СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ КИСТИ РУКИ ОПЕРАТОРА ЭЛЕМЕНТА УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2017 года по МПК B60R16/02 B60K37/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к способу и устройству для отображения кисти руки оператора элемента управления транспортного средства на устройстве отображения транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Элементы управления транспортных средств могут быть скомпонованы в пределах досягаемости водителя, в частности элементы управления, которые могут управляться кистью руки, должны обеспечивать возможность их легкого достижения кистью руки водителя. С другой стороны, подразумевается, что устройства отображения должны быть скомпонованы как можно ближе к направлению обзора водителя, направленному на дорожную ситуацию впереди, так чтобы время, в течение которого взгляд водителя не направлен на дорожную ситуацию, для того чтобы воспринимать отображение на устройстве отображения, было как можно короче. Более того, не подразумевается, что устройства отображения должны компоноваться слишком близко к водителю, так чтобы время, необходимое глазам водителя для фокусировки с бесконечно удаленной точки или с дорожной ситуации на устройстве отображения, также было как можно более коротким.

Эти требования могут приводить к конфликту, в частности когда элемент управления сконструирован в качестве рабочей зоны, которая может использоваться для оперирования разными функциями, например, в качестве воспринимающей касание (сенсорной) зоны ввода в форме воспринимающей касание панели или воспринимающего касание экрана. Такая рабочая зона обычно скомпонована в нижней области приборной панели или на центральной консоли для того, чтобы обеспечивать возможность легкого достижения кистью руки водителя. Однако для того, чтобы оперировать такой рабочей зоной или воспринимающим касание экраном, визуальное отображение необходимо для распознавания соответственно отображаемого рабочего меню со связанными виртуальными кнопками и для выполнения необходимых операций, например, для того чтобы перемещать отображаемые графические элементы посредством легкого контакта или чтобы приводить в действие кнопки посредством нажатия один раз или два раза. Поэтому для того, чтобы отображать меню и чтобы контролировать операции, устройство отображения, например экран, часто предусмотрено в более высоком и прямо направленном положении, в то время как рабочая зона скомпонована в нижней области приборной панели или в центре консоли. При такой отдельной компоновке рабочей зоны и устройства отображения, желательно, чтобы рабочие действия, которые были выполнены, и отображение на устройстве отображения были связаны друг с другом некоторым образом, как можно более просто и интуитивно понятно.

Поэтому было предложено отображать кисть руки оператора элемента управления на устройстве отображения некоторым образом, соответствующим реальному положению кисти руки относительно рабочей зоны. DE 10 2005 056 458 A1 раскрывает практику использования блока датчиков для захвата кисти руки оператора, приводящую в действие элемент управления, определения данных положения, относящихся к захваченной кисти руки, посредством распознавания изображения и передачи упомянутых данных к блоку оптического отображения для отображения захваченной кисти руки, которая приводит в действие элемент управления.

Согласно DE 10 2009 057 739 A1, один или более пальцев пользователя, которые используются для приведения в действие элемента управления, захватываются камерой, и рабочий экран накладывается на видеоизображение кисти руки пользователя. Это дает возможность, для пользователя, операции, подобной непосредственно визуально наблюдаемой операции воспринимающего касание экрана. Однако это связано с относительно большой величиной усилий и соответствующих затрат вследствие потребности в камере и, возможно, анализе изображений, для того чтобы захватывать кисть руки или пальцы в разных ситуациях и в разных условиях освещения.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы точно определить способ и устройство для отображения кисти руки оператора рабочей зоны транспортного средства на устройстве отображения транспортного средства, вышеупомянутые недостатки избегаются.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эта цель достигается посредством устройства и посредством способа, как изложено в независимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с первым аспектом изобретения обеспечен способ для отображения кисти руки оператора элемента управления транспортного средства на устройстве отображения транспортного средства, содержащий обнаружение контакта между рабочей зоной элемента управления и кистью руки оператора, определение положения точки контакта, идентификацию оператора, определение ориентации кисти руки и отображение изображения соответствующим образом ориентированной виртуальной кисти руки на устройстве отображения таким образом, что кончик пальца соответствует положению точки контакта.

В предпочтительном варианте осуществления оператор идентифицируется посредством по меньшей мере одного датчика занятости сиденья.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления оператор идентифицируется замыканием цепи через кисть руки оператора.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления рабочая зона компонуется на центральной консоли транспортного средства, и оператор идентифицируется посредством датчика, скомпонованного со стороны рабочей зоны с целью обнаружения кисти руки и/или руки оператора.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления захватывается положение сидения оператора.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления положение сидения захватывается посредством захвата положения по меньшей мере одного элемента регулировки сиденья оператора.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления ориентация кисти руки и/или размер кисти руки определяется/определяются по положению сидения с помощью модели оператора и/или таблицы.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления точка контакта отображается на устройстве отображения.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления положение точки контакта определяется с учетом определенной ориентации кисти руки.

В соответствии со вторым аспектом изобретения обеспечено устройство для отображения кисти руки оператора элемента управления транспортного средства, содержащее элемент управления, который содержит рабочую зону или находится в форме такой рабочей зоны, которая предназначена для обнаружения контакта от кисти руки оператора и для определения точки контакта, также содержащее первое средство датчика для идентификации оператора элемента управления, второе средство датчика для захвата положения сидения оператора, средство памяти, процессор для определения ориентации кисти руки на основе сигналов с первого и второго средств датчика и устройство отображения для отображения изображения виртуальной кисти руки в правильном положении относительно точки контакта.

В способе согласно изобретению для отображения кисти руки лица, оперирующего элементом управления транспортного средства с использованием своей кисти руки, причем элемент управления содержит воспринимающую касание рабочую зону или находится в форме такой рабочей зоны, в которой обнаруживается контакт между рабочей зоной и кистью руки оператора и определяется положение точки контакта между кистью руки и рабочей зоной. В этом случае, например, контакт производится с использованием пальца кисти руки, в частности с использованием кончика пальца, но также, например, может осуществляться с использованием ладони руки и/или одного или более пальцев одновременно. Точка контакта, в частности, может быть определена в качестве центра формы (средней точки) зоны определенной контактной зоны, имеющей приблизительно размер кончика пальца. Контакт обнаруживается, по сути, известным способом, например, посредством системы емкостных и/или резистивных датчиков воспринимающей касание панели или воспринимающего касание экрана, форму которых может принимать рабочая зона. Емкостное обнаружение контакта обладает преимуществом, что может обнаруживаться множество точек контакта, в то время как усилие контакта может обнаруживаться посредством резистивного обнаружения контакта. Поэтому преимущественно может быть предусмотрено, что имеет место как емкостное обнаружение контакта, так и резистивное обнаружение контакта.

В соответствии со способом согласно изобретению, идентифицируется оператор, то есть определяется, что действующее лицо, касающееся рабочей зоны элемента управления кистью руки, является водителем, пассажиром на переднем сиденье или дополнительным пассажиром транспортного средства. Положение кисти руки при касании рабочей зоны может логически выводиться из этого. Это также в целом показывает, касается ли оператор рабочей зоны своей правой или левой кистью руки. Например, в транспортном средстве с левосторонним управлением водитель будет касаться рабочей зоны, скомпонованной в центре консоли транспортного средства с использованием своей правой руки, наряду с тем, что пассажир на переднем сиденье использует свою левую кисть руки для этой цели. Подобным образом, если определяется, что оператор сидит на заднем правом сиденье, может предполагаться, что оператор будет использовать свою левую кисть руки для касания рабочей зоны. В результате того обстоятельства, что идентифицирован оператор, поэтому определяется ориентация кисти руки, управляющей элементом управления, относительно рабочей зоны, термин «ориентация», в пределах объема настоящего изобретения, заключает в себе как угловое положение кисти руки относительно рабочей зоны, так и проведение различия между правой кистью руки и левой кистью руки, при условии, что ладонь кисти руки направлена к рабочей зоне.

На основе ориентации кисти руки, определенной таким образом, изображение кисти руки формируется согласно изобретению и отображается на устройстве отображения с определенной ориентацией. В частности, изображение такой моделированной или виртуальной кисти руки формируется на основе параметров, которые описывают угловое положение кисти руки относительно рабочей зоны, и с учетом сведений о том, левой или правой кистью руки оператора она является. Более того, изображение кисти руки оператора отображается на устройстве отображения таким образом, что кончик пальца кисти руки соответствует определенному положению точки контакта. В этом случае, можно предопределять, кончик какого пальца кисти руки соответствует точке контакта. Это обычно указательный палец, но также, например, может быть средний палец.

Устройство отображения, которое, в частности, может быть экраном или проекционным устройством, предпочтительно скомпоновано поблизости от направления обзора водителя относительно дороги, с тем результатом, что водитель должен отводить свой взгляд от дорожной ситуации впереди на короткое время, для того чтобы совмещать взгляд с отображением на устройстве отображения. Однако также может быть предусмотрено, чтобы устройство отображения было скомпоновано для восприятия пассажиром на переднем сиденье или другими пассажирами транспортного средства, либо для одновременного восприятия множеством действующих лиц. Более того, множество экранов устройства отображения преимущественно может быть предусмотрено для предоставления отображения для водителя, пассажира на переднем сиденье и/или других пассажиров.

В результате того обстоятельства, что действующее лицо, касающееся рабочей зоны элемента управления кистью руки, идентифицируется, можно особенно простым образом определять ориентацию кисти руки, используемой для приведения в действие элемента управления, относительно рабочей зоны, чтобы отображать изображение виртуальной кисти руки в определенной ориентации на устройстве отображения. В частности, это дает возможность отображать моделированную или виртуальную кисть руки на устройстве отображения достаточно точным образом для управления элементом управления без необходимости в сложном захвате изображения и оценке изображения. В результате того обстоятельства, что кисть руки оператора отображается таким образом, что кончик пальца соответствует точке контакта в рабочей зоне, также можно создавать визуальное изображение, которое в значительной степени соответствует непосредственному наблюдению ввода в рабочей зоне. Например, рабочее меню, из которого пункты меню могут выбираться касанием или приложением давления в отображенной точке контакта, может отображаться на экране устройства отображения. Изображение, содержащее в себе моделированную или виртуальную кисть руки оператора, которая отображается на экране устройства отображения, поэтому, например, может соответствовать зрительному впечатлению при управлении воспринимающим касание экраном. Это дает возможность задействовать элемент управления особенно простым и интуитивным образом. В этом случае, например, отображенное рабочее меню также может оставаться различимым «под» кистью руки в результате отображения кисти руки прозрачным или полупрозрачным образом.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, оператор идентифицируется на основе сигнала из по меньшей мере одного датчика занятости сиденья. Такие датчики занятости сиденья присутствуют на многих транспортных средствах, например, для того чтобы инициировать предупредительный сигнал, если сиденье занято, а связанный ремень безопасности не был надет. Например, если переднее пассажирское сиденье не занято и задние сиденья в транспортном средстве также не заняты, может делаться вывод, что водитель является тем, кто касается рабочей зоны элемента управления своей кистью руки. С другой стороны, если, например, занято только заднее правое сиденье, может предполагаться, что пассажир, сидящий на этом сиденье, является оператором. Это дает возможность четко идентифицировать оператора в множестве рабочих ситуаций.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, электропроводность человеческого тела используется для идентификации оператора. В этом случае, применяется то обстоятельство, что когда рабочая зона подвергается касанию, замыкается цепь через сиденье оператора по телу оператора через кисть руки в рабочую зону. Из того обстоятельства, что есть электрический контакт с рабочей зоной через сиденье оператора или через переднее пассажирское сиденье, либо через другое сиденье внутри транспортного средства, следует, что водитель, пассажир на переднем сиденье или другой пассажир касаются рабочей зоны. Более того, идентификационный код, который различен в зависимости от сиденья, может передаваться через цепь. Это дает возможность идентифицировать оператора особенно достоверным образом.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, рабочая зона скомпонована в центре консоли транспортного средства, с тем следствием, что она может доставаться как водителем, так и пассажиром на переднем сиденье, а возможно, дополнительными пассажирами транспортного средства. По меньшей мере один датчик для обнаружения кисти руки или плеча и предплечья руки действующего лица, касающегося рабочей зоны из этого сиденья, скомпонован на стороне рабочей зоны. По меньшей мере один датчик, в частности, находится в форме датчика присутствия и имеет направленную вверх зону обнаружения, в которой может обнаруживаться присутствие части тела оператора. Например, если такие датчики скомпонованы по левую сторону рабочей зоны, правую сторону и заднюю сторону рабочей зоны, как видится в направлении движения транспортного средства, направление, с которого оператор хватается за рабочую зону, может обнаруживаться таким образом. Это также дает возможность определять, простым способом, является ли водитель, пассажир на переднем сиденье или другой пассажир управляющим элементом управления.

Также предпочтительно, чтобы захватывалось положение сидения идентифицированного оператора, в результате чего, например, возможны выводы относительно размера тела и положения руки оператора, в частности углового положения соответствующей руки, и кисти руки оператора в ходе приведения в действие элемента управления. Более того, размер кисти руки оператора может логически выводиться из размера тела, определенного по положению сидения. Это дает возможность отображать виртуальную кисть руки оператора на устройстве отображения особенно точным образом.

Положение сидения оператора предпочтительно захватывается посредством захвата положения по меньшей мере одного элемента регулировки сиденья, связанного с идентифицированным оператором. Например, положение сидения оператора является результатом выбранного положения сиденья в продольном направлении транспортного средства. Это, в частности, связано с размером тела оператора. Более того, положения дополнительных элементов регулировки сиденья, связанных с идентифицированным оператором, например, угол наклона спинки сиденья, угол наклона подушки сиденья и/или высота сиденья, могут оцениваться, для того чтобы захватывать положение сидения оператора еще более точным образом. Положения регулировки зеркал и/или рулевого колеса также могут оцениваться, для того чтобы определять положение сидения оператора, если последний является водителем. Соответствующие датчики смещения могут быть предусмотрены с целью захвата положений элементов регулировки. В транспортных средствах настройками сиденья, которые могут быть предопределены на основе действующих лиц, предварительно заданные параметры настройки сиденья могут оцениваться непосредственно, для того чтобы определять положение сидения оператора. Можно легко определять положение сидения оператора особенно точным образом, захватывая положение сидения с помощью положения по меньшей мере одного элемента регулировки.

Упрощенная модель оператора предпочтительно используется для определения ориентации кисти руки оператора. Эта модель передает зависимость между определенным положением сидения и параметрами, которые указывают ориентацию кисти руки оператора, касающейся рабочей зоны элемента управления, например, угловое положение кисти руки относительно рабочей зоны. В качестве альтернативы, параметры, которые определяют ориентацию руки, могут логически выводиться из определенного положения сидения оператора с помощью предварительно определяемого и сохраненного семейства характеристик или, возможно, многомерной таблицы (справочной таблицы). В частности, положение сиденья оператора в продольном направлении транспортного средства предоставляет возможность делаться выводу о размере тела оператора, в результате чего угол руки и угловое положение кисти руки могут рассчитываться в свою очередь. Это дает возможность особенно простым образом определять параметры, которые дают возможность отображать виртуальную кисть руки оператора на устройстве отображения.

Угол кисти руки и/или размер кисти руки оператора предпочтительно определяются по положению сидения идентифицированного оператора. Размер кисти руки, в частности, определяется по размеру тела оператора, который может определяться с помощью положения сиденья оператора в продольном направлении транспортного средства. Угол кисти руки, к тому же, главным образом ассоциативно связан с продольным положением сиденья оператора, но также в меньшей степени находится под влиянием других параметров регулировки положения сидения, например, высоты и угла наклона спинки сиденья. Сведения об угле кисти руки и/или размере кисти руки дают возможность отображать виртуальную кисть руки, соответствующую кисти руки оператора, на устройстве отображения особенно точным образом.

Согласно одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения, положение точки контакта кисти руки в рабочей зоне отображается на устройстве отображения. Точка контакта, поэтому, отображается, вместе с виртуальной кистью руки оператора, на устройстве отображения, кончик пальца кисти руки, соответствующий отображенной точке контакта. Как результат, изображение, содержащее в себе моделированную или виртуальную кисть руки оператора, отображаемую на экране устройства отображения, например, может еще лучше соответствовать зрительному впечатлению при эксплуатации традиционного воспринимающего касание экрана. Это дополнительно улучшает удобство и простоту использования элемента управления.

Также предпочтительно, чтобы положение точки контакта кисти руки в рабочей зоне определялось с учетом определенной ориентации кисти руки. Даже в случае оператора, касающегося рабочей зоны не только в одной точке, но скорее, например, множеством пальцев и/или сжатой кистью руки, это дает возможность определять ту точку контакта, в которой оператор касается рабочей зоны кончиком определимого пальца. Например, если водитель был идентифицирован в качестве оператора в транспортном средстве с левосторонним управлением, на основе определенного угла кисти руки, например, может предполагаться, что кончик указательного пальца, который обычно используется для осуществления ввода в рабочей зоне, в случае множества обнаруженных точек контакта, соответствует самой дальней точке контакта, скомпонованной в левой передней области, или, если обнаружен плоский контакт, содержащий большую площадь, чем кончик пальца, скомпонован в левой передней области зоны контакта. Это дает возможность достоверно идентифицировать положение кончика пальца, которым оператор обычно управляет элементом управления, даже когда до рабочей зоны касаются в более чем одной точке, как, например, может происходить во время скоротечной операции или во время поездки по ухабистой дороге.

Устройство согласно изобретению содержит элемент управления, который содержит рабочую зону или находится в форме такой рабочей зоны, рабочая зона, в частности, находится в форме воспринимающей касание панели или воспринимающего касание экрана и является допускающей компоновку на центральной консоли или в нижней области приборной панели транспортного средства. Устройство также содержит первое средство датчика для идентификации оператора элемента управления и второе средство датчика для захвата положения сидения оператора. Такое первое средство датчика, например, может быть датчиками занятости сидений, электроконтактными датчиками для обнаружения замыкания цепи через сиденье и оператора на рабочую зону, и/или датчиками присутствия для выявления руки оператора, достающей рабочую зону; датчики присутствия, например, могут быть в форме оптических или емкостных датчиков. Второе средство датчика, в частности, может быть датчиками смещения, связанными с регулировкой сиденья, или средством датчика для захвата ввода регулировки сиденья, который также может использоваться для установки положения сидения, предопределенного на основе действующих лиц. Устройство согласно изобретению также содержит память и средство процессора, которые предназначены для определения ориентации кисти руки, которая используется оператором для касания рабочей зоны элемента управления, на основе сигналов из средства датчика и на основе хранимой модели оператора или хранимой таблицы. Память и средство процессора могут формировать устройство управления или могут быть связаны с таким устройством управления. Устройство согласно изобретению также содержит устройство отображения, которое, в частности, содержит экран, который может быть скомпонован близко от направления обзора водителя в транспортном средстве, предпочтительно, в верхней области приборной панели. Устройство отображения предназначено для отображения изображения кисти руки в предопределенном положении относительно рабочей зоны, то есть в определенной ориентации в положении, из условия, чтобы кончик определимого пальца, например, указательного пальца, кисти руки, соответствовал точке контакта. Устройство согласно изобретению дает возможность отображать моделированную или виртуальную кисть руки оператора на устройстве отображения особенно просто в отношении рабочего меню некоторым образом, соответствующим зрительному наблюдению кисти руки оператора на воспринимающей касание панели или воспринимающем касание экране. Это улучшает удобство и простоту использования элемента управления.

Устройство отображения предпочтительно имеет такое же соотношение размеров, что и рабочая зона и, в частности, такой же размер. Это дополнительно улучшает интуитивные удобство и простоту использования элемента управления.

Устройство согласно изобретению, в частности, предназначено для выполнения способа, описанного выше.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение пояснено подробнее ниже в качестве примера с использованием чертежей, на которых:

фиг. 1 показывает кабину автомобиля, снабженного устройством согласно изобретению и принципиальную схему соединений такого устройства;

фиг. 2 показывает упрощенную блок-схему последовательности операций способа согласно изобретению;

фиг. 3 показывает упрощенную иллюстрацию идентификации оператора;

фиг. 4 показывает упрощенную блок-схему последовательности операций способа для оперирования рабочим меню;

фиг. 5 показывает иллюстрацию точки контакта и моделированной кисти руки оператора на экране.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано в правой части по фиг. 1, множество элементов управления скомпоновано на приборной панели 1 и на центральной консоли 2 моторного транспортного средства, в частности автомобиля. Согласно одному из примерных вариантов осуществления, воспринимающая касание панель 3 скомпонована на центральной консоли, из условия чтобы чувствительная к касанию поверхность воспринимающей касание панели 3 могла удобно касаться водителем с использованием его правой кисти руки. Экран 4, который может восприниматься водителем с относительно легким переключением его направления обзора с направления обзора, направленного на дорогу впереди, также размещено в верхней области приборной панели. В качестве альтернативы, экран также может быть в форме устройства отображения для чтения без наклона головы (здесь не проиллюстрировано), то есть содержание воспроизводится на ветровом стекле в направлении обзора водителя.

Воспринимающая касание панель 3 также может удобно доставаться пассажиром на переднем сиденье, чтобы быть согласованной с его левой рукой. В компоновке, показанной на фиг. 1, экран 4 также может быть виден пассажиру на переднем сиденье. Дополнительная воспринимающая касание панель 6, которая может приводиться в действие водителем без убирания его рук с рулевого колеса, также скомпонована в области рулевого колеса 5.

Может быть выполнено касание пальцем воспринимающей касание панели 3, для того чтобы выбрать и активировать конкретные пункты меню, например, в пределах рабочего меню, к примеру, для того чтобы оперировать радиосистемой транспортного средства. Как символически проиллюстрировано в левой части фиг. 1, вводы, вызванные оператором, и побуждающие действия воспринимающей касание панели 3 оцениваются устройством управления, которое возбуждает экран 4 для отображения виртуальной кисти руки, соответствующей кисти руки оператора, и рабочего меню. Дополнительная воспринимающая касание панель 6 на рулевом колесе 5, которая, подобным образом, может использоваться для управления некоторыми или всеми функциями, оперирование которыми может осуществляться с воспринимающей касание панели 3, имеют приоритет над воспринимающей касание панелью 3 на центральной консоли. Независимо от срабатывания воспринимающей касание панели 3 на центральной консоли 2, водитель, поэтому, может управлять соответствующими рабочими функциями на воспринимающей касание панели 6 в области рулевого колеса 5. При описании способа согласно изобретению, ниже предполагается, что дополнительная воспринимающая касание панель 6 не приводится в действие.

Тогда как воспринимающая касание панель 3 может удобно доступна с использованием правой руки водителя, водитель не может легко без труда распознавать положение воспринимающей касание панели 3, на котором выполнен ввод. Для этой цели, водитель был бы должен серьезно переключить свое направление обзора, для того чтобы быть способным увидеть воспринимающую касание панель 3 и свою кисть руки, используемую для оперирования воспринимающей касание панелью 3; фокусирование на относительно коротком расстоянии также было бы необходимым. Для того чтобы облегчать оперирование воспринимающей касание панелью 3 рабочее меню, таким образом, отображают на экране 4, а также моделированную кисть руки оператора в положении и ориентации, соответствующих таковым у кисти руки относительно воспринимающей касание панели 3, вместе точкой контакта, в которой может производиться ввод посредством нажатия пальцем.

С этой целью, как схематически проиллюстрировано на фиг. 2, после того, как был обнаружен контакт с воспринимающей касание панелью 3 (смотрите фиг. 1), прежде всего, определяется, согласно одному из примерных вариантов осуществления изобретения, какой из возможных пассажиров транспортного средства оперирует воспринимающей касание панелью. Такая ситуация схематично проиллюстрирована на фиг. 3. Согласно фиг. 3, электрическая цепь на воспринимающую касание панель 3 замыкается через сиденье 7 и тело 8, и руку 9, и кисть руки (подробно не проиллюстрирована) водителя, через кожу, в результате чего, можно определять, водитель ли касается воспринимающей касание панели 3. Слабый электрический ток, который неощутим для водителя, из сиденья 7 к воспринимающей касание панели 3 указан на фиг. 3 пунктирной линией. Подобным образом, соответствующая цепь через сиденье 10, тело 11 и руку 12 пассажира на переднем сиденье может использоваться для определения, касается ли воспринимающей касание панели 3 последний. В ситуации, проиллюстрированной на фиг. 3, пассажир на переднем сиденье не касается воспринимающей касание панели 3, с тем результатом, что соответствующая цепь не замкнута. В дополнение, код, который является характеристическим признаком оператора, может передаваться через соответственную цепь, для того чтобы идентифицировать оператора особенно достоверным образом.

Если далее было определено, что пассажиры транспортного средства оперируют воспринимающей касание панелью 3, положение продольной регулировки сиденья, связанного с идентифицированным оператором, которым является водитель в ситуации, показанной на фиг. 3, считывается согласно примерному варианту осуществления способа согласно изобретению, проиллюстрированному на фиг. 2. Вероятный размер тела оператора, а также возможная ориентация руки, используемой оператором для оперирования воспринимающей касание панелью, определяются оттуда посредством модели; эти параметры, например, также могут считываться из таблицы. Соответствующие вычислительные операции, в частности, выполняются в реальном времени. Более того, предопределенный вероятный операционный жест используется для определения положения кисти руки, используемой оператором для оперирования воспринимающей касание панелью 3, относительно точки контакта, которая была определена по сигналу с воспринимающей касание панели. Если, например, раньше было определено, что водитель транспортного средства производит ввод с использованием указательного пальца своей правой руки, кончик пальца указательного пальца правой руки может идентифицироваться с обнаруженной точкой контакта на воспринимающей касание панели 3. Вместе с размером кисти руки, который оценен по определенному размеру тела и определенному ранее положению руки, используемой оператором для оперирования воспринимающей касание панелью 3, поэтому, все параметры известны для отображения кисти руки оператора в правильном размере и положении относительно точки контакта на воспринимающей касание панели. Такое отображение моделированной или виртуальной кисти руки осуществляется на экране 4 (см. фиг. 1), с тем результатом, что оператор всегда может отслеживать действия, выполняемые или подлежащие выполнению им в рабочем меню, на воспринимающей касание панели 3. В этом случае, отображение соответствует отображению, которое имел бы оператор при оперировании воспринимающим касание экраном, который мог бы обозреваться им непосредственно. В дополнение, улучшенная видимость лежащего в основе рабочего меню может достигаться посредством отображения моделированной или виртуальной кисти руки прозрачным или полупрозрачным образом.

Фиг. 4 схематично иллюстрирует последовательность оперирования воспринимающей касание панелью 3. Если обнаружен контакт с воспринимающей касание панелью 3, прежде всего, определяется, осуществляется ли это с усилием ниже или выше порогового значения. Точка контакта отображается в «пассивном» режиме в случае относительно низкого усилия и отображается в режиме «ввода» в случае относительно высокого усилия. В последнем случае, дополнительно выполняется проверка, для того чтобы определять, соответствует ли положение точки контакта области ввода, активной в соответствующее время, и, если дело обстоит именно так, выполняется действие, соответствующее области ввода, например, некоторым образом, соответствующим работе традиционного воспринимающего касание экрана. Короткое нажатие с относительно высоким усилием, таким образом, например, выбирает меню или пункты меню, длинное нажатие вызывает подменю и т.д.

Один из возможных способов отображения на экране 4 проиллюстрирован на фиг. с 5a по 5f. В этом случае, изображения в верхней строке (фиг. с 5a по 5c) соответствуют пассивному режиму, а изображения на фиг. с 5d по 5f соответствуют режиму ввода. Отображение традиционного воспринимающего касание экрана, во время эксплуатации которого оператор имеет свою кисть руки в поле зрения, показано на левых изображениях (фиг. 5a и 5d). В этом случае, точка контакта, то есть зона, в центре которой лежит точка контакта, или которая представляет точку контакта, может отображаться разными способами в зависимости от того, вызван ли пассивный режим или режим ввода; фиг. 5a показывает точку контакта 14 в пассивном режиме, а фиг. 5d показывает точку контакта 15 в режиме ввода. В пассивном режиме, пункты меню, например, могут подвергаться переходу, например, посредством перемещения пальца наряду с тем, что пункты меню могут активизироваться в режиме ввода. Точка контакта 14, 15, отображенная на экране 4, соответствует реальной точке контакта на воспринимающей касание панели 3. Рабочее меню не проиллюстрировано на фиг. с 5a по 5f ради разборчивости.

Поскольку, в представленном случае, оператор, в частности, если он является водителем, не имеет рабочей зоны в поле зрения или не имеет рабочую зону в поле зрения постоянно, виртуальная кисть 16, 18 руки оператора отображается вместе с меню, которое должно оперироваться на устройстве отображения (экране 4, см. фиг. 1). Такое отображение, когда водитель был идентифицирован в качестве оператора, показано на фиг. 5b и 5e. Кисть руки оператора символически отображается в качестве виртуальной кисти 16, 18 руки на основе параметров, определенных, как описано выше, точка указательного пальца отображается в положении определенной точки контакта. Согласно фиг. 5b, поэтому, нет необходимости специально отмечать точку контакта. Фиг. 5e показывает, что точка контакта 17 была помечена в режиме ввода. Фиг. 5b и 5e показывают виртуальную кисть 16 руки водителя, то есть правой руки, в случае транспортного средства с левосторонним управлением, ввод производится водителем с использованием его указательного пальца. Согласно фиг. 5c и 5f, отображаемая виртуальная кисть 18 руки является кистью руки пассажира на переднем сиденье, если последний был идентифицирован в качестве оператора. Вместе с виртуальной кистью 16, 18 руки, также может отображаться часть плеча и предплечья руки оператора, как указано на фиг. 5b, 5c, 5e и 5f. Виртуальная кисть 16, 18 руки и плечо и предплечье руки оператора могут отображаться прозрачным или полупрозрачным образом.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Устройство для отображения кисти руки оператора элемента управления транспортного средства содержит элемент управления, который содержит рабочую зону или находится в форме такой рабочей зоны. Рабочая зона предназначена для обнаружения контакта от кисти руки оператора и для определения точки контакта. Устройство для отображения также содержит первый и второй датчики, память, процессор и устройство отображения для отображения изображения виртуальной кисти руки. Способ для отображения кисти руки оператора указанного элемента управления на устройстве отображения заключается в том, что обнаруживают контакт между рабочей зоной и кистью руки оператора. Определяют положение точки контакта. Идентифицируют оператора. Определяют ориентацию кисти руки. Отображают изображение кисти руки на устройстве отображения таким образом, что кончик пальца соответствует положению точки контакта. Достигается повышение точности определения кисти руки оператора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ для отображения кисти руки оператора элемента управления транспортного средства на устройстве отображения транспортного средства, согласно которому обнаруживают контакт между рабочей зоной элемента управления и кистью руки оператора, определяют положение точки контакта, идентифицируют оператора, определяют ориентацию кисти руки и отображают изображение соответствующим образом ориентированной виртуальной кисти (16, 18) руки на устройстве отображения таким образом, что кончик пальца соответствует положению точки контакта.

2. Способ по п.1, в котором оператора идентифицируют посредством по меньшей мере одного датчика занятости сиденья.

3. Способ по п.1 или 2, в котором оператора идентифицируют замыканием цепи через кисть руки оператора.

4. Способ по п.1 или 2, в котором рабочая зона скомпонована на центральной консоли (2) транспортного средства и оператора идентифицируют посредством датчика, скомпонованного со стороны рабочей зоны с целью обнаружения кисти руки и/или руки (9) оператора.

5. Способ по п.1 или 2, в котором захватывают положение сидения оператора.

6. Способ по п.1 или 2, в котором положение сидения захватывают посредством захвата положения по меньшей мере одного элемента регулировки сиденья (7) оператора.

7. Способ по п.5, в котором ориентацию кисти руки и/или размер кисти руки определяют по положению сидения с помощью модели оператора и/или таблицы.

8. Способ по п.1 или 2, в котором точку контакта отображают на устройстве отображения.

9. Способ по п.1 или 2, в котором положение точки контакта определяют с учетом определенной ориентации кисти руки.

10. Устройство для отображения кисти руки оператора элемента управления транспортного средства, содержащее элемент управления, который содержит рабочую зону или находится в форме такой рабочей зоны, которая предназначена для обнаружения контакта от кисти руки оператора и для определения точки контакта, также содержащее первое средство датчика для идентификации оператора элемента управления, второе средство датчика для захвата положения сидения оператора, средство памяти, процессор для определения ориентации кисти руки на основе сигналов с первого и второго средств датчика и устройство отображения для изображения виртуальной кисти (16, 18) руки в правильном положении относительно точки контакта.