CN108349389A - 操纵设备和用于在机动车中接收由使用者输入的字符串的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车(1)的操纵设备(10),具有触敏显示装置(14)以及控制装置(13),该控制装置被布置用于在操纵模式(B1)中在显示装置(14)上显示用于接收由使用者输入的字符串的屏幕键盘(15)。驾驶员(3)不应在驾驶期间操纵屏幕键盘(15)。本发明提出,传感器装置(18)被布置用于,探测物体(5)向显示装置(14)的靠近,其中在来自预先确定的驾驶员侧(19)的驾驶员方面的靠近和来自与驾驶员侧(19)相对的副驾驶侧(20)的副驾驶方面的靠近之间进行区分,以及控制装置(13)被布置用于,在探测到物体(5)从驾驶员方面靠近时对操纵模式(B1)去激活,且替代地激活与上述操纵模式(B1)不同的、备选的操纵模式(B2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的操纵设备。该操纵设备具有触敏显示装置、即触摸屏,还具有用于接收使用者通过屏幕键盘输入的字符串的控制装置,该屏幕键盘显示在显示装置上。本发明还包括一种具有根据本发明的操纵设备的机动车。最后,本发明还包括一种用于利用机动车中的操纵设备接收由使用者输入的字符串的方法。
背景技术
为了在机动车中输入字符串从而例如确定导航目标,借助于屏幕键盘输入字符串提供了一条有效途径。但是屏幕键盘的操纵还需要如此高度集中的注意力,使得在机动车行驶期间并不期望驾驶员使用键盘。但是人们也不想放弃使用屏幕键盘,这是因为字符串的输入还例如能够由副驾驶来实现。
在驾驶员与副驾驶的区分方面,文献US 2013/0096771 A1公开了,操纵设备接收语音命令,借助音调识别判断语音命令是由驾驶员还是副驾驶发出。如果驾驶员发出了该语音命令,则阻止接下来的操纵步骤,由此使驾驶员不从其驾驶任务中转移注意力。但这要求驾驶员必须说话才能够对其进行识别。
文献DE 102 49 686 A1公开一种用于机动车的操纵设备,其在机动车行驶时在该机动车速度大于速度限制值时禁用特定的功能。由此驾驶员在行驶期间不能够使用这些功能。为了能够使副驾驶使用这些功能,在副驾驶侧这样布置释放按键,即该按键仅能够被副驾驶触及。副驾驶可以因此通过操纵按键来释放被禁用的功能。但这要求在机动车中的额外的电路成本。
从文献DE 10 2012 014 074 A1中已知,通过便携终端设备对车辆功能进行操纵,该便携终端设备的位置在车厢中被监控。在此根据便携终端设备的位置禁用一些功能,从而驾驶员不能够从其就坐位置出发操纵该终端设备。但该解决方案不可以对于在机动车中被固定安装的操纵设备使用。
发明内容
本发明基于的任务是,在机动车中根据行驶状况实施驾驶员对操纵设备的操纵。
该任务通过独立权利要求的主题实现。本发明有利的改进方案由从属权利要求、下述说明以及附图公开。
通过本发明提供了一种用于机动车的操纵设备。按照所述方式,该操纵设备具有控制装置以及触敏显示装置、即例如触摸屏幕(触摸屏)。控制装置被布置用于在预先确定的操纵模式中在显示装置上显示用于接收由使用者输入的字符串的屏幕键盘。由此使使用者能够借助于屏幕键盘有效地输入字符串。但是人们在所述方式中想要阻止驾驶员在其驾驶机动车期间这样做。为此根据本发明提供了传感器装置,其被布置用于探测物体向显示装置的靠近。因此也就通过传感器装置例如探测是否有手指或手作为物体靠近显示装置。在此在来自预先确定的驾驶员侧的驾驶员方面的靠近和来自与驾驶员侧相对的副驾驶侧的副驾驶方面的靠近之间进行区分。因此传感器装置用信号表明:物体是从驾驶员侧还是从副驾驶侧靠近。这也可以由此实现:只有当从驾驶员侧靠近时才发信号。控制装置被布置用于,在探测到驾驶员方面的物体靠近时对操纵模式去激活,且替代地激活与上述操纵模式不同的、备选的操纵模式。因此如果物体、例如像操作笔这样的对象或者手或手指从驾驶员侧靠近,则对具有屏幕键盘的操纵模式去激活。相反在从副驾驶侧靠近时则第一操纵模式保持启用或激活。
通过本发明得到的优点是,在显示装置上可以提供屏幕键盘,当人使用物体从副驾驶侧靠近该显示装置时,可以或保持可以从副驾驶侧使用屏幕键盘。相反,如果从驾驶员侧试图靠近显示装置以及进而靠近屏幕键盘,那么对带有屏幕键盘的操纵模式去激活。因此屏幕键盘不可供驾驶员使用,从而驾驶员也不会考虑使用屏幕键盘。
所述传感器装置可以例如基于检测车辆乘员运动的摄像机来实现。图像分析单元可以借助摄像机图像识别例如车辆乘员的臂部运动或手部运动。替代或补充地,可以为此例如在显示装置的驾驶员侧的棱边上实现例如基于至少一个接近传感器和/或红外传感器的传感器单元,所述至少一个接近传感器和/或红外传感器分别探测或感测物体从驾驶员侧的靠近。
在备选的操纵模式方面可以例如提出,完全阻止字符串的输入。也就是说,屏幕键盘被去激活且不提供任何操纵备选方案。驾驶员因此根本不能使用操纵设备的为字符串而设置的相应功能。但优选提出的是,备选的操纵模式被布置用于以无需屏幕键盘的方式从驾驶员方面接收字符串。因此提供有效的输入备选方案。
因此一种改进方案提出,替代于屏幕键盘备选操纵模式为机动车驾驶员提供手写输入。为此,所述控制装置被布置用于利用触敏显示装置检测在触敏显示装置上的字符轨迹。驾驶员于是可以有利地例如用手指或一般而言用物体在显示装置上输入或绘出作为字符轨迹的字符串字符。这具有的优点是,通过触摸显示装置来引导或辅助该运动。替代于此或作为补充可以提出,借助于摄像机来检测驾驶员以在空间中悬空的方式无接触地实施的手部运动和/或手指运动作为字符轨迹。由此得到的优点是,驾驶员可以持续将其视线保持对准在道路交通上,当驾驶员从驾驶员侧靠近操纵设备之后,仅利用其手指或其手就能够以在空间中悬空的方式依次绘出要输入的字符。这种悬空书写不需要由驾驶员视觉控制。
取代于屏幕键盘,一种改进方案还提供触敏的、但是简化的操纵面,使得驾驶员能够以比利用屏幕键盘时更短时间的视觉控制来输入字符串。该改进方案提出,控制装置被布置用于在显示装置上为备选的操纵模式显示相比于屏幕键盘的按键而言在数目上减少的和/或在尺寸上更大的操纵面以用于接收字符串。例如可以显示如下操纵面,其给出最可能的字符串,例如至少一个之前输入过的导航目标和/或至少一个被标记为偏好的导航目标。驾驶员于是可以不通过输入单个字符来限定或规定新的导航目标。该改进方案具有的优点是,能够继续基于操纵面进行输入,但同时驾驶员需要较少的时间用于决定或输入。
一种改进方案完全放弃了使用显示装置,由此将驾驶员的走神降至最小程度。在该改进方案中,控制装置被布置用于为备选的操纵模式激活语音操纵。驾驶员因此可以以语音方式输入字符串。
一种改进方案涉及实施反馈,驾驶员借助于反馈能够检查他是否正确输入了字符串。该改进方案提出,控制装置被布置用于为备选操纵模式提供输入反馈,其方式是在显示装置上显示字符串的已经被检测到的字符。因此驾驶员可以保持关注交通状况,然后有机会时观察显示装置并在显示装置上看到对已经检测到的或输入的字符的显示。因此驾驶员可以视需求而定来留出时间完善字符串以及可以在合适时随时检查目前输入的字符串是否正确。作为对所检测到的字符串的显示的补充或替代方案,一种改进方案提出,借助于合成语音输出来声学的告知已经检测到的字符。因此驾驶员听到所识别出的字母或字符。这可以完全以无显示的方式实现,由此得到额外的优点,即驾驶员不必为了检查字符串而从交通状况中转移其视线。
一种改进方案提出,控制装置被布置用于只有当机动车行驶速度大于预先规定的最小速度时才将操纵模式转换至备选操纵模式。最小速度可以是0km/h或者例如也可以是在小于10km/h的范围内的数值,尤其是小于或等于6km/h。该改进方案具有的优点是驾驶员也能够在行驶状况许可的条件下使用屏幕键盘。
一种改进方案为此涉及如下情况:例如驾驶员在机动车静止时、例如在红灯时使用屏幕键盘,在未完全输入字符串时开车起动,由此行驶速度大于最小速度。控制装置在该改进方案中被布置用于,将在操纵模式中通过屏幕键盘已经输入的部分字符串在转换至备选操纵模式时加以保留,且在该备选操纵模式中继续实施该字符串的进一步输入。由此也就得到了字符串的不间断的输入过程,而不会使驾驶员仅由于起动机动车而丢失已经输入的部分字符串。
其他改进方案涉及的问题是,应在何时将备选操纵模式再转换回至带有屏幕键盘的操纵模式。根据一种改进方案,控制装置被布置用于在传感器装置以信号表明不存在驾驶员侧的物体时重新对备选操纵模式去激活。对备选操纵模式的去激活意味着对带有屏幕键盘的操纵模式的激活。因此一旦驾驶员将物体、例如其手再次远离显示装置,则再次转换回至带有屏幕键盘的操纵模式。由此得到的优点是,能直接再次使用屏幕键盘。替代于此在一种改进方案中提出,如果传感器装置用信号表明了在副驾驶侧的物体的靠近,则再次对备选操纵模式去激活。驾驶员可以因此在驾驶员侧以物体靠近,然后再次远离,并由此得到可供使用的备选操纵模式。这具有的优点是,驾驶员也可以例如为了实施需要双手在方向盘上的驾驶动作而中断字符串输入。由此不会影响字符串输入,因为保留了备选操纵模式。
如所述那样,本发明还包括一种具有根据本发明操纵设备的实施方式的机动车。操纵设备的触敏显示装置在此布置在机动车的驾驶员座椅和副驾驶座椅之间。根据本发明的机动车具有的优点是,利用相同的用于显示屏幕键盘的显示装置来使驾驶员以及副驾驶能够对操纵设备进行操纵,而无需使驾驶员由于屏幕键盘而不必要地转移注意力。根据本发明的机动车优选是汽车,尤其是乘用车。
本发明最后还包括一种在机动车中用于利用操纵设备接收由使用者输入的字符串的方法,其中操纵设备的控制装置在操纵模式中在触敏显示装置上显示用于接收字符串的屏幕键盘。传感器装置探测物体向显示装置的靠近。在此在所述驾驶员方面的靠近与副驾驶方面的靠近之间进行区分。在探测到物体从驾驶员方面靠近时操纵设备的控制装置将操纵模式去激活并且取而代之激活与该操纵模式不同的、所述的备选的操纵模式,该备选操纵模式尤其被实施为无屏幕键盘,即是无键盘的。
本发明还包括根据本发明的方法的改进方案,其具有的特性与结合根据本发明的机动车的改进方案所述的特征相同。由此不再描述根据本发明的方法的相应改进方案。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此,唯一的附图示出根据本发明的机动车的实施方式的示意图。
具体实施方式
下面所述实施例涉及本发明的优选实施方式。在实施例中,该实施方式的所述组成部分分别构成了本发明的各单独地、即可视为彼此独立的特征,这些特征也分别彼此独立地改进了本发明且因此可被单独地或以与所示组合不同的其他方式视作本发明的组成部分。此外所述实施方式还可以由本发明所述的其他特征补充。
附图示出了机动车1的来自驾驶员3视角的车厢或车内空间2,在该附图中仅示出了该驾驶员的下臂4、手5和手指6。机动车1可以例如是汽车、尤其是乘用车。所示出的是仪表板7、方向盘8和前玻璃或挡风玻璃9。
机动车1可以具有操纵设备10,利用该操纵设备能够由驾驶员3操纵一个或多个车辆部件11。通过操纵设备10产生用于控制或调节车辆部件11的控制信号12。为此,操纵设备10具有控制装置13和触屏或触摸屏幕14。触摸屏幕14构成了触敏的输出装置。控制装置13可以例如基于处理器装置实现,例如基于微控制器或微处理器。
为了进一步论述该示例,可以假定:通过操纵设备10操纵作为车辆部件11的导航装置或导航***。驾驶员3想要输入作为字符串的导航目标,即例如城市名。为了输入字符串,控制装置13在操纵模式B1中首先在触摸屏幕14上示出具有字符按键16的屏幕键盘15。出于清晰性原因,在这些字符按键16中在附图中仅有一部分被设有附图标记。在该情况下例如可以使副驾驶能够在触摸屏幕14上连续敲击字符按键16并由此以字母方式输入作为文字的导航目标。所识别的输入字符可以例如被显示在触摸屏幕上的输出框17中。
但对屏幕键盘15的操纵需要高程度的注意力,因此在机动车1中要防止,驾驶员3可以在机动车1行驶时以所述方式使用屏幕键盘15。
为了阻止所述使用,在机动车1中提供了传感器装置18,该传感器装置探测是否有物体、例如手5从驾驶员侧19靠近触摸屏幕14。传感器装置19的传感器信号21表明了从驾驶员侧19的靠近。在从相对的副驾驶侧20靠近时,传感器装置18或者根本不发信号报告、或者用信号表明从副驾驶侧的靠近。驾驶员侧与副驾驶侧的靠近的区别因此可以是:只有在驾驶员侧的靠近时,传感器信号21才表明靠近;或者是,明确地用信号表明驾驶员侧/副驾驶侧的方向。
通过传感器装置18可以例如监控虚拟的分界面22,在驾驶员3的手5突破该分界面时,向控制装置13传输具有驾驶员方面的靠近信息的传感器信号21。传感器装置18可以例如基于一个或多个接近传感器、例如电容式接近传感器和/或基于一个或多个红外传感器实现。传感器装置18也可以基于摄像机和图像处理装置实现。
在探测到物体、例如手5从驾驶员方面靠近时,控制装置从带有屏幕键盘15的操纵模式B1转换至无键盘的、也就是无屏幕键盘15的备选操纵模式B2。该备选的操纵模式B2也在附图中示出。例如可以提出,为驾驶员提供用于在触摸屏幕14上手写输入的输入界面23。驾驶员可以利用手指6在输入界面23上绘出字符轨迹24。控制装置13的手写识别装置25然后以已知方式将字符轨迹24转换为被识别的字符26,该被识别的字符也可以例如在输出框17中被示出。由此使使用者能够检查对字符轨迹24的正确识别。
作为手写输入的补充或备选方案可以提出,驾驶员3可以说出语音命令27,该语音命令在附图中通过声波表示。声波检测装置28、例如麦克风或包括多个麦克风的装置可以检测语音命令27且作为语音信号29提供给控制装置13。通过语音识别装置30,控制装置13也可以从语音输入27中生成字符串,该字符串可以取代键盘输入被用作输入。
替代或补充与此,可以在备选操纵模式B2中还取代字符按键16显示更大或更小的操纵按键,这些操纵按键被布置用于输入早就预先完成的整个字符串,这些字符串例如给出预先规定的导航目标,例如导航偏好和/或之前已经给出的导航目标。
在输入字符串之后在备选操纵模式B2中,控制装置13从中产生相应的控制信号12,以便配置车辆部件11,例如导航***。
因此可以为文字输入提供了两个操纵模式B1、B2,即屏幕键盘以及例如手写输入。如果***识别出了驾驶员在行车期间想要自己进行输入,则操纵设备11自动被切换至手写输入模式,即备选操纵模式B2。相反如果操纵设备11识别出副驾驶来操纵,则许可运行操纵模式B1且自动切换至屏幕键盘15或者可以使用两个操纵模式B1、B2。为此可以例如在触摸屏幕14上提供选择开关,其使副驾驶能够在操纵模式B1、B2之间进行选择。
因此对于驾驶员不存在由于在对操纵设备10进行操纵时分散注意力的安全风险,这是因为不为驾驶员提供分散注意力的屏幕键盘15。在从驾驶员侧19用物件或手靠近时,供操纵的触摸屏幕14被禁用,例如被关闭或者激活备选操纵模式B2,而在从副驾驶侧20由副驾驶接近时,触摸屏幕14保持启用。
如果在触摸屏幕14上提供屏幕键盘15,且该屏幕键盘可供操纵,那么在从驾驶员侧19靠近时,该屏幕键盘15在行车期间被隐藏。取而代之例如显示用于手写输入的输入框23。在从副驾驶员侧20靠近时则不隐藏屏幕键盘15。
对于在行车期间非必要或不许可的输入,例如在导航***中对地点的键盘输入,阻止了驾驶员为此分散注意力。
传感器装置18可以例如通过手势识别确定:手5或物件从何处靠近触摸屏幕14并且相应地锁止或释放触摸屏幕14。在手势操纵方面,在此可以通过试验来确定相对于触摸屏幕14的相关靠近角度。另选于此可以设置传感器,这些传感器可以监控所述虚拟分界面22。
整体上,所述示例示出了如何通过本发明在驾驶员从驾驶员侧靠近时禁用触摸屏上的键盘,以及通过副驾驶从副驾驶侧靠近而释放键盘。
Claims (10)
1.一种用于机动车(1)的操纵设备(10),具有:
-触敏的显示装置(14),
-控制装置(13),该控制装置被布置用于在操纵模式(B1)中在显示装置(14)上显示用于接收使用者输入的字符串的屏幕键盘(15),
其特征在于,
-传感器装置(18)被布置用于,探测物体(5)向显示装置(14)的靠近,其中,在来自预先确定的驾驶员侧(19)的驾驶员方面的靠近和来自与驾驶员侧(19)相对的副驾驶侧(20)的副驾驶方面的靠近之间进行区分,以及
-控制装置(13)被布置用于,在探测到物体(5)从驾驶员侧靠近时对操纵模式(B1)去激活,且替代地激活与操纵模式(B1)不同的备选操纵模式(B2)。
2.根据权利要求1所述的操纵设备(10),其特征在于,替代于屏幕键盘(15),所述备选操纵模式(B2)具有供机动车(1)的驾驶员(3)使用的手写输入装置,为此所述控制装置(13)被布置用于利用显示装置(14)检测在显示装置上的字符轨迹(24),和/或借助于摄像机来检测驾驶员(3)悬空地在空间中、无接触地实施的手部运动和/或手指运动作为字符轨迹。
3.根据上述权利要求之一所述的操纵设备(10),其特征在于,所述控制装置(13)被布置用于,对于备选操纵模式(B2)在显示装置(14)上显示相比于屏幕键盘(15)的按键(16)而言在数目上更少和/或在尺寸上更大的操纵面用于接收字符串。
4.根据上述权利要求之一所述的操纵设备(10),其特征在于,所述控制装置(13)被布置用于,为备选操纵模式(B2)激活语音操纵(30)。
5.根据上述权利要求之一所述的操纵设备(10),其特征在于,所述控制装置(13)被布置用于,为备选操纵模式(B2)提供输入反馈,其方式是,在显示装置(14)上显示和/或借助于合成语音输出来声学告知字符串的已经检测到的字符(26)。
6.根据上述权利要求之一所述的操纵设备(10),其特征在于,所述控制装置(13)被布置用于,只有当机动车(1)的行驶速度大于预先规定的最小速度时才从操纵模式(B1)转换至备选操纵模式(B2)。
7.根据上述权利要求之一所述的操纵设备(10),其特征在于,所述控制装置(13)被布置用于,将在操纵模式(B1)中已经输入的部分字符串在转换至备选操纵模式(B2)时加以保留且在备选操纵模式(B2)中继续实施该字符串的进一步输入。
8.根据上述权利要求之一所述的操纵设备(10),其特征在于,所述控制装置(13)被布置用于,在传感器装置(18)以信号表明不存在驾驶员侧的物体(5)时,或者只有当传感器装置(18)用信号表明物体从副驾驶侧靠近时,才再次对备选操纵模式(B2)去激活。
9.一种具有根据上述权利要求之一所述的操纵设备(10)的机动车(1),其中,操纵设备(10)的显示装置(14)布置在机动车(1)的驾驶员座椅和副驾驶座椅之间。
10.一种用于利用机动车(1)中的操纵设备(10)接收由使用者输入的字符串的方法,其中操纵设备(10)的控制装置(13)在操纵模式(B1)中在触敏的显示装置(14)上显示用于接收字符串的屏幕键盘(15),
其特征在于,传感器装置(18)探测物体(5)向显示装置(14)的靠近,其中在来自预先确定的驾驶员侧(19)的驾驶员方面的靠近和来自与驾驶员侧(19)相对的副驾驶侧(20)的副驾驶方面的靠近之间进行区分,以及
控制装置(13)被布置用于,在探测到物体(5)从驾驶员侧靠近时对操纵模式(B1)去激活,且替代地激活与操纵模式(B1)不同的备选操纵模式(B2)。
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