   图形对象
9   接近传感器
10  控制面
11  图形对象
12  图形对象
13  控制面
14  控制面

Claims (14)

1.用于借助在机动车内固定的显示器(1)显示信息的方法，其中由用户界面装置(2)产生图形数据，所述图形数据控制显示器(1)的至少一个部分区域，使得在操作状态下表示分配给至少一个可借助输入装置(4)执行的操作步骤的信息，和在显示状态下表示不分配给操作步骤的信息，并且探测对象进入分配给输入装置(4)的操作区和离开该操作区，
其特征在于，
当对象离开操作区并且当该对象未在定义的时间间隔内重新进入该操作区时，用户界面装置(2)从操作状态变换到显示状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在对象进入操作区时，用户界面装置(2)从显示状态变换到操作状态。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
在从显示状态变换到操作状态时放大地显示所显示的图形对象(5、8、11、12)的至少一部分。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
在从显示状态变换到操作状态时改变表示尺度。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
时间间隔的长度在1秒到6秒的范围内。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
时间间隔的长度在2秒到5秒的范围内。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
时间间隔的长度为5秒。
8.根据权利要求1到4之一所述的方法，其特征在于，
检测车辆的速度，并且根据车速确定时间间隔的长度。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，
输入装置(4)是显示器(1)的触摸敏感的表面。
10.用于机动车的显示装置，具有：
-在机动车内固定的显示器(1)，
-输入装置(4)，
-接近传感器(9)，利用其可探测对象进入给输入装置(4)分配的操作区和离开该操作区，和
-用户界面装置(2)，利用其产生图形数据，所述图形数据控制显示器(1)的至少一个部分区域，使得在操作状态下表示分配给可借助输入装置(4)执行的操作步骤的信息，和在显示状态下表示不分配给操作步骤的信息，
其特征在于，
-如此构造用户界面装置(2)，使得当对象离开操作区并且当该对象未在定义的时间间隔内重新进入该操作区时，从操作状态变换到显示状态。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，
用户界面装置(2)包括存储器(3)，在所述存储器内存储时间间隔的长度。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，
在存储器(3)内存储的时间间隔的长度在1秒到6秒的范围内。
13.根据权利要求10到12之一所述的显示装置，其特征在于，
输入装置(4)是显示器(1)的触摸敏感的表面。
14.根据权利要求10到13之一所述的显示装置，其特征在于，
显示装置包括用于接收关于当前车速的数据的接口，并且可以利用用户界面装置(2)根据车速确定时间间隔的长度。
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