СПОСОБ ИНДИКАЦИИ ИНФОРМАЦИИ В АВТОМОБИЛЕ И ИНДИКАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2013 года по МПК B60K35/00 

Данное изобретение относится к способу индикации информации в автомобиле, в котором графически отображают несколько объектов с помощью закрепленного в автомобиле дисплея. Кроме того, изобретение относится к индикаторному устройству для автомобиля, содержащему дисплей для графического отображения информации, который закреплен в автомобиле, устройство интерфейса пользователя, с помощью которого обеспечивается возможность создания графических данных для отображенных на дисплее объектов, и соединенное с устройством интерфейса пользователя устройство ввода.

В автомобиле имеются различные информационные и коммуникационные зоны, которые снабжены индикаторными приборами. Они служат для информирования водителя и пассажиров. Кроме того, они могут поддерживать водителя при навигации или связи с внешним миром. Индикатор может, в частности, визуально отображать относящиеся к движению или к работе автомобиля данные. Вблизи первичного поля зрения водителя расположен так называемый комбинированный прибор. Обычно он находится в кабине водителя под рулевым колесом, при этом он виден через отверстие в рулевом колесе. Он служит, в частности, для указания скорости, заполнения бака, температуры радиатора и другой относящейся к работе автомобиля информации. Кроме того, могут отображаться функции радиоприемника и звукового воспроизведения. Наконец, могут отображаться меню для телефона, навигации, служб телематики и мультимедийных служб. В качестве дисплея обычно применяются жидкокристаллические индикаторы в различных выполнениях.

Например, в DE 10001988 А1 приведено описание комбинированного прибора для индикации относящихся к работе и/или движению автомобиля данных. Для лучшего восприятия различной информации в DE 10303792 А1 предлагается отображение в изометрической проекции трехмерных элементов.

Для наглядного отображения различных возможностей управления и индикации часто применяются иерархические структуры меню. Меню показывает различные пункты меню и возможно согласованные с пунктами меню графические изображения или пиктограммы. При выборе пункта меню открывается подменю с дальнейшими пунктами подменю. Эта структура может продолжаться через несколько иерархических уровней. Кроме того, с пунктом меню может быть согласовано вместо подменю определенное индикаторное изображение, которое отображает относящуюся к подменю информацию.

При использовании таких структур меню в автомобиле возникает проблема, состоящая в том, что навигация внутри этих структур меню и восприятие показанной на дисплее информации требует такого внимания водителя, что водителю больше невозможно одновременно надежно управлять автомобилем. Таким образом, если водитель хочет выполнять управление устройствами автомобиля, информация которых отображается с помощью индикаторного устройства, то он должен делать это перед началом движения или прерывать движение для управления ими. Однако такие трудности управления являются нежелательными. Они часто приводят к тому, что водитель управляет этими устройствами во время движения автомобиля, хотя это приводит к отвлечению внимания, что может быть опасным.

Поэтому желательно отображать информацию в автомобиле так, чтобы она быстро и интуитивно воспринималась водителем, так что восприятие показанной информации не приводило к отвлечению внимания водителя во время движения. Кроме того, должна обеспечиваться возможность такого интуитивного, простого и быстрого управления, что водитель может осуществлять управление устройствами автомобиля, информация которых отображается индикаторным устройством, также во время движения, даже когда предусмотрена возможность отображения индикаторным устройством сложных иерархических структур. Таким образом, отображение информации и связанное с отображением информации управление в автомобиле способствует безопасности при управлении автомобилем.

Задачей данного изобретения является создание способа и индикаторного устройства указанного в начале вида, в которых обеспечивается возможность максимально быстрого и интуитивного восприятия отображаемой информации и которые обеспечивают возможность быстрого, интуитивного и простого управления устройствами автомобиля, информация которых отображается.

Эта задача решена согласно изобретению с помощью способа с признаками пункта 1 формулы изобретения и индикаторного устройства с признаками пункта 19 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения и модификации следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Способ согласно изобретению характеризуется тем, что с помощью устройства интерфейса пользователя создают графические данные, которые управляют дисплеем так, что объекты отображаются расположенными на виртуальном, изображенном в изометрической проекции кольце, и что в ответ на ввод с помощью устройства ввода вычислительный блок устройства интерфейса пользователя изменяет графические данные так, что объекты вращаются на виртуальном кольце. Виртуальное кольцо отображается, в частности, трехмерным в изометрической проекции косо сверху, так что видны не только объекты на переднем участке виртуального кольца, но также объекты на задней стороне виртуального кольца.

Под понятием «вращается» в смысле изобретения понимается, что виртуальное кольцо вращается. Поскольку трехмерное виртуальное кольцо отображено на дисплее в двумерной изометрической проекции, то объекты относительно их положения в действительности сдвигаются на дисплее.

Отображение объектов на виртуальном кольце имеет преимущество, состоящее в том, что наблюдатель, даже когда графически изображено множество объектов, очень легко и быстро ориентируется, и тем самым безопасности автомобиля ничего не угрожает, когда водитель воспринимает отображенную на дисплее информацию во время движения и при необходимости управляет соответствующими объектам устройствами автомобиля.

Согласно одной предпочтительной модификации способа согласно изобретению, с помощью устройства ввода на дисплее задают линию. Угол, на который поворачиваются объекты, рассчитывается в этом случае следующим образом:

где α_Drehung является полным углом поворота в градусах,

S - длиной, заданной с помощью устройства ввода линии и

В - шириной дисплея.

Предпочтительно, из заданной с помощью устройства ввода линии используют лишь длину проходящей параллельно ширине дисплея горизонтальной составляющей в качестве параметра S. Таким образом, из заданной с помощью устройства ввода линии на дисплее используется лишь проекция на горизонталь для вычисления полного угла поворота.

В способе согласно изобретению то, как объекты вращаются на виртуальном кольце наподобие карусели, имеет особое значение. А именно, от отображения этого вращения зависит, как хорошо и как быстро наблюдатель может воспринимать отображенные на виртуальном кольце объекты, даже когда они вращаются как на карусели. При этом было установлено, что многие технологии мультипликации, которые используются вне автомобиля при изменяющемся графическом отображении объектов, не пригодны для применения в автомобиле, поскольку в автомобиле наблюдатель рассматривает дисплей лишь в короткие моменты времени. Поэтому ход изменения во времени положения графически отображенного объекта имеет особое значение для безопасности управления автомобилем.

В способе согласно изобретению при вычислении графических данных для следующих друг за другом промежуточных изображений для отображения вращения, следующие друг за другом углы α поворота вычисляют с помощью следующих стадий вычисления:

(i) n=()-1;

(ii) α=b + α_Drehung (1-n⁴),

где t является временем системы, в которое созданные графические данные отображаются на дисплее, при этом в начале вращения t=0,

d - длительностью полного поворота,

b - исходным углом объекта на виртуальном кольце,

α_Drehung - общим углом поворота и

при этом стадии (i) и (ii) повторяют так часто, пока t не станет больше d.

Кроме того, длительность полного поворота, т.е. время от исходного угла объекта до конечного угла, который задает пользователь с помощью устройства ввода, имеет особое значение для обеспечения возможности восприятия отображенной информации. В способе, согласно изобретению, длительность полного поворота находится в диапазоне от 2 с до 3 с, предпочтительно в диапазоне от 2,4 с до 2,6 с. Особенно предпочтительно длительность полного поворота составляет 2,5 с.

Согласно одной предпочтительной модификации способа, согласно изобретению, измеряется скорость автомобиля, и длительность полного поворота определяется в зависимости от скорости автомобиля. Предпочтительно, длительность поворота тем больше, чем выше скорость автомобиля. А именно, при более высокой скорости автомобиля водитель может направлять свой взгляд на дисплей лишь в течение коротких интервалов времени. Кроме того, расстояние между интервалами времени, в которые водитель направляет взгляд на дисплей, больше, поскольку водитель при более высокой скорости должен сильнее концентрироваться на движении. Таким образом, связь длительности поворота плоского объекта со скоростью автомобиля обеспечивает, что водитель при более высоких скоростях сохраняет ориентацию в отображаемой информации и просто, быстро и интуитивно может воспринимать содержание информации.

Согласно одной предпочтительной модификации способа, согласно изобретению, можно активировать объект с помощью устройства ввода, при этом после активирования другие объекты уходят графически на задний план. В частности, можно каждый отображенный на дисплее объект активировать с помощью устройства ввода. Тем самым нет необходимости в повороте этого объекта лишь с помощью устройства ввода вперед с целью его активирования. После активирования объекта виртуальное кольцо, соответственно, объекты, которые отображены на этом кольце, убираются, и отображается лишь активированный объект. При убирании виртуального кольца, соответственно, отображенных на нем объектов и отображении лишь активированного объекта, активированный объект увеличивают с вытеснением других объектов кольца, пока не будет отображаться лишь активированный объект.

Кроме того, в состоянии отображения, в котором отображается лишь активированный объект, ввод карусельного вращения объектов приводит к тому, что активированный последним объект переходит в карусельное отображение среди других объектов, объекты на виртуальном кольце вращаются наподобие карусели вокруг одного положения, виртуальное кольцо убирается и в конечном итоге отображается лишь следующий объект. Это изменение отображения при воспроизведении объектов приводит к тому, что наблюдатель может легче ориентироваться внутри структуры отображенных объектов, даже когда он изменяющееся отображение рассматривает лишь в короткие интервалы времени, что часто происходит в автомобиле, когда водитель воспринимает отображение информации.

Согласно еще одной модификации способа, согласно изобретению, после карусельного сдвига объектов на виртуальном кольце по истечении интервала времени автоматически активируется отображенный на переднем плане объект. Поэтому пользователь должен сначала поворачивать на передний план лишь подлежащий активированию объект. Следующая стадия управления активированием может отпадать, так что пользователь после поворота объекта может отводить взгляд от дисплея и больше не пользоваться устройством ввода. Это особенно предпочтительно при использовании в автомобиле, поскольку отвлечение водителя, который рассматривает дисплей и управляет устройством ввода, сокращается до минимума.

Объект является, в частности, графическим окном, в котором отображаются информация и/или управляющие элементы устройства интерфейса пользователя.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения способа, согласно изобретению, ввод осуществляется посредством прикосновения к дисплею. Согласно другому варианту выполнения, ввод осуществляется с помощью жеста части тела пользователя, который выполняется перед дисплеем. Жест обнаруживается и оценивается устройством ввода или другим включенным далее устройством. Жест части тела пользователя может обнаруживаться, например, за счет емкостной связи между частью тела и приемным устройством. Кроме того, жест части тела пользователя может быть обнаружен за счет излучения инфракрасной энергии и отражения этого инфракрасного излучения от части тела пользователя.

Предпочтительно, по меньшей мере часть объектов отображает информацию систем поддержки водителя. К этой информации относятся также предупреждающие сигналы, которые должны восприниматься водителем возможно быстрее. При этом, например, можно поворачивать вперед объекты на виртуальном кольце, которые содержат предупреждающие сигналы, а затем отображать в увеличенном масштабе на дисплее.

Индикаторное устройство, согласно изобретению, характеризуется тем, что с помощью устройства интерфейса пользователя предусмотрена возможность создания графических данных, которые управляют дисплеем так, что несколько объектов отображаются на виртуальном, изображенном в изометрической проекции кольце, и что устройство интерфейса пользователя содержит вычислительный блок, с помощью которого обеспечивается возможность изменения графических данных в зависимости от ввода с помощью устройства ввода так, что объекты вращаются наподобие карусели на виртуальном кольце.

Для управления со стороны пользователя предусмотрена возможность обнаружения с помощью устройства ввода линии на дисплее. С помощью вычислительного блока можно из длины этой линии вычислять, как указывалось выше, угол, на который следует повернуть объекты. Также предусмотрена возможность, как указывалось выше, вычисления графических данных для следующих друг за другом промежуточных изображений для следующих друг за другом углов α поворота с целью отображения поворота. При этом длительность полного поворота лежит в диапазоне от 2 с до 3 с, в частности, от 2,4 с до 2,6 с и особенно предпочтительно составляет 2,5 с.

Согласно одной предпочтительной модификации индикаторного устройства, согласно изобретению, индикаторное устройство содержит интерфейс для приема данных о скорости автомобиля. В этом случае с помощью вычислительного блока предусмотрена возможность определения длительности полного поворота в зависимости от этих данных скорости.

Устройство ввода может быть чувствительным к прикосновению поверхностью дисплея. Предпочтительно, устройство ввода является устройством для обнаружения и оценки жеста части тела пользователя, который выполняется перед дисплеем. Для этого устройство ввода может содержать, в частности, приемное устройство, для которого предусмотрена возможность емкостной передачи сигнала от части тела пользователя, когда часть тела находится вблизи приемного устройства. С помощью этой емкостной связи можно обнаруживать положение части тела. Из изменения во времени этого положения можно судить о жесте пользователя.

Кроме того, согласно другому варианту выполнения, устройство ввода может содержать источник инфракрасного излучения или приемник отраженного инфракрасного света для обнаружения жеста части тела пользователя. В этом случае также измеряется положение части тела и его изменение во времени и интерпретируется в качестве жеста.

Кроме того, может быть предусмотрен датчик приближения, с помощью которого обнаруживается намерение выполнить управление на основании приближения части тела пользователя.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения индикаторного устройства, согласно изобретению, устройство интерфейса пользователя соединено, по меньшей мере, с одной системой поддержки водителя. В этом случае предусмотрена возможность создания графических данных с помощью устройства интерфейса пользователя так, что обеспечивается возможность отображения, по меньшей мере, с помощью части объектов, информации этой системы поддержки водителя.

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе примера выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - схема примера выполнения индикаторного устройства и связь этого индикаторного устройства с электроникой автомобиля;

фиг. 2 - созданная с помощью способа, согласно изобретению, индикация информации в автомобиле, в которой отображено несколько объектов;

фиг. 3 - созданная с помощью способа, согласно изобретению, индикация информации активированного объекта;

фиг. 4 - созданная с помощью способа, согласно изобретению, индикация информации другого объекта и

фиг. 5 - ход изменения во времени угла поворота объекта при повороте на виртуальном кольце.

Индикаторное устройство содержит дисплей 1 для графического отображения информации. Дисплей 1 может быть матричным дисплеем, например жидкокристаллическим дисплеем (LCD), в частности цветным дисплеем в технологии тонкопленочных транзисторов (TFT). Кроме того, дисплей может быть так называемым скрученным нематическим жидкокристаллическим дисплеем (TN-LCD), сверхскрученным нематическим дисплеем (STN), двухслойным сверхскрученным нематическим дисплеем, ферроэлектрическим жидкокристаллическим дисплеем (FLC) или стабилизированным по поверхности ферроэлектрическим жидкокристаллическим дисплеем (SSFLC). Дисплей 1 снабжен подсветкой заднего фона (не изображена), которая может быть образован с помощью одного или нескольких светоизлучающих диодов. Дисплей 1 предназначен для свободного программирования, т.е. можно создавать любые графические данные, которые отображаются на дисплее 1.

Дисплей 1 закреплен, в частности, в зоне автомобиля, которая хорошо видна, по меньшей мере, для водителя. Если управление устройствами автомобиля непосредственно связано с расположением дисплея, так что пользователь должен подносить, например, свою руку или свой палец, по меньшей мере, близко к дисплею 1 с целью выполнения ввода, то дисплей 1 расположен так, что водитель автомобиля может легко достигать его своей рукой или своим пальцем. Например, дисплей 1 может быть расположен в средней консоли автомобиля.

Дисплей 1 соединен с устройством 2 интерфейса пользователя, предназначенным для создания графических данных для отображаемых на дисплее 1 графических объектов. Кроме того, устройство 2 интерфейса пользователя соединено с устройством 4 ввода, с помощью которого пользователь может управлять устройствами автомобиля, информация которых указывается на дисплее 1.

Устройство 4 ввода может быть, например, устройством для обнаружения и оценки жеста части тела пользователя. Например, рука пользователя может выполнять жест перед дисплеем 1. При этом измеряется трехмерное положение руки в определенной зоне нахождения перед дисплеем 1, без необходимости соприкосновения с дисплеем 1. Допустимая зона нахождения зависит от расположения дисплея 1 в автомобиле. Зону следует выбирать так, что нахождение руки пользователя в этой зоне должно однозначно связываться с управлением устройства 4 ввода. Граница зоны нахождения может лежать, например, 40 см - 1 м перед дисплеем 1. Если рука пользователя приближается ближе этого порогового значения к дисплею 1, то это распознается устройством 4 ввода или отдельным датчиком приближения, и приближение интерпретируется как намерение выполнять управление. Это может приводить, например, к тому, что показанные на дисплее 1 объекты отображаются по-другому. Устройство 4 ввода обнаруживает положение и движение руки пользователя в зоне нахождения. При этом распознаются различные выполняемые рукой жесты и интерпретируются в качестве вводов.

Устройство 4 ввода может содержать, например, источники инфракрасного света и приемники инфракрасного света, которые обнаруживают отраженный от руки инфракрасный свет. Описание деталей такого устройства ввода приведено в DE 10058244 С2, относящееся к этому содержание которого включается в данное описание. Описание других устройств ввода, которые можно использовать в соединении с индикаторным устройством, приведено в DE 10305341 A1 и DE 102004048956 А1.

Кроме того, положение руки и его изменение во времени можно также измерять с помощью оптической системы. В этой системе излучающий свет диод излучает, например, модулированный прямоугольно по амплитуде свет. Этот свет отражается от подлежащего обнаружению объекта, например руки, и попадает после отражения в фотодиод. Другой излучающий свет диод излучает также модулированный прямоугольно по амплитуде свет к фотодиоду, который, однако, сдвинут по фазе на 180°. В фотодиоде оба световых сигнала накладываются друг на друга и взаимно уничтожаются, если они имеют точно одинаковую амплитуду. Если сигналы в фотодиоде не взаимно уничтожаются, то излучение света вторым диодом регулируют с помощью регулировочного контура так, что общий принимаемый сигнал снова равняется нулю. Если положение объекта изменяется, то изменяется также доля света, которая приходит от первого светоизлучающего диода к фотодиоду за счет отражения от объекта. Это вызывает регулирование интенсивности второго светоизлучающего диода с помощью регулировочного контура. Таким образом, регулировочный сигнал является мерой отражения света, который излучается первым диодом, от объекта. Таким образом, можно из регулировочного сигнала выводить сигнал, который характеризует положение объекта.

Кроме того, устройство ввода может быть чувствительным к прикосновению пленкой, которая предусмотрена на дисплее 1. С помощью пленки можно обнаруживать положение прикосновения к расположенному за пленкой дисплею 1. Пленка может быть выполнена, например, в виде резистивной сенсорной пленки, емкостной сенсорной ленки или пьезоэлектрической пленки. Кроме того, пленка может быть выполнена так, что измеряется тепловой поток, который исходит, например, от пальца пользователя. Из хода изменения во времени прикосновения к пленке можно получать различные вводы. Например, в простейшем случае соприкосновение с пленкой в определенной позиции может быть согласовано с отображенным на дисплее 1 графическим объектом. Кроме того, могут интерпретироваться движения скольжения пальца по пленке. В частности, пользователь может задавать тем самым линию на дисплее 1 посредством прикосновения к пленке в одной точке пленки, скольжения к другой точке пленки и снятия пальца с пленки в другой точке.

Наконец, в качестве устройства ввода можно использовать удаленный управляющий элемент. Удаленный управляющий элемент может быть, в частности, механическим управляющим элементом. Например, может быть предусмотрен поворотный переключатель, с помощью которого обеспечивается возможность управления показанными на дисплее объектами и выбора посредством нажимания на поворотный переключатель. Кроме того, с помощью поворотного переключателя можно непосредственно вводить угол поворота, как будет пояснено ниже. Дополнительно к этому, вокруг поворотного переключателя могут быть расположены отдельные нажимные переключатели, при этом расположение индикаторных полей на дисплее, которые согласованы с нажимными переключателями, по меньшей мере, схематично соответствует расположению нажимных переключателей. Информационная система, согласно изобретению, может содержать, например, многофункциональное управляющее устройство, описание которого приведено в ЕР 1212208 В1.

Устройство 2 интерфейса пользователя дополнительно соединено с системными часами 8 и с шиной 7 автомобиля. Через шину 7 автомобиля устройство 2 интерфейса пользователя соединено с системами поддержки водителя автомобиля. Устройство 2 интерфейса пользователя получает через шину 7 автомобиля данные этих систем поддержки водителя и подготавливает их так, что эти данные могут графически отображаться для водителя, соответственно, пассажиров автомобиля на дисплее 1. Для этого устройство 2 интерфейса пользователя создает графические данные для отображаемых на дисплее 1 объектов, которые отображают, среди прочего, информацию систем поддержки водителя. Кроме того, устройство 2 интерфейса пользователя соединено через шину 7 автомобиля с различными информационными, коммуникационными и развлекательными устройствами автомобиля. Различная информация этих устройств автомобиля подготавливается в устройстве 2 интерфейса пользователя и преобразуется в графические данные для графического отображения. Для оживления графических изображений на дисплее устройство интерфейса пользователя содержит вычислительный блок 3, который при создании промежуточных изображений использует системные часы 8.

Ниже приводится подробное пояснение индикации информации в автомобиле на дисплее 1.

Графические данные, которые создает устройство 2 интерфейса пользователя для дисплея 1, имеют иерархическую структуру. Исходной точкой этой иерархической структуры является показанный на фиг. 2 вид дисплея 1. Он является первым, иерархически наиболее высоколежащим уровнем. На нем отображены несколько объектов с расположением на виртуальном, изображенным в изометрической проекции кольце 5. Кольцо 5 показано в изометрической проекции так, как будто наблюдатель смотрит на кольцо 5 косо сверху. При этом объект 6 на переднем плане изображен в изометрической проекции самым большим. Позади изображены другие объекты 6, частично закрытые находящимися перед ними объектами 6. Объектам 6 соответствует одно или несколько устройств автомобиля. При этом показанные на фиг. 2, расположенные на виртуальном кольце 5 объекты представляют либо указание на соответствующее устройство автомобиля, либо дополнительно уже содержание информации этого устройства.

В показанном на фиг. 2 виде, отображенный на переднем плане объект 6 относится к управлению кондиционированием воздуха во внутреннем пространстве автомобиля. Объект справа рядом и позади этого объекта 6 относится к устройству воспроизведения музыки автомобиля, а объект слева рядом с относящимся к кондиционированию воздуха объектом 6 относится к навигационной системе автомобиля. Лежащий дальше сзади объект относится к регулированию самого индикаторного устройства.

Ниже изображенного в изометрической проекции виртуального кольца 5 находятся переключательные поверхности для управления создаваемыми устройством 2 интерфейса пользователя графическими данными для дисплея 1. С помощью первой переключательной поверхности 9 пользователь может в каждом состоянии индикации возвращаться к исходному состоянию, в котором объекты 6 отображены расположенными на виртуальном, изображенном в изометрической проекции кольце 5. С помощью переключательных поверхностей 10 и 11 можно вращать объекты 6 на виртуальном кольце 5 наподобие карусели по часовой стрелке, соответственно, против часовой стрелки, как будет подробно пояснено ниже. С помощью переключательных поверхностей 12 и 13 можно приводить в действие функции внутри объекта 6, и с помощью переключательной поверхности 14 пользователь может получать, например, прямой доступ к меню регулирования графики.

Исходя из показанного на фиг. 2 вида дисплея 1, можно с помощью устройства 4 ввода выбирать и активировать каждый из отображенных на виртуальном кольце 5 объектов. Если устройство ввода содержит чувствительную к прикосновению пленку, то пользователь может, например, своим пальцем коротко прикасаться к подлежащему активированию объекту 6. Если устройство 4 ввода, например, измеряет положение пальца или руки пользователя перед дисплеем 1, то пользователь приближает свой палец к месту дисплея 1, в котором отображен подлежащий активированию объект 6. Если объект 6 активирован с помощью устройства 4 ввода, то с плавным переходом убирается виртуальное кольцо 5 с находящимися на нем объектами 6, и отображается лишь активированный объект 6. При убирании виртуального кольца 5 и находящихся на нем объектов 6 до отображения лишь активированного объекта 6, активированный объект 6 вытесняет другие объекты 6 кольца и постепенно увеличивается, пока не будет отображаться лишь активированный объект 6. Графические данные для постепенного перехода вычисляются с помощью устройства 2 интерфейса пользователя. При этом при создании промежуточных изображений устройство 2 интерфейса пользователя использует системное время 8 с целью обеспечения плавного воспроизведения оживления изображения без колебательных движений.

На фиг. 3 показан в качестве примера вид дисплея 1, на котором показано активирование относящегося к управлению кондиционированием воздуха объекта 6. В этом случае показанный на фиг. 2 объект 6 для управления кондиционированием воздуха отображен в увеличенном масштабе. При этом сохраняются переключательные поверхности 9-14. Если пользователь при показанном на фиг. 3 виде приводит в действие переключательную поверхность 9, то отображение объекта 6 для управления кондиционированием воздуха постепенно уменьшается, появляются снова другие объекты 6 виртуального кольца 5, пока не будет отображаться показанный на фиг. 2 вид.

Если же приводятся в действие переключательные поверхности 10, соответственно, 11, то также уменьшается объект 6 для управления кондиционированием воздуха и снова отображаются другие объекты 6 виртуального кольца 5, как на фиг. 2. Однако после этого виртуальное кольцо 5 поворачивается наподобие карусели по часовой стрелке, соответственно, против часовой стрелки к следующей позиции, после чего автоматически активируется находящийся на переднем плане следующий объект 6 и отображается в увеличенном виде с вытеснением с плавным переходом других объектов 6, пока не будет отображаться лишь этот следующий объект 6.

На фиг. 4 показан относящийся к регулированию самой графики объект 6. При активировании этого объекта 6 можно с помощью устройства 4 ввода выполнять различные регулировки для графического воспроизведения.

В указанном выше способе индикации организованного в иерархическую структуру объема информации переход между двумя статичными отображениями на дисплее 1 имеет особое значение. А именно, поскольку индикаторное устройство установлено в автомобиле, то особенно важно, что, в частности, водитель автомобиля может воспринимать отображенную на дисплее 1 информацию быстро, просто и интуитивно, даже когда он направляет свой взгляд на дисплей 1 лишь в течение коротких интервалов времени. При этом особенно важно, что наблюдатель всегда может хорошо ориентироваться внутри иерархической структуры. Было установлено, что резкая смена отображаемых изображений не способствует этому. В частности, было установлено, что плавные переходы между двумя статичными отображениями, во время которых показываются промежуточные изображения, которые показывают переход между двумя статичными изображениями, облегчают ориентацию в структуре, а также восприятие содержания информации.

Кроме того, особенно важно, как промежуточные изображения визуализируют переход между двумя статичными изображениями. При этом было установлено, что линейный переход от одного статичного изображения к следующему статичному изображению при применении в автомобиле является непригодным. Предпочтительными являются промежуточные изображения, которые показывают движение объектов 6, которое, по меньшей мере, частично замедляется. Также следует согласовывать параметры для выбора замедления и длительности перехода с применением в автомобиле, так что обычные, известные из области компьютеров оживления изображения в большинстве случаев не пригодны для применения.

Ниже приведено подробное описание возможности вращения пользователем с помощью устройства 4 ввода расположенных на виртуальном кольце 5 объектов 6 наподобие карусели на этом виртуальном кольце 5.

Исходной точкой вращения является показанное на фиг. 2 расположение объектов 6 на виртуальном кольце 5. Сначала пользователь задает с помощью устройства 4 ввода полный угол α_Drehung поворота, на который должны повернуться объекты 6 на кольце 5. Для этого пользователь задает с помощью устройства 4 ввода линию на дисплее 1. Если устройство 4 ввода содержит чувствительную к прикосновению пленку, то пользователь может проводить своим пальцем по пленке для задания этой линии. Если устройство 4 ввода может распознавать жест пользователя, соответственно, движение его руки или его пальца перед дисплеем 1, то задание линии осуществляется таким образом. Если линия ориентирована не в направлении ширины дисплея 1, а проходит наклонно, то предпочтительно применяется лишь длина ориентированной параллельно ширине дисплея 1 горизонтальной составляющей заданной линии. Из отношения длины этой горизонтальной составляющей линии к общей ширине дисплея 1 вычисляется полный угол α_Drehung поворота, при этом полный поворот соответствует линии, длина которой равна ширине дисплея 1. Таким образом, полный угол α_Drehung поворота вычисляется следующим образом:

где α_Drehung является полным углом поворота в градусах, S - длиной, заданной с помощью устройства ввода линии, соответственно, ее горизонтальной составляющей, и В - шириной дисплея. При этом угол α поворота относится к виртуальному кольцу 5. В действительности, объекты 6 при изображении в изометрической проекции на дисплее 1 лишь сдвигаются в плоскости дисплея 1. Таким образом, угол α поворота при создании графических данных соответствующим образом преобразуется с помощью устройства 2 интерфейса пользователя.

Если устройство 4 ввода является отдельным управляющим элементом с поворотным датчиком, то полный угол поворота можно задавать также с помощью угла поворота поворотного датчика.

После задания пользователем полного угла α_Drehung поворота, с помощью вычислительного блока 3 устройства 2 интерфейса пользователя создается оживление, которое содержит графические данные следующих друг за другом промежуточных изображений, которые отображают следующий друг за другом угол α поворота объектов 6. При этом переход из исходного состояния с исходным углом объектов к конечному состоянию, в котором объекты повернуты на полный угол α_Drehung поворота, происходит за счет замедленного движения, которое вычисляется с помощью следующих стадий вычисления:

(i) n=()-1;

(ii) α =b+α_Drehung (1-n⁴),

где t является системным временем, которое вычислительный блок 3 получает из системных часов 8. В начале вращения системное время равно нулю. В конечном состоянии поворота системное время t соответствует длительности d полного поворота. При этом стадии (i) и (ii) повторяют так часто, пока t не станет больше d.

Особое значение для применения указанного выше способа в автомобиле имеет выбор длительности полного поворота. Длительность d полного поворота находится в диапазоне от 2 с до 3 с, предпочтительно в диапазоне от 2,4 с до 2,6 с. Особенно предпочтительно длительность d полного поворота составляет 2,5 с. На фиг. 5 показан ход изменения во времени угла α поворота для промежуточных изображений, когда объект 6 поворачивается на полный угол α_Drehung поворота 30° в течение 2,5 с. Можно видеть, что скорость поворота сначала является относительно большой, а затем замедляется.

Кроме того, в показанном примере выполнения полный угол α_Drehung поворота согласован с углом поворота, который соответствует карусельному вращению объектов 6 на виртуальном кольце 5, при котором в конечном состоянии объект 6 появляется, как показано на фиг. 2, на переднем плане. Таким образом, задаваемый пользователем с помощью устройства 2 ввода угол поворота округляется вверх или вниз до этого дискретного угла поворота.

Если пользователь поворачивает объект с помощью устройства 2 ввода на передний план, то этот объект 6 по прошествии интервала времени автоматически активируется. Тем самым объект 6 после этого интервала времени увеличивается, при этом одновременно исчезает виртуальное кольцо 5 с другими объектами 6, пока не будет отображен лишь активированный объект 6.

Согласно одной модификации примера выполнения в устройство 2 интерфейса пользователя и тем самым в вычислительный блок 3 через шину 7 автомобиля передаются данные измерителя скорости автомобиля. Эти данные применяются в вычислительном блоке 3 для определения длительности поворота. При этом длительность поворота тем больше, чем выше скорость автомобиля.

Перечень ссылочных позиций

1 Дисплей

2 Устройство интерфейса пользователя

3 Вычислительный блок

4 Устройство ввода

5 Виртуальное кольцо

6 Графические объекты

7 Шина автомобиля

8 Системные часы

9-14 Переключательные поверхности объекта 6.

Группа изобретений относится к области индикации информации в автомобиле, в котором графически отображают несколько объектов (6) с помощью закрепленного в автомобиле дисплея (1). С помощью устройства (2) интерфейса пользователя создают графические данные, которые управляют дисплеем (1) так, что объекты (6) отображаются расположенными на виртуальном, изображенном в изометрической проекции кольце (5). В ответ на ввод с помощью устройства (4) ввода вычислительный блок (3) устройства (2) интерфейса пользователя изменяет графические данные так, что объекты (6) вращаются на виртуальном кольце (5). Выбирается один объект (6) из упомянутого множества графических объектов (6), так что отображается только выбранный графический объект (6), и в то же время исчезает виртуальное кольцо (5). Группа изобретений обеспечивает возможность максимально быстрого и интуитивного восприятия отображаемой информации и возможность быстрого, интуитивного и простого управления устройствами автомобиля, информация о которых отображается. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ индикации информации в автомобиле, в котором графически отображают несколько объектов (6) с помощью закрепленного в автомобиле дисплея (1), отличающийся тем, что
- с помощью устройства (2) интерфейса пользователя создают графические данные, которые управляют дисплеем (1) так, что упомянутое множество графических объектов (6) отображается расположенным на виртуальном, изображенном в изометрической проекции кольце (5),
- в ответ на ввод с помощью устройства (4) ввода вычислительный блок (3) устройства (2) интерфейса пользователя изменяет графические данные так, что упомянутое множество графических объектов (6) вращается наподобие карусели на виртуальном кольце (5), и
- выбирается один объект (6) из упомянутого множества графических объектов (6), так что отображается только выбранный графический объект (6), и в то же время исчезает виртуальное кольцо (5).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью устройства (4) ввода на дисплее (1) задают линию, и что угол, на который поворачиваются объекты, рассчитывается следующим образом:

где α_Drehung - полный угол поворота в градусах,
S - длина заданной с помощью устройства (4) ввода линии и
В - шириной дисплея (1).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что из заданной с помощью устройства (4) ввода линии используют лишь длину проходящей параллельно ширине дисплея (1) горизонтальной составляющей в качестве параметра S.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при вычислении графических данных для следующих друг за другом промежуточных изображений для отображения поворота, следующие друг за другом углы а поворота вычисляют с помощью следующих стадий вычисления:
(i)
(ii) ,
где t - время системы, в которое созданные графические данные отображаются на дисплее (1), при этом в начале вращения t=0,
d - длительность полного поворота,
b - исходный угол графического объекта (6) на виртуальном кольце (5),
α_Drehung - полный угол поворота и
при этом стадии (i) и (ii) повторяют так часто, пока t не станет больше d.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что длительность полного поворота находится в диапазоне от 2 с до 3 с.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что длительность полного поворота находится в диапазоне от 2,4 с до 2,6 с.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что длительность полного поворота составляет 2,5 с.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряют скорость автомобиля, и длительность полного поворота определяют в зависимости от скорости автомобиля.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что можно активировать графический объект (6) с помощью устройства (4) ввода, при этом после активирования другие объекты уходят графически на задний план.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что при активировании графического объекта (6), виртуальное кольцо (5) убирают и отображают лишь активированный графический объект (6).

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что при убирании виртуального кольца (5) и отображении лишь активированного графического объекта (6), активированный графический объект (6) увеличивают с вытеснением других графических объектов (6) кольца (5), пока не будет графически отображаться лишь активированный графический объект (6).

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что когда в состоянии отображения, в котором отображается лишь активированный графический объект (6), происходит ввод карусельного вращения объектов (6), то активированный последним графический объект (6) переходит в карусельное отображение среди других графических объектов (6), графические объекты (6) на виртуальном кольце (5) вращаются наподобие карусели вокруг одного положения, виртуальное кольцо (5) снова убирается и в конечном итоге отображается лишь следующий графический объект (6).

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что после карусельного вращения графических объектов (6) на виртуальном кольце (5) по истечении интервала времени автоматически активируется отображенный на переднем плане графический объект (6).

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что ввод осуществляется посредством прикосновения к дисплею (1).

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что ввод осуществляется с помощью жеста части тела пользователя, который выполняется перед дисплеем (1), и жест обнаруживается и оценивается устройством (4) ввода.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что жест части тела пользователя обнаруживается за счет емкостной связи между частью тела и приемным устройством.

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что жест части тела пользователя обнаруживается за счет инфракрасного излучения и отражения этого инфракрасного излучения от части тела пользователя.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть графических объектов (6) отображает информацию систем поддержки водителя.

19. Индикаторное устройство для автомобиля, содержащее дисплей (1) для графического отображения информации, который закреплен в автомобиле,
- устройство (2) интерфейса пользователя, с помощью которого обеспечивается возможность создания графических данных для отображаемых на дисплее (1) графических объектов (6), и
- соединенное с устройством (2) интерфейса пользователя устройство (4) ввода,
отличающееся тем, что
- с помощью устройства (2) интерфейса пользователя предусмотрена возможность создания графических данных, которые управляют дисплеем (1) так, что множество графических объектов (6) отображается на виртуальном, изображенном в изометрической проекции кольце (5), и
- устройство (2) интерфейса пользователя содержит вычислительный блок (3), с помощью которого обеспечивается возможность изменения графических данных в зависимости от ввода с помощью устройства (4) ввода так, что множество графических объектов (6) вращается наподобие карусели на виртуальном кольце (5) и
- обеспечена возможность выбора одного графического объекта (6) из множества графических объектов (6), так что отображается только выбранный графически объект (6), и в то же время исчезает виртуальное кольцо (5).

20. Индикаторное устройство по п.19, отличающееся тем, что предусмотрена возможность обнаружения с помощью устройства (4) ввода линии на дисплее (1), и вычислительный блок (3) вычисляет угол, на который следует повернуть графические объекты (6), следующим образом:

где α_Dehung - полный угол поворота в градусах,
S - длина заданной с помощью устройства (4) ввода линии и
В - ширина дисплея (1).

21. Индикаторное устройство по любому из пп.19 или 20, отличающееся тем, что предусмотрена возможность вычисления с помощью вычислительного блока (3) графических данных для следующих друг за другом промежуточных изображений для следующих друг за другом углов а поворота с целью отображения поворота, с помощью следующих стадий вычисления:
(i)
(ii) ,
где t - время системы, в которое созданные графические данные отображаются на дисплее (1), при этом в начале вращения t=0,
d - длительность полного поворота,
b - исходный угол графического объекта (6) на виртуальном кольце (5),
α_Drehung - полный угол поворота и
при этом стадии (i) и (ii) повторяются так часто, пока t не станет больше d.

22. Индикаторное устройство по п.19, отличающееся тем, что индикаторное устройство содержит интерфейс для приема данных о скорости автомобиля, и с помощью вычислительного блока (3) предусмотрена возможность определения длительности полного поворота и/или длительности поворота в зависимости от этих данных скорости.

23. Индикаторное устройство по п.19, отличающееся тем, что устройство (4) ввода содержит чувствительную к прикосновению поверхность дисплея (1).

24. Индикаторное устройство по п.19, отличающееся тем, что устройство (4) ввода является устройством для обнаружения и оценки жеста части тела пользователя, который выполняется перед дисплеем (1).

25. Индикаторное устройство по п.24, отличающееся тем, что устройство (4) ввода содержит приемное устройство, для которого предусмотрена возможность емкостной передачи сигнала от части тела пользователя, когда часть тела находится вблизи приемного устройства.

26. Индикаторное устройство по п.24, отличающееся тем, что устройство (4) ввода содержит источник инфракрасного света и приемник обнаруженного инфракрасного света для обнаружения жеста части тела пользователя.

27. Индикаторное устройство по п.19, отличающееся тем, что предусмотрен датчик приближения, с помощью которого обнаруживается намерение пользователя выполнить управление на основании приближения части тела пользователя.

28. Индикаторное устройство по п.19, отличающееся тем, что устройство (2) интерфейса пользователя соединено, по меньшей мере, с одной системой поддержки водителя, и предусмотрена возможность создания графических данных с помощью устройства (2) интерфейса пользователя так, что обеспечивается возможность отображения, по меньшей мере, с помощью части объектов (6), информации систем поддержки водителя.