CN103019524B - 车辆操作输入装置和用于车辆操作输入装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种在显示器（14）的屏幕上显示操作菜单（50）的车辆操作输入装置。该车辆操作输入装置包括控制单元（12），该控制单元（12）被配置成确定驾驶员的手是否已从方向盘（90）移开，并且在确定在屏幕上没有显示操作菜单（50）的情况下驾驶员的手已从方向盘（90）移开之后，控制显示器（14），使得操作菜单（50）显示在屏幕上。
Description
技术领域
本发明涉及一种在显示器的屏幕上显示操作菜单的车辆操作输入装置及其控制方法。
背景技术
传统的图像显示装置响应于手指朝向设置在显示器屏幕上的触摸面板的接近来显示操作菜单以便接收用户操作（参见例如日本专利申请公布第2002-358162号（JP 2002-358162A））。
然而，在JP 2002-358162A中描述的图像显示装置中，在手指接近触摸面板以前不显示操作菜单，并且因此不可能平滑地对操作菜单上的操作按钮进行操作。此外，在将该图像显示装置应用于车辆时，驾驶员执行如下操作过程：首先通过使手指接近触摸面板来显示操作菜单并且随后在查看操作菜单的同时操作期望的操作按钮。在该操作过程中，基本上需要两个操作（使手指接近的操作和期望的操作按钮的操作）来操作单个操作按钮，并且因此可操作性劣化。
发明内容
本发明提供了一种能够以有利的可操作性在显示器的屏幕上显示操作菜单的车辆操作输入装置。
本发明的第一方面涉及一种在显示器的屏幕上显示操作菜单的车辆操作输入装置。该车辆操作输入装置包括控制单元，其被配置成确定驾驶员的手是否已从方向盘移开，并且在确定在屏幕上没有显示操作菜单的情况下驾驶员的手已从方向盘移开之后，控制显示器，使得操作菜单显示在屏幕上。
本发明的第二方面涉及一种用于车辆操作输入装置的控制方法。该控制方法包括：确定驾驶员的手是否已从方向盘移开；以及在确定在显示器的屏幕上没有显示操作菜单的情况下驾驶员的手已从方向盘移开之后，控制显示器，使得操作菜单显示在屏幕上。
根据上述配置，获得了一种能够以有利的可操作性在显示器的屏幕上显示操作菜单的车辆操作输入装置。
附图说明
下文将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出了根据第一实施例的车辆操作输入装置10的主要配置的***示图；
图2是示出了安装有转向触摸传感器72的示例的方向盘90的示意图；
图3A和3B是示出了触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态的示例的视图；
图4是示出了根据第一实施例通过控制电子控制单元（ECU）12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图；
图5是示出了根据第二实施例的车辆操作输入装置101的主要配置的***示图；
图6是示出了根据第二实施例通过控制ECU 12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图；
图7是图示了识别观看方向的图像以及其中眉毛和眼睛部位作为面部部位而被提取的提取图像的方法的说明图；
图8是示出了根据第三实施例的车辆操作输入装置102的主要配置的***示图；
图9是示出了根据第三实施例通过控制ECU 12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图；
图10是示出了根据第四实施例的车辆操作输入装置103的主要配置的***示图；以及
图11是示出了根据第四实施例通过控制ECU 12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图。
具体实施方式
下文将参照附图描述本发明的实施例。
图1是示出了根据本发明的第一实施例的车辆操作输入装置10的主要配置的***示图。图2是示出了安装有转向触摸传感器72的方向盘90的示意图。
车辆操作输入装置10包括作为主要部件的ECU 12。控制ECU 12被配置成微计算机，其包括经由总线彼此连接的中央处理单元（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）等，这些部件在图中未被示出。由CPU执行的程序以及数据存储在ROM中。
触摸面板显示器14连接到控制ECU 12。触摸面板显示器14被设置在车辆乘员舱的、其中驾驶员可以容易地观看它的适当位置。例如，触摸面板显示器14可以设置在仪表板上。触摸面板显示器14用于检测诸如驾驶员的用户（例如通过用户的手）执行的触摸操作，并且显示各种信息。注意，触摸操作检测方法可以按照需要是压敏方法或者静电方法。
设置在方向盘90（参见图2）上的触摸传感器（以下称为转向触摸传感器）72连接到控制ECU 12。如图2中所示，例如，转向触摸传感器72可以设置在由驾驶员的左手和右手分别握住的方向盘90的部分中。在图2中所示的示例中，转向触摸传感器72包括用于检测驾驶员的左手和方向盘90之间的接触的转向触摸传感器72L以及用于检测驾驶员的右手和方向盘90之间的接触的转向触摸传感器72R。
控制ECU 12可以经由适当的总线有线地、或者无线地、或者通过此两者的组合，连接到触摸面板显示器14和转向触摸传感器72。此外，控制ECU 12的所有或部分功能可以并入在另一元件中。例如，控制ECU 12的所有或部分功能可以由设置在触摸面板显示器14中的控制设备实现。此外，控制ECU 12可以由单个ECU实现或者通过多个ECU（控制设备）之间的协作来实现。
图3A和3B是示出了触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态的示例的视图。图3A示出了其中操作菜单显示在触摸面板显示器14的屏幕上的状态，并且图3B示出了其中操作菜单未显示在触摸面板显示器14的屏幕上的状态。
控制ECU 12控制触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态。更具体地，控制ECU 12在其中显示操作菜单50的状态（参见图3A）和其中不显示操作菜单50的状态（参见图3B）之间切换触摸面板显示器14的屏幕上的操作菜单50的显示状态。
任何期望的信息可以显示在触摸面板显示器14的屏幕上。例如，导航设备的地图、TV、车辆***监视摄像装置拍摄的视频等可以显示在触摸面板显示器14的屏幕上。在图3中所示的示例中，来自后摄像装置的图像显示在触摸面板显示器14的屏幕上。
以叠加模式在触摸面板显示器14的屏幕上显示操作菜单50。换言之，通过叠加到后摄像装置图像上来显示操作菜单50。操作菜单50包括至少一个操作按钮，并且如图3所示，典型地包括两个或更多个操作按钮（触摸开关）52、54、56、58。操作菜单50可以单独地包括操作按钮52、54、56、58，或者可以包括用于显示其他信息的部分（例如，用于显示TV、音频、外部空气温度、诸如燃油效率的行进信息、娱乐信息等的场所）。
可以按照需要设定操作按钮52、54、56、58的类型（功能）。例如，操作按钮可以包括用于显示（调出）如下菜单或地图（例如包括当前位置的地图）的操作按钮：在触摸面板显示器14的屏幕上对该菜单或地图执行与导航设备相关的各种设定。操作按钮还可以包括用于显示如下菜单的操作按钮：在触摸面板显示器14的屏幕上对该菜单执行与空调设备相关的各种设定。此外，操作按钮可以包括用于显示如下菜单的操作按钮：在触摸面板显示器14的屏幕上对该菜单执行与音频或TV（音量调整等）相关的各种设定。此外，操作按钮可以是用于激活期望的应用的操作按钮（图标或引导程序）。
在图中所示示例中，操作按钮52是用于将导航设备的地图调出到触摸面板显示器14的屏幕上的按钮。操作按钮54是用于设定空调设备的模式的按钮。操作按钮56和58是用于调整输出音量的按钮。
操作菜单50可以设置在屏幕上的任何期望的位置。操作菜单50典型地设置在触摸面板显示器14的屏幕的末端（在图中所示示例中，设置在左端）。例如，操作菜单50可以设置在触摸面板显示器14的屏幕的左端、右端或下边缘上的单个位置，或者可以在多个位置之间划分。
因此，在该实施例中，通过在其中操作菜单50未显示在触摸面板显示器14的屏幕上的状态（全屏状态）和其中操作菜单50显示在触摸面板显示器14的屏幕的一部分中的状态（操作菜单显示屏幕状态）之间切换，可以在使通过触摸面板显示器14的屏幕提供给用户的信息量最大化的同时，对触摸面板显示器14执行操作。
接下来，将描述控制全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间的切换的方法。
图4是示出了根据第一实施例通过控制ECU12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图。图4中所示的处理例程可以例如在车辆的点火开关或ACC接通时按预定的时段间隔重复地执行。
在步骤400中，确定来自转向触摸传感器72的信号是否指示不存在手和方向盘90之间的接触。换言之，基于来自转向触摸传感器72的信号确定驾驶员的手是否已从方向盘90移开。此时，当左手和右手中的较接近触摸面板显示器14的手从方向盘90移开时，可以确定驾驶员的手已从方向盘90移开。例如，在其中触摸面板显示器14被设置在右手驾驶车辆中的仪表板的中心的配置中，当基于来自转向触摸传感器72L的信号检测到驾驶员的左手从方向盘90移开时，可以确定驾驶员的手已从方向盘90移开。在其中触摸面板显示器14被设置在左手驾驶车辆中的仪表板的中心的配置中，当基于来自转向触摸传感器72R的信号检测到驾驶员的右手从方向盘90移开时，可以确定驾驶员的手已从方向盘90移开。在这两种情况下，出于抑制咔擦声、噪声等的影响的观点，当来自转向触摸传感器72的信号在预定时间内连续地指示断开状态（没有手接触）时，可以确定驾驶员的手已从方向盘90移开。
当在步骤400中确定驾驶员的手已从方向盘90移开时，该例程前进到步骤404，并且在所有其他情况下（即当确定驾驶员的手未从方向盘90移开时），该例程前进到步骤406。
在步骤404中，针对其中显示操作菜单50的操作菜单显示屏幕状态（参见图3），对触摸面板显示器14进行控制。
在步骤406中，针对其中未显示操作菜单50的全屏状态，对触摸面板显示器14进行控制。
因此，根据图4中所示的处理，当在触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态与全屏状态对应的情况下驾驶员的手从方向盘90移开时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态切换到其中显示操作菜单50的操作菜单显示屏幕状态。同时，当驾驶员的手未从方向盘90移开时，维持其中未显示操作菜单50的全屏状态。因此，当驾驶员希望对触摸面板显示器14执行操作时，可以通过将他/她的手（在触摸面板显示器14侧的手）从方向盘90移开来显示操作菜单50。结果，例如，较之其中在手接近触摸面板显示器14之前不显示操作菜单的配置，可以在较早的定时显示操作菜单50。此外，通过使从方向盘90移开的手接近操作菜单50，可以通过一系列操作对期望的操作按钮52、54、56或58进行操作，并且因此实现了可操作性的改进。换言之，由于不需要用于显示操作菜单50的特殊操作（预操作），因此可以平滑地对操作菜单50上的期望的操作按钮52、54、56或58进行操作。特别地，在其中将手从方向盘90移开的定时显示操作菜单50，并且因此驾驶员可以使他/她的手从方向盘90直接朝向期望的操作按钮52、54、56或58移动。另一方面，例如，在其中在手接近触摸面板显示器14之前不显示操作菜单的配置中，接近触摸面板显示器14的手必须再次朝向期望的操作按钮移动。
此外，在其中驾驶员仅希望观看触摸面板显示器14而不操作触摸面板显示器14的情况下，驾驶员不太可能将她/他的手从方向盘90移开。在该情况下，根据图4中所示的处理，触摸面板显示器14维持在全屏状态，并且因此可以向驾驶员提供最大的信息量。换言之，只要驾驶员的手没有从方向盘90移开，就能确定驾驶员不想要经由操作菜单50对操作按钮52至58进行操作，并且因此可以在全屏状态下向驾驶员提供最大的信息量。
在图4中所示的处理中，为了抑制操作菜单50的出现和消失之间的咔擦声（即操作菜单显示屏幕状态和全屏状态之间的切换期间的咔擦声），作为将操作菜单显示屏幕状态切换到全屏状态的依据的状态可以包括如下状态：例如，操作菜单50的操作按钮52至58在预定时间内未被连续操作。
图5是示出了根据本发明的第二实施例的车辆操作输入装置10的主要配置的***示图。
第二实施例与上述第一实施例的主要不同之处在于，面部姿态监视摄像装置74连接到控制ECU 12。
面部姿态监视摄像装置74包括例如彩色或红外敏感电荷耦合器件（CCD）传感器阵列。面部姿态监视摄像装置74设置在车辆的适当位置以能够拍摄例如驾驶员的正面（例如从前面拍摄面部部分）。面部姿态监视摄像装置74设置在例如适当的位置，诸如车辆的后视镜、仪表板的仪表盘或转向柱。面部姿态监视摄像装置74可以被配置成实时获得驾驶员的图像并且按预定的帧时段间隔将获得的图像以流的格式提供给控制ECU 12。此外，面部姿态监视摄像装置74可以兼用作用于诸如检测瞌睡的另一应用的摄像装置。
控制ECU 12可以经由适当的总线通过导线、或者无线地、或者通过此两者的组合，连接到面部姿态监视摄像装置74。此外，控制ECU 12的所有或部分功能可以并入到包括面部姿态监视摄像装置74的另一元件中。
图6是示出了根据第二实施例通过控制ECU 12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图。
步骤600、604和606的处理分别与图4中所示的步骤400、404和406的处理基本上相同，并且因此省略了该处理的描述。当在步骤600中进行肯定的确定时，该例程前进到步骤602。
在步骤602中，基于面部姿态监视摄像装置74拍摄的图像通过图像识别获得驾驶员的面部姿态，并且确定驾驶员的面部姿态是否在触摸面板显示器14的方向上取向。换言之，通过对面部姿态监视摄像装置74获得的图像执行图像处理来识别驾驶员的面部姿态，并且确定驾驶员的面部姿态是否在触摸面板显示器14的方向上取向。例如，首先从面部姿态监视摄像装置74获得的图像提取面部的有代表性的点（特征点）。基于例如主动外观模型（AAM）的任何适当方法的技术可以用作特征提取方法。接下来，应用适当的边缘检测算法（例如Sobel边缘检测算法）以提取指示面部的边缘和面部特征。接下来，如图7中所示，使用如上文所述提取的边缘和特征点，分离面部部分并且提取面部部分的形状。图7仅示出了面部的有代表性的部分的图像，在该图像上已提取了眉毛和眼睛部分作为面部部分。接下来，通过确定面部的提取部分的位置和取向与预先存储的各个面部姿态上的相同部分的位置和取向匹配的程度来检测当前的面部姿态。可以使用例如当驾驶员处于常规姿态时的面部的向前的方向作为参考，由水平面中的旋转角度来表示面部姿态。此外，用于确定驾驶员的面部姿态是否在触摸面板显示器14的方向上取向的条件可以针对驾驶员进行调节。例如，可以学习驾驶员实际操作触摸面板显示器14时的面部姿态的范围，使得当检测到的驾驶员的面部姿态在该范围内时，确定驾驶员的面部姿态在触摸面板显示器14的方向上取向。可以采用各种方法通过面部识别处理来检测面部姿态，并且本发明不限于上述方法。例如，可以提取眼球的轮廓线作为面部部分，由此可以基于眼球在眼睛的轮廓内的位置来检测驾驶员的视线取向。驾驶员的视线取向和驾驶员的面部姿态两者均为用于估计驾驶员的意图的有效参数，并且因此可以单独地使用或者组合地使用。下文将描述使用驾驶员的面部姿态切换触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态的方法，但是除了面部姿态之外也可以使用驾驶员的视线取向，或者使用驾驶员的视线取向替代面部姿态。
当在步骤602中确定经图像识别的驾驶员的面部姿态在触摸面板显示器14的方向上取向时，例程前进到步骤604，并且当确定面部姿态没有在触摸面板显示器14的方向上取向时（例如，当面部姿态向前取向时），例程前进到步骤606。
因此，根据图6中所示的处理，当在触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态与全屏状态对应的情况下驾驶员的手从方向盘90移开并且驾驶员的面部姿态在触摸面板显示器14的方向上取向时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态被切换到其中显示操作菜单50的操作菜单显示屏幕状态。另一方面，当不满足这两个条件中的任一个条件时，维持其中不显示操作菜单50的全屏状态。因此，当驾驶员希望对触摸面板显示器14执行操作时，可以通过在查看触摸面板显示器14的同时将触摸面板显示器14侧的手从方向盘90移开，来显示操作菜单50。结果，可以在较早的定时显示操作菜单50。此外，通过使从方向盘90移开的手接近操作菜单50，可以通过一系列操作对期望的操作按钮52、54、56或58进行操作，并且因此实现了可操作性的改进。此外，通过手从方向盘90朝向期望的操作按钮52、54、56或58的直接移动，可以平滑地对操作菜单50上的期望的操作按钮52、54、56或58进行操作。此外，只要驾驶员的手没有从方向盘90移开，就能确定驾驶员不想要经由操作菜单50对期望的操作按钮52、54、56或58进行操作，并且因此可以在全屏状态下向驾驶员提供最大的信息量。
在图6中所示的示例中，在其中导航ECU 78正在进行对目的地的路线引导使得地图显示在触摸面板显示器14的屏幕上并且路线引导消息已被输出，或者本车位置与引导路线的左/右转弯点接近的情况下，即使在确定驾驶员的手从方向盘90移开并且驾驶员的面部姿态在触摸面板显示器14的方向上取向时，仍可以维持其中不显示操作菜单50的全屏状态。其原因在于，在这些情况下，驾驶员很可能转向触摸面板显示器14以便查看地图，但是不太可能操作触摸面板显示器14。
图8是示出了根据本发明的第三实施例的车辆操作输入装置102的主要配置的***示图。
第三实施例与上述第一实施例的主要不同之处在于驾驶员负荷确定单元76连接到控制ECU 12。
驾驶员负荷确定单元76确定驾驶员的驾驶负荷状态。驾驶员负荷确定单元76可以基于来自各种车内传感器和各种ECU的信息来估计（确定）驾驶员的驾驶负荷状态。例如，驾驶员负荷确定单元76基于转向角度传感器和/或车辆速度传感器来确定驾驶员的驾驶负荷状态。在该情况下，当转向角度的变化处于预定阈值或在预定阈值以下时和/或当车辆速度处于预定阈值或在预定阈值以下时，驾驶员负荷确定单元76可以确定驾驶员的驾驶负荷是小的。
控制ECU 12可以经由适当的总线通过导线、或者无线地、或者通过此两者的组合，连接到驾驶员负荷确定单元76。此外，驾驶员负荷确定单元76的所有或部分功能可以并入在控制ECU 12中。
图9是示出了根据第三实施例通过控制ECU 12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图。
步骤900、904和906的处理分别与图4中所示的步骤400、404和406的处理基本上相同，并且因此省略了该处理的描述。当在步骤900中进行肯定的确定时，该例程前进到步骤902。
在步骤902中，基于来自驾驶员负荷确定单元76的确定结果来确定驾驶员的驾驶负荷是否处于预定水平或在预定水平以下。该预定水平与如下驾驶负荷对应，在该驾驶负荷以上驾驶员难于操作触摸面板显示器14。例如，当车辆速度处于预定阈值或在预定阈值以下时（包括车辆速度为零的情况）或者当转向角度或转向速度处于预定阈值或在预定阈值以下时（包括转向角度为零的情况，或者换言之，在径直前进期间），可以确定驾驶员的驾驶负荷处于预定水平或在预定水平以下。该预定水平（例如，如上文所述，相对于车辆速度的预定阈值等）可以针对驾驶员进行调节。例如，可以学***或在预定水平以下。
当在步骤902中确定驾驶员的驾驶负荷处于预定水平或在预定水平以下时，该例程前进到步骤904，并且当驾驶员的驾驶负荷未处于预定水平或不在预定水平以下时，该例程前进到步骤906。
因此，根据图9中所示的处理，当在触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态与全屏状态对应的情况下驾驶员的手从方向盘90移开并且驾驶员的驾驶负荷处于预定水平或在预定水平以下时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态切换到其中显示操作菜单50的操作菜单显示屏幕状态。另一方面，当不满足这两个条件中的任一个条件时，维持其中不显示操作菜单50的全屏状态。因此，当驾驶员希望对触摸面板显示器14执行操作时，可以在小的驾驶负荷下通过将触摸面板显示器14侧的手从方向盘90移开来显示操作菜单50。因此，通过使从方向盘90移开的手接近操作菜单50，可以通过一系列操作对期望的操作按钮52、54、56或58进行操作，并且因此实现了可操作性的改进。此外，通过手从方向盘90朝向期望的操作按钮52、54、56或58的直接移动，可以平滑地对操作菜单50上的期望的操作按钮52、54、56或58进行操作。此外，只要驾驶员的手没有从方向盘90移开，就能确定驾驶员不想要经由操作菜单50对期望的操作按钮52、54、56或58进行操作，并且因此可以在全屏状态下向驾驶员提供最大的信息量。此外，由于考虑了驾驶员的驾驶负荷，因此可以禁止如下情况：其中当驾驶员无意地将他/她的手从方向盘90移开（例如，当在右转或左转期间在使方向盘90大量转动时切换握持方向盘90的手时，等等），即不想要操作触摸面板14时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态切换到操作菜单显示屏幕状态。特别地，当驾驶员的驾驶负荷大时，驾驶员不太可能操作触摸面板显示器14，并且因此可以按照高度精确地匹配驾驶员的意图的方式来实现全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间的切换。
在驾驶员在车辆行进期间希望对触摸面板显示器14执行操作的某些情况下，驾驶员可以在等待他/她的驾驶负荷下降之后，例如在等待交通信号灯改变时或者在低速行进期间，开始操作触摸面板显示器14。根据图6中所示的处理，在转移到低驾驶负荷状态之后，当驾驶员的手从方向盘90移开时触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态切换到操作菜单显示屏幕状态，并且因此可以按照高度精确地匹配驾驶员的意图的方式来实现针对操作菜单显示屏幕状态的切换。
第三实施例可以与上述第二实施例组合（即考虑驾驶员的面部姿态的配置）。更具体地，当在其中触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态与全屏状态对应的情况下驾驶员的手从方向盘90移开，驾驶员的驾驶负荷是小的，并且驾驶员的面部姿态在触摸面板显示器14的方向上取向时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态可以切换到其中显示操作菜单50的操作菜单显示屏幕状态。当不满足这三个条件中的任一个条件时，可以维持其中不显示操作菜单50的全屏状态。
图10是示出了根据本发明的第四实施例的车辆操作输入装置103的主要配置的***示图。
第四实施例与上述第一实施例的主要不同之处在于导航ECU 78连接到控制ECU 12。
控制ECU 12基于从导航ECU 78获得的地图信息以及从全球定位***（GPS）接收器（未示出）获得的本车位置信息，针对关于本车的前进方向上的前方的道路或者本车当前正在其上行进的道路的信息（诸如是否存在直道、弯道、转弯、十字路口等的信息）进行确定。
控制ECU 12可以经由适当的总线通过导线、或者无线地、或者通过此两者的组合，连接到导航ECU 78。此外，导航ECU 78的所有或部分功能可以并入在控制ECU 12中，并且反之，控制ECU 12的所有或部分功能可以并入在导航ECU 78中。
图11是示出了根据第四实施例通过控制ECU 12来执行的、用于在全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间切换的切换控制方法的示例的流程图。
步骤1100、1104和1106的处理分别与图4中所示的步骤400、404和406的处理基本上相同，并且因此省略了该处理的描述。当在步骤1100中进行肯定的确定时，该例程前进到步骤1102。
在步骤1102中，基于从导航ECU 78获得的地图信息和从GPS接收器获得的本车位置信息确定本车是否正在直道上行进。注意，直道不需要严格地指示“直线”，并且可以是具有至少预定值的曲率半径的道路。该预定值可以对应于对方向盘90的握持不必改变的曲率半径的极限值。当本车正在直道上行进时，该例程前进到步骤1104，并且当本车未在直道上行进时（在例如弯道、转弯、十字路口等上行进期间），该例程前进到步骤1106。
因此，根据图11中所示的处理，当在其中触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态与全屏状态对应的情况下驾驶员的手从方向盘90移开并且本车正在直道上行进时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态被切换到其中显示操作菜单50的操作菜单显示屏幕状态。当不满足这两个条件中的任一个条件时，维持其中不显示操作菜单50的全屏状态。因此，在直道上行进时，当驾驶员希望对触摸面板显示器14执行操作时，可以通过将在触摸面板显示器14侧的手从方向盘90移开来显示操作菜单50。因此，通过使从方向盘90移开的手接近操作菜单50，可以通过一系列操作对期望的操作按钮52、54、56或58进行操作，并且因此实现了可操作性的改进。此外，通过手从方向盘90朝向期望的操作按钮52、54、56或58的直接移动，可以平滑地对操作菜单50上的期望的操作按钮52、54、56或58进行操作。此外，只要驾驶员的手没有从方向盘90移开，就能确定驾驶员不想要经由操作菜单50对期望的操作按钮52、54、56或58进行操作，并且因此可以在全屏状态下向驾驶员提供最大的信息量。此外，可以禁止如下情况：其中在例如弯道、转弯、或十字路口、左转或右转等上行进期间，驾驶员改变他/她对方向盘90的握持以便大量地操作方向盘90时无意地将他/她的手从方向盘90移开的情况下，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态切换到操作菜单显示屏幕状态。此外，其中需要大量操作方向盘90的情况与其中驾驶员的驾驶负荷大的情况对应，并且因此驾驶员不太可能在该情况下操作触摸面板显示器14。因此，可以按照高度精确地匹配驾驶员的意图的方式来实现全屏状态和操作菜单显示屏幕状态之间的切换。
在图11中的步骤1102中，可以确定本车是否正在弯道或转弯上行进，而非确定本车是否正在直道上行进。在该情况下，可以确定本车是否正在需要驾驶员改变他/她对方向盘90的握持的弯道或转弯上行进。可以考虑曲率半径和弯道长度、转弯角度等，来确定驾驶员是否需要改变他/她对方向盘90的握持。当本车正在弯道或转弯上行进时，该例程可以前进到步骤1106，并且在所有其他情况下，该例程可以前进到步骤1104。
第四实施例可以被视为上述第三实施例的一个方面。换言之，其中本车正在直道上行进的情况可以被视为其中驾驶员的驾驶负荷处于预定水平或在预定水平以下的情况。此外，可以与第三实施例的其他条件组合地考虑第四实施例。例如，如果在直道上行进期间车辆速度是高的，则可以维持全屏状态，即使驾驶员将他/她的手从方向盘90移开。相反，如果在弯道上行进时车辆速度极低（例如在交通拥堵期间），则当驾驶员将他/她的手从方向盘90移开时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态可以切换到操作菜单显示屏幕状态。
第四实施例可以与上述第二实施例（即考虑驾驶员的面部姿态的配置）组合。更具体地，当在触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态与全屏状态对应的情况下驾驶员的手从方向盘90移开，本车正在直道上行进，并且驾驶员的面部姿态在触摸面板显示器14的方向上取向时，触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态可以切换到其中显示操作菜单50的操作菜单显示屏幕状态。当不满足这三个条件中的任一个条件时，可以维持其中不显示操作菜单50的全屏状态。
此外，在图11中所示的示例中，基于从导航ECU 78获得的地图信息和从GPS接收器获得的本车位置信息确定本车是否正在直道上行进，但是作为替换或者除该配置之外，可以基于偏航率传感器的输出值、加速度传感器的输出值（横向加速度）和车辆速度传感器的输出值、从***监视摄像装置拍摄的图像获得的白线图像识别结果（和基于其的道路弯曲确定结果）等进行相似的确定。此外，在图11中所示的示例中，确定本车当前正在其上行进的道路的状态，但是作为替换或者除该配置之外，可以通过确定在前进方向上的本车前方的道路状态来相似地切换触摸面板显示器14的屏幕上的显示状态。其原因在于，当接近弯道、转弯或者执行左转或右转的诸如十字路口的点时，驾驶员不太可能操作触摸面板显示器14。
此外，在图11中所示的示例中，当导航ECU 78正在进行针对目的地的路线引导时，本车将直行的十字路口可被视为直道。
上文描述了本发明的实施例，但是本发明不限于这些实施例，并且在不偏离本发明的范围的情况下可以向这些实施例添加各种修改和替换。
例如，在以上实施例中，使用转向触摸传感器72检测驾驶员的手从方向盘90移开，但是作为替换或者除转向触摸传感器72之外，可以使用另一传感器检测驾驶员的手从方向盘90移开。例如，可以通过使用车内摄像装置（面部姿态监视摄像装置74或另一摄像装置）的图像处理来检测驾驶员的手从方向盘90移开。
此外，在以上实施例中，转向触摸传感器72可以使用诸如静电方法或压敏方法的任何期望的原理来检测驾驶员的手和方向盘90之间的接触。注意，转向触摸传感器72不同于设置在方向盘90上的触摸开关（操作开关）。此外，在图2中所示的示例中，两个转向触摸传感器72L、72R设置在左侧和右侧以检测方向盘90分别与驾驶员的左手和右手之间的接触，但是可以采用单个触摸传感器（其中根据接触位置坐标确定左手和右手的接触的配置）。此外，可以采用其中仅检测在触摸面板显示器14侧的手的接触的配置。例如，在其中触摸面板显示器14设置在右手驾驶车辆中的仪表板的中心的配置中，可以单独设置转向触摸传感器72L，并且在其中触摸面板显示器14设置在左手驾驶车辆中的仪表板的中心的配置中，可以单独设置转向触摸传感器72R。
此外，在图2中所示的示例中，可以检测方向盘90与驾驶员的左手和右手两者之间的接触。因此，例如，在图4的步骤400、图6的步骤600等中，当左手和右手两者均移开时（例如当车辆静止时等），可以确定驾驶员的手已从方向盘90移开。替选地，当在车辆行进期间左手和右手两者均移开时，例程可以异常地前进到图4的步骤404、图6的步骤604等，其中维持全屏状态。
此外，在上述实施例中，当使用接近传感器、触摸传感器等检测到手朝向触摸面板显示器14接近或者手和触摸面板显示器14之间的接触时，可以将触摸面板显示器14控制到操作菜单显示屏幕状态。换言之，考虑从前乘客座位侧执行操作或者转向触摸传感器72中的故障的可能性、面部姿态的检测精度（在第二实施例的情况下）等，除了检测驾驶员的手从方向盘90移开之外，可以检测手朝向触摸面板显示器14接近或者手和触摸面板显示器14之间的接触。在该情况下，例如，当检测到手朝向触摸面板显示器14接近或者手和触摸面板显示器14之间的接触时，即使没有检测到驾驶员的手从方向盘90移开，仍可以将触摸面板显示器14控制到操作菜单显示屏幕状态。
此外，在以上实施例中使用了具有显示功能和操作功能两者的触摸面板显示器14，但是作为替换，可以使用远程操作类型显示器，其中显示功能和操作功能彼此分离。更具体地，彼此同步的呈现显示器和操作触摸面板可以设置在车辆乘员舱的不同位置，使得操作触摸面板被设置为比呈现显示器更接近驾驶员。呈现显示器上显示的操作菜单示出了与在操作触摸面板上操作的操作按钮相关的信息。在该情况下，驾驶员可以在查看呈现显示器的同时操作附近的操作触摸面板。在该情况下，呈现显示器可以配备有操作功能并且操作触摸面板可以配备有显示功能。同样在该情况下，当检测到驾驶员的手从方向盘90移开时，将呈现显示器控制到操作菜单显示屏幕状态。
Claims (18)
1.一种在显示器(14)的屏幕上显示操作菜单(50)的车辆操作输入装置，其特征在于包括：
控制单元(12)，其被配置成确定驾驶员的手是否已从方向盘(90)移开，以及确定本车是否正在直道上行进或者本车的前进方向上的前方的道路是否是直道，并且在确定在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且本车正在直道上行进之后，或者在确定在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且本车的前进方向上的前方的道路是直道之后，控制所述显示器(14)，使得所述操作菜单(50)显示在所述屏幕上。
2.根据权利要求1所述的车辆操作输入装置，其中所述控制单元(12)被配置成确定驾驶员的左手和右手中的、与所述显示器(14)更接近的手是否已从所述方向盘(90)移开。
3.根据权利要求1或2所述的车辆操作输入装置，其中所述显示器(14)是触摸面板显示器。
4.根据权利要求1或2所述的车辆操作输入装置，进一步包括检测单元(72)，所述检测单元(72)检测驾驶员的手和所述方向盘(90)之间的接触状态，
其中所述控制单元(12)被配置成基于所述检测单元(72)检测的驾驶员的手和所述方向盘(90)之间的接触状态，确定驾驶员的手是否已从所述方向盘(90)移开。
5.根据权利要求1或2所述的车辆操作输入装置，其中所述控制单元(12)被配置成确定驾驶员的面部姿态或视线方向是否朝向所述屏幕，并且在确定在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且驾驶员的面部姿态或视线方向朝向所述屏幕之后，控制所述显示器(14)，使得所述操作菜单(50)显示在所述屏幕上。
6.根据权利要求5所述的车辆操作输入装置，进一步包括成像单元(74)，所述成像单元(74)拍摄驾驶员面部的图像，
其中所述控制单元(12)被配置成基于所述成像单元(74)拍摄的图像，确定所述驾驶员的面部姿态或视线方向是否朝向所述屏幕。
7.根据权利要求1所述的车辆操作输入装置，其中即使确定了在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开，所述控制单元(12)仍被配置成控制所述显示器(14)，使得在确定本车正在弯道或转弯上行进之后，或者在确定本车的前进方向上的前方的道路是弯道或转弯之后，禁止所述操作菜单(50)的显示。
8.根据权利要求1所述的车辆操作输入装置，其中所述控制单元(12)被配置成获得地图信息和本车位置信息，并且基于所获得的地图信息和本车位置信息，确定本车是否正在直道上行进或者本车的前进方向上的前方的道路是否是直道。
9.一种在显示器(14)的屏幕上显示操作菜单(50)的车辆操作输入装置，其特征在于包括：
控制单元(12)，其被配置成确定驾驶员的手是否已从方向盘(90)移开，以及确定驾驶员的驾驶负荷是否处于预定水平或者在所述预定水平以下，并且在确定在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且驾驶员的驾驶负荷处于所述预定水平或者在所述预定水平以下之后，控制所述显示器(14)，使得所述操作菜单(50)显示在所述屏幕上。
10.根据权利要求9所述的车辆操作输入装置，其中所述控制单元(12)被配置成确定驾驶员的左手和右手中的、与所述显示器(14)更接近的手是否已从所述方向盘(90)移开。
11.根据权利要求9或10所述的车辆操作输入装置，其中所述显示器(14)是触摸面板显示器。
12.根据权利要求9或10所述的车辆操作输入装置，进一步包括检测单元(72)，所述检测单元(72)检测驾驶员的手和所述方向盘(90)之间的接触状态，
其中所述控制单元(12)被配置成基于所述检测单元(72)检测的驾驶员的手和所述方向盘(90)之间的接触状态，确定驾驶员的手是否已从所述方向盘(90)移开。
13.根据权利要求9或10所述的车辆操作输入装置，其中所述控制单元(12)被配置成确定驾驶员的面部姿态或视线方向是否朝向所述屏幕，并且在确定在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且驾驶员的面部姿态或视线方向朝向所述屏幕之后，控制所述显示器(14)，使得所述操作菜单(50)显示在所述屏幕上。
14.根据权利要求13所述的车辆操作输入装置，进一步包括成像单元(74)，所述成像单元(74)拍摄驾驶员面部的图像，
其中所述控制单元(12)被配置成基于所述成像单元(74)拍摄的图像，确定所述驾驶员的面部姿态或视线方向是否朝向所述屏幕。
15.根据权利要求9所述的车辆操作输入装置，其中即使确定了在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开，所述控制单元(12)仍被配置成控制所述显示器(14)，使得在确定驾驶员的驾驶负荷大于所述预定水平之后，禁止所述操作菜单(50)的显示。
16.根据权利要求9所述的车辆操作输入装置，其中所述控制单元(12)被配置成基于车辆速度信息和转向角度信息来确定驾驶员的驾驶负荷。
17.一种用于车辆操作输入装置的控制方法，其特征在于包括：
确定驾驶员的手是否已从方向盘(90)移开；
确定本车是否正在直道上行进或者本车的前进方向上的前方的道路是否是直道；以及
在确定在显示器(14)的屏幕上没有显示操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且本车正在直道上行进之后，或者在确定在所述屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且本车的前进方向上的前方的道路是直道之后，控制所述显示器(14)，使得所述操作菜单(50)显示在所述屏幕上。
18.一种用于车辆操作输入装置的控制方法，其特征在于包括：
确定驾驶员的手是否已从方向盘(90)移开；
确定驾驶员的驾驶负荷是否处于预定水平或者在所述预定水平以下；以及
在确定在显示器(14)的屏幕上没有显示所述操作菜单(50)的情况下驾驶员的手已从所述方向盘(90)移开并且驾驶员的驾驶负荷处于所述预定水平或者在所述预定水平以下之后，控制所述显示器(14)，使得所述操作菜单(50)显示在所述屏幕上。
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