用于運行輸入設備的方法以及輸入設備的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于運行輸入設備、尤其機動車輛的輸入設備的方法，所述輸入設備具有用于檢測用戶的手的至少一個手指的位置和/或位置變化的無接觸地工作的傳感器，其中根據(jù)在輸入表面上手指的所檢測的位置和/或位置變化來識別和執(zhí)行輸入。
[0002]此外本發(fā)明涉及相應的輸入設備。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)代的機動車輛情況下，輸入設備經(jīng)常地被設置為例如觸摸屏類型的組合式顯示單元和輸入單元，使得要操作的(虛擬的)元件的操作和顯示在相同的部位處進行。
[0004]然而，所述顯示單元在此通常安置在操作控制面板的上部區(qū)域中，以便所述顯示單元處于駕駛員的視線中，并且該駕駛員不必將其視線太強烈地從交通事件移開。如果在此情況下想要使用觸摸屏，那么駕駛員必須為了所述操作必要時大大地向前彎身并且伸展手臂，這不是特別符合人類工程學的，并且在行駛期間可能容易地導致錯誤操作。輸入的可能性在扶手的附近是較簡單的，其中在所述部位處設置觸摸屏是不合適的。
[0005]該目標沖突通過以下系統(tǒng)來解決，在所述系統(tǒng)中與顯示分開地進行輸入，使得輸入單元被布置在人體工程學有利的位置處，并且顯示單元被布置在駕駛員的視線中。為了檢測期望的輸入，通常使用例如觸摸板類型的接觸式傳感器。然而也已經(jīng)嘗試，借助于無接觸地工作的傳感器檢測輸入，其中這里所述傳感器檢測用戶的手的至少一個手指的位置和/或位置變化，并且根據(jù)在輸入表面上手指的所檢測的位置和/或位置變化來識別和執(zhí)行輸入。輸入的執(zhí)行可以被理解為根據(jù)檢測到的輸入實施控制指令。因此可以例如通過點擊運動來識別對虛擬操作元件的輕擊，以及實施分配給虛擬操作元件的功能、諸如接通導航系統(tǒng)。
[0006]然而至今需要的是，手指在此在輸入表面上運動，以便能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入的安全識另IJ。在已知的解決方案中，為此在扶手的區(qū)域中準備相應的表面，在所述表面上可以放一個或多個手指。與觸摸板相比，這樣的輸入單元不需要對觸摸敏感的元件，并且可以獨自借助于唯一的無接觸地工作的傳感器檢測輸入。在此然而不利的是，駕駛員或者用戶必須觸摸所述輸入表面，并且輸入表面必須被嵌入到機動車輛內(nèi)部空間的其余的設計中。鑒于創(chuàng)新性特征和現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)空間條件，這可能快速地導致問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]具有權(quán)利要求1的特征的按照本發(fā)明的方法相對于現(xiàn)有技術(shù)而言具有以下優(yōu)點:輸入設備的設計不依賴于真實的輸入表面的存在，使得車輛的內(nèi)部空間的設計可以與物理的輸入表面無關(guān)地被構(gòu)成，按照本發(fā)明為此規(guī)定，根據(jù)手的至少一個手指的可預先給定的運動將虛擬表面確定為輸入表面。因此規(guī)定，首先借助于傳感器檢測和分析在傳感器場中手指的運動。如果所述運動與預先給定的運動相對應，那么根據(jù)所述運動確定虛擬的表面，根據(jù)所述虛擬的表面進行輸入。提供深度信息的傳感器為此因此是不必要的。代替地對于用戶而言能夠在傳感器場的空間中確定輸入表面自身。由此執(zhí)行輸入對于用戶變得特別簡單，因為所述用戶自身確定，虛擬的表面或者由此定義的輸入表面在空間中位于何處。在用戶已經(jīng)確定了輸入表面后，所述用戶僅還必須相應地移動手指來執(zhí)行輸入。通過輸入表面的確定，對于輸入設備而言能夠正確地表明手指的位置或者位置變化，而為此不需要所述一個或多個手指的位置和/或位置變化的三維檢測或者深度信息。尤其通過按照本發(fā)明的方法將能夠?qū)崿F(xiàn):可以檢測對實際不存在的輸入表面的觸摸或者輕擊。
[0008]按照本發(fā)明的有利的改進方案規(guī)定，如果點擊運動被檢測，其中手指從靜止的起始位置在可預先給定的時間之內(nèi)運動到另一位置中并且又運動回到起始位置中，那么虛擬的表面根據(jù)起始位置被確定。也即如果所述系統(tǒng)檢測相應的點擊運動，那么根據(jù)手指的起始位置確定虛擬的表面。所述點擊運動在此同樣地通過無接觸地工作的傳感器被檢測。這里也不需要手指的三維檢測，代替地優(yōu)選地在點擊運動時、例如當傳感器直接地布置在手指上方并且手指向傳感器上移去時根據(jù)手指的改變的輪廓來測定運動。
[0009]特別優(yōu)選地規(guī)定，如果手指從其起始位置執(zhí)行上下運動或者下上運動，那么判定點擊運動。優(yōu)選地認為，在確定虛擬的表面時，相應的手指被伸展。手指的輪廓通過向上或者向下運動在輸入表面的俯視圖中被縮短和延長。由此所述輸入設備測定出所述運動是否為向上或者向下運動。
[0010]按照本發(fā)明的有利的改進方案規(guī)定，如果手槍式運動被檢測，其中手的手指、尤其拇指從其靜止的起始位置關(guān)于其它伸展的手指側(cè)向地運動到另一位置中，所述虛擬的表面根據(jù)伸展的手指的位置被確定。在該情況下，虛擬的表面因此不被分配給首先運動的手指，而是被分配給伸展的手指。在所述實施方式中對于用戶而言可以通過所述一個手指的側(cè)向運動通知所述輸入設備:其它的伸展的手指從現(xiàn)在開始觸摸輸入表面，使得伸展的手指的在此之后的位置變化被檢測和分析。
[0011]優(yōu)選地規(guī)定，如果手槍式運動被檢測，伸展的手指、尤其其指尖的軌跡沿著所確定的虛擬的表面被檢測和分析。也即由此尤其手指的指尖的運動被跟蹤和分析。因此對于用戶以簡單方式可以例如在空中繪制字母，所述字母可以由輸入設備識別，并且可以相應地例如當在導航系統(tǒng)中輸入地址時被分析。同樣地用戶可以由此以簡單的方式與實際存在的輸入表面無關(guān)地操作例如虛擬的音量調(diào)節(jié)器。
[0012]此外優(yōu)選地規(guī)定，如果檢測出在執(zhí)行手槍式運動之后所述一個手指、尤其拇指側(cè)向地被移動回到起始位置中，那么軌跡的檢測被結(jié)束。因此以簡單的方式通知系統(tǒng):輸入被結(jié)束。從起始位置運動出來在此優(yōu)選地被評價為將手指或者輸入筆放置到輸入表面上，而運動回到起始位置中被評價為將手指或者指尖從輸入表面移除。尤其規(guī)定，所述一個手指是拇指，所述拇指通過無接觸地工作的傳感器可以與用戶的手的其余的手指區(qū)別。優(yōu)選地靠著手的拇指被識別為起始位置并且從手展開的拇指被識別為另一位置。
[0013]按照本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案規(guī)定，所述傳感器檢測在可預先給定的傳感器場之內(nèi)至少一個手指或者指尖的位置和/或位置變化，其中所述傳感器場被分為至少兩個區(qū)域，并且其中根據(jù)手指的預先給定的運動在所述區(qū)域的哪個區(qū)域中被執(zhí)行來檢測所述輸入。在此情況下規(guī)定，所述傳感器場被分為至少兩個不同的區(qū)域，其中根據(jù)手指的運動在所述區(qū)域的哪個區(qū)域中被執(zhí)行，手指的同一運動可以引起不同的輸入。
[0014]優(yōu)選地在此規(guī)定，所述區(qū)域中的一個被用作鍵盤區(qū)，并且所述區(qū)域中的另一個被用作選擇區(qū)。通過在鍵盤區(qū)處的點擊運動，因此可以操作單個鍵盤的各個字母，所述鍵盤優(yōu)選地借助于顯示單元顯示給用戶。在所述選擇區(qū)中，對于用戶例如可以通過可預先給定的運動輸入短指令。
[0015]按照本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案規(guī)定，給所述手指中的至少一個在選擇區(qū)中尤其與在選擇區(qū)之內(nèi)手指的位置無關(guān)地分配至少一個輸入可能性的預選。原則上優(yōu)選地規(guī)定，用戶的手和用戶的手指的位置在顯示單元處被顯示給用戶，使得所述用戶可以定向以及操縱同樣地通過顯示單元顯示的操作元件。在同樣地通過顯示單元顯示的選擇區(qū)之內(nèi)，分別地將輸入可能性的預選分配給所述用戶的手指或者所述用戶的至少一個手指。因此可以例如分別給所述用戶的四個手指分配預選，其可以在當時的情形中顯示最可能的輸入，并且例如通過統(tǒng)計的方法被測定。利用拇指，用戶可以優(yōu)選地通過執(zhí)行點擊運動改變預選，并且尤其點擊通過不同的預選，其方式是所述用戶利用拇指執(zhí)行相應的點擊運動。由此對于用戶給出可能性:特別快地執(zhí)行輸入。
[0016]具有權(quán)利要求10的特征的按照本發(fā)明的輸入設備的特點在于，所述輸入設備根據(jù)至少一個手指的可預先給定的運動將虛擬的表面確定為輸入表面。由此得出已經(jīng)提及的優(yōu)點。適宜地所述輸入設備此外具有相應的顯示單元，所述顯示單元將在無接觸地工作的傳感器的傳感器場中用戶手指的位置顯示給該用戶，其中如之前描述的那樣優(yōu)選地規(guī)定，所述傳感器場被分為兩個不同的區(qū)域，尤其為鍵盤區(qū)和選擇區(qū)，并且相應地還通過顯示單兀顯不ο
【附圖說明】
[0017]以下本發(fā)明應當根據(jù)附圖進一步被闡述。對此:
圖1不出具有有利的輸入設備的機動車輛的內(nèi)部空間，
圖2示出借助于輸入設備的輸入的第一實施例，和
圖3示出借助于輸入設備的輸入的第二實施例。
【具體實施方式】
[0018]圖1以示意圖示出這里未進一步示出的機動車輛1的內(nèi)部空間，所述機動車輛1具有用于無接觸地輸入控制指令的輸入設備2。所述輸入設備2為此具有無接觸地工作的傳感器3以及顯示單元4，所述傳感器3以及顯示單元4被引入到機動車輛1的儀表板中。所述顯示單元4被構(gòu)造為監(jiān)視器、尤其顯示器，并且可以例如是機動車輛的導航系統(tǒng)的或者消遣系統(tǒng)的組成部分。還可設想的是，將所述顯示單元4可替代地或者附加地構(gòu)造為平視顯示器(Head-Up-Display, HUD)。所述無接觸地工作的傳感器3優(yōu)選地被構(gòu)造為二維地工作的攝像機，所述攝像機具有用虛線示出的檢測區(qū)域。所述攝像機在此優(yōu)選地被構(gòu)造為使得所述攝像機指向中間扶手5的前側(cè)端部。所述扶手5自身不具有真實的輸入表面，在所述輸入表面上，駕駛員可以借助于這里僅示意性示出的手6通過觸摸輸入表面輸入指令。
[0019]所述輸入設備2代替地被構(gòu)造為使得用戶可以確定虛擬表面7，所述虛擬表面7于是被確定為輸入表面。對此用戶具有不同的可能性。
[0020]在當前的輸入設備2情況下既不設置物理表面，在所述物理表面上觸摸可以被識另IJ，在空間中手的高度也不是已知的。因此由于物理表面缺少而不能夠識別觸摸或者輕擊。在選擇通過顯示裝置4顯示的虛擬操作元件下的操作代替地根據(jù)至少一個手指的位置和/或位置變化實現(xiàn)，所述位置和/或位置變化能夠根據(jù)尤其各自的指尖在空中的時間變化過程被探測。