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CN107835970A - 行进器、用户接口和用于在与用户接口相互作用时辅助使用者的方法 - Google Patents

行进器、用户接口和用于在与用户接口相互作用时辅助使用者的方法 Download PDF

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CN107835970A CN201680040245.4A CN201680040245A CN107835970A CN 107835970 A CN107835970 A CN 107835970A CN 201680040245 A CN201680040245 A CN 201680040245A CN 107835970 A CN107835970 A CN 107835970A
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Abstract

本发明涉及一种行进器、一种用户接口以及一种用于在与用户接口(1)相互作用时辅助使用者的方法。所述方法包括步骤：检测使用者的输入件(2)相对于用于检测在空间中自由实施的手势的检测区域的界限的越界，并且作为对检测到的越界的响应借助在用户接口(1)的显示装置(4)的边缘区域中的照明带(8)显示所述越界。

Description

行进器、用户接口和用于在与用户接口相互作用时辅助使用 者的方法
现有技术
本发明涉及一种行进器、一种用户接口以及一种用于在与用户接口相互作用时对使用者进行辅助的方法。本发明尤其涉及这种用户接口，在所述用户接口中，自由地在空间中实施的手势(“3D-手势”)被用于输入。
为了能操纵手势控制的界面，待由传感器检测的徒手手势(德语：Freihandgesten)必须在确定的区域中实施。在传感技术上受到限制的区域对使用者来说很难被识别。此外，在该区域中不同位置上实施的手势的识别质量也不同。
大众集团在2015年一月消费电子产品展(CES)上展现了一种用户接口，其中，一旦使用者的手部位于传感技术上被监视的区域中，就通过在显示器上的光标显示。该手部在此空间中的位置被传输至显示器。然而光标的使用带来也可以使用指示性手势的想法，换句话说即可以直接操控对象。然而该解决方案仅适于相互作用的确定形式。
专利文献US2012/0260164A1公开了一种形状可变的显示器装置，其按照用于触觉输入的触摸屏的形式设置。还建议，通过视觉反馈(“高亮”)确认选择手势。
专利文献DE 10 2012 216 193 A1公开了一种用于借助手势操纵机动车组件的装置，其中，显示器件进入规定用于3D手势检测的传感器空间中被声学、视觉或者触觉地确认。建议抬头显示器用于视觉的输出。
发明内容
上文指出的技术问题按照本发明通过一种用于在与用户接口相互作用时对使用者进行辅助的方法解决。在所述方法中，在第一步骤中检测输入件(例如手写笔(Stylus笔)、手部、手指、智能手表、可穿戴设备)相对于用于检测在空间中自由实施的手势(3D手势)的检测区域的界限的越界。所述检测区域尤其用于检测这种手势，所述手势在完全不与用户接口的显示单元的表面触碰的情况下实施。因此，所述检测区域尤其可以具有相对于显示单元的表面不等于0mm的距离。检测区域的界限可以是外部的界限，或者例如使得位于检测区域内部的核心区域相对于外部区域虚拟地隔开。所述越界可以作为进入检测区域或者从检测区域离开进行。作为对检测到的越界的响应，借助在用户接口的显示装置的边缘区域中的照明带(或者说“发光条”)标识或者说报告所述越界。所述照明带具有的长度明显大于照明带的横向延伸量。照明带可以在边棱的一部分上或者在显示单元的整个边棱长度上延伸。因此，所述照明带也可以理解为“照明线”。照明带的窄长的尺寸设计实现了向使用者反馈的特别巧妙的、并且不明显占用显示装置的显示面的方式和方法。通过在显示装置的边缘区域中布置照明带能够直观地理解到，手势已经越过检测区域的界限，而不需要解释性的符号。因此，使用者不必经历用于照明带的正确解释的费事的学习过程，以此使得从交通状况或者说从交通工具驾驶中分散的注意力尽可能小和尽可能好地辅助交通安全。
从属权利要求示出本发明的优选改进设计方案。
在一种设计方案中，照明带可以借助显示装置中的像素呈现。以这种方式可以取消附加的、对显示装置镶边的照明装置，并且可以特别低成本地实现按照本发明的方法。
备选地或者附加地，可以配设单独的装置，所述单独的装置包括照明件(例如LED)和可能的光导体/扩散器用于构成照明带，所述单独的装置的光出口对显示装置镶边。以这种方式可以不依赖于显示装置的亮度地选择光强度，并且显示装置的显示面还能用于其他的可选内容。
优选地，照明带仅在所述越界的持续期间显示。换句话说，可以识别到过渡状态，所述过渡状态例如从第一时间点持续直至第二时间点，在第一时间点输入件首次进入界限区域，在第二时间点输入件已经完全离开界限区域。在上述时间点之间，输入件因此无间断地位于界限区域内部并且照明带仅在该时间段期间产生。该设计方案可以实现在输入件完成进入后用户接口的操纵而不被一个或者多个照明带分散注意力。
优选地，由照明带发出的光的强度根据输入件相对于检测区域的界限的位置改变。例如，若输入件靠近显示装置或者说检测区域的中部区域时，强度增加。相应地，当输入件远离检测区域的中部区域时或者说输入件沿远离检测区域的中部区域的方向经过检测区域的界限时，强度可以相反地降低。以这种方式，使用者通过照明带如下所述地得到直接的反馈，即输入件的当前运动是否朝向这样的位置，在该位置中用户接口可操纵或者朝向检测区域以外的方向。
关于输入件相对于检测区域的位置的相应的反馈可以通过由照明带发出的光的颜色的变化进行。例如，绿色的或者蓝色的颜色表示输入件在检测区域中的中央的位置，该颜色在输入件从检测区域逐渐引出时经黄色和橙色向红色变化。这种设计方案加强了显示的直观性或者说对使用者的反馈的直观性。
对强度和/或颜色的调整根据位置的上述调整可以根据所述越界相对于检测区域的方向改变。第一方向可以描述输入件进入检测区域，相较而言，第二方向可以描述输入件离开检测区域。因此在向检测区域的中央靠近时，强度变化或者说颜色变化沿第一方向延伸，而强度变化或者说颜色变化沿相反的方向被相应地颠倒。相应地也适用于声学输出或者说包括不同声高的至少两个声音的声响标志，其中，在沿第一方向移过检测区域的界限时播放的声音序列在之后离开检测区域时沿相反的方向播放。这种声学的反馈可以补充或者按部分替代所述越界的显示的上述设计方案。
检测区域的结构可以根据所使用的传感器例如是平截头棱锥体形的，其中，为显示装置的表面分配该平截头棱锥体的最小的横截面，并且该平截头棱锥体沿相对于显示方向的表面的法向增大。以相应的方式，平截头棱锥体也可以相对于传感器定向而取代相对于显示装置的表面定向，所述传感器用于产生检测区域。备选地，检测区域也可以立方形地或者截头圆锥形地设计。这种传感器例如可以设计为红外线LED传感器或者说红外线LED条。
按照本发明的第二方面，建议一种用于在相互作用时对使用者进行辅助的用户接口。所述用户接口例如可以设计用于在行进器中使用。所述用户接口包括用于检测输入件(例如手、手指、手写笔(Stylus笔)、智能手表或者可穿戴设备)的检测装置、评估单元(例如电子控制器、可编程处理器、微控制器或者说Nano控制器)和信号装置，借助所述信号装置可以向使用者发出关于越过检测区域的界限的反馈。所述信号装置可以设计用于声学反馈(例如扬声器的形式)和/或用于触觉反馈(例如以振动激励器的形式)。然而，信号装置至少包括用于在用户接口的显示装置的边缘区域中产生照明带的器件，并且因此可以通过显示装置实现。所述评估单元设置用于检测输入件相对于用于检测自由地在空间中实施的手势的检测区域的界限的越界(即离开或者进入)。作为对检测到的越界的响应，信号装置被设置为借助在用户接口的显示装置的边缘区域中的照明带报告所述越界。
按照第三发明主题建议一种计算机程序产品(例如数据存储器)，在所述计算机程序产品上存储有指令，所述指令促使可编程处理器执行按照开头所述发明主题的方法的步骤。所述计算机程序产品可以设计为CD、DVD、蓝光碟、闪存器、硬盘、RAM/ROM、缓存等等。
按照本发明的第四主题建议一种代表指令的信号串，所述指令促使可编程处理器执行按照开头所述发明主题的方法的步骤。以这种方式把在信息技术方面提供所述指令在下述情况中也纳入保护范围，即为此所需的存储介质在权利要求的保护范围之外的情况。
按照本发明的第五主题建议一种行进器(例如客车、轻型货车、重型货车、摩托车、空中和/或水用交通工具)，所述行进器包括按照第二发明主题的用户接口。在此，所述用户接口尤其规定用于行进器的驾驶员，驾驶员借助所述用户接口在驾驶行进器期间可以与行进器和行进器的技术装置通信。备选地或者附加地，随行的乘员可以操纵用户接口。所述特征、特征组合以及由此得到的优点与结合按照本发明的方法所述内容显然一致，为了避免重复引用上述实施方式。
本发明的基础认识是，光学的传感器在确定物理空间内可以比在其他空间内更好地识别徒手手势。使用者以此了解，他必须在哪个空间中实施用于控制图形用户接口的手势，使用者可以按照本发明地“扫描”该空间。若使用者把手部保持在预定的、最佳空间中，则照明带(尤其彩色地)亮起作为积极的反馈。所述反馈可以持续直至使用者把输入件从所述空间引出。以这种方式，使用者可以“实体地扫描”用于手势检测预定的空间和了解该空间的界限。照明带或者说由多个照明带构成的框的无形的反馈适合于间接地操纵的接口。以这种方式，使用者直截了当地知道，不能使用指示性手势，以此避免现有技术中时常出现的误解。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明的实施例。附图中：
图1示出按照本发明设计的、带有按照本发明设计的用户接口的实施例的行进器的实施例的组件的示意图；
图2示出按照本发明的用户接口的第一实施例对通过输入件进入检测区域的反馈的示意图；
图3示出按照本发明的用户接口的第二实施例对通过输入件离开检测区域的反馈的示意图；
图4示出按照本发明的用户接口的第三实施例对通过输入件进入检测区域的反馈的示意图；
图5示出按照本发明的用户接口的第四实施例对通过输入件离开检测区域的反馈的示意图；
图6示出按照本发明的、用于在与用户接口相互作用时辅助使用者的方法的实施例的示意性步骤的流程图。
具体实施方式
图1示出轿车10作为按照本发明的行进器，所述行进器具备带有作为显示装置的显示屏4和作为评估单元的电子控制器6的用户接口1。在显示屏4下方配设有红外LED条5作为检测装置，所述检测装置在显示屏4前构建立方形的检测区域3。数据存储器7被设置用于，提供用于执行按照本发明的方法的程序码以及在输入件在逾越检测区域3的界限的情况下用于红外LED条5的信号的参照。所述电子控制器6与其他上述组件在信息技术上星形相连。扬声器13在信息技术上连接在电子控制器6上，以便可以为所述越界的显示配上声响的声学输出。
图2示出图1中所示的显示屏4，其边缘区域(用于显示可选内容的显示面的像素)被用于显示照明带8，以便显示或者说报告在显示屏4前沿双向箭头P经过检测区域的界限向中部的位置的方向运动的手部2的进入。照明带8由四个基本上线状的元件构成，所述线状的元件沿显示屏4的四个棱边占有多个相应最外部的像素。照明带8因此也可以被理解为照明框。在使用者的手部2越过检测区域的界限期间照明带亮起，一旦所述越界完全地完成，则照明带熄灭。由照明带8在越界期间发出的光的强度可以为了使视觉表现不刺激而按照渐强或者说渐弱的调光过程的形式进行，并且可以包括发出的光的颜色更替。当使用者的手部然后(例如在完成输入后)又离开在显示屏4前的检测区域，则相应地以相反的方式发出信号。因为显示屏4被用于发信号或者说产生照明带，所以显示屏4也可以理解为信号装置12。
图3示出相对于图2的信号装置12的备选实施例，其以单独的发光体的形式对显示屏4镶边。功能基本与结合图2已述内容一致，而照明带8尤其在由单独的信号装置12发散的光的最大可能强度方面可以与显示屏4的设计可能性无关地设计。备选地或者附加地，发出的光可以作为间接光形成，方法是照明带8在不透明的挡板后产生并且向显示屏4的环境发射。这种设计方案实现了照明带8的在视觉上特别吸引人的和巧妙的以及较少分散注意力的外观。
图4示出按照本发明的用户接口的另外的设计方案，其中，在其自身宽度或者强度方面由外向内增强的照明带8来确认手部2的越界。在此，显示屏4的边缘附近的像素在产生照明带8时随时间被朝显示屏4的中部方向相邻的像素补充。在视觉上，照明带8或者说由多个照明带8构成的照明框渐强。可选的是，该向使用者的反馈伴随着第一声响标志9的输出，第一声响标志的形式为提升音高的中断的双音。
图5示出在图4中所示情况之后连接的情况，其中，使用者的手部2离开显示屏4前的检测区域，作为对此的响应，照明带8这样地渐暗，使得朝显示屏中部的方向(中间水平面或者说中间垂直面)最近的像素首先在其照明强度方面被降低，并且距离显示屏中部较远的像素接着被调暗。手部2沿箭头P的离开也伴随着声响标志11，所述标志呈降低音高的中断的双音的形式，以此使得使用者即使没有把视线对准用户接口也能知道他这时已经离开用于3D手势识别的检测区域。
图6示出按照本发明的用于在与用户接口相互作用时对使用者进行辅助的方法的实施例的步骤。在步骤100中，检测使用者的输入件相对于用于检测自由地在空间中实施的手势的检测区域的界限的越界。所述越界可以是进入或者离开检测区域或者说检测区域的区段(例如核心区域、边缘区域等等)。接着在步骤200中，通过照明带朝用户接口的显示装置的中部加宽构成照明带。在步骤300中在显示装置的边缘区域中构成照明带的最大的宽度并且输入件完全进入检测区域。这时，使用者可以借助3D手势的实施与用户接口或者说配属于使用者的技术装备交流。在输入之后，使用者在步骤400中离开检测区域，作为对此的响应，通过照明带朝显示装置的边缘区域变窄消除照明带。这种消除作为调光过程也在发出的光的总强度方面进行，直至照明带完全消失。结果是，以直观可理解的、视觉吸引人的和巧妙的方式和方法关于相对于检测区域的越界向使用者进行反馈，使得相应设计的用户接口的使用者接受度被提升，并且行驶安全性被改善。
虽然根据结合附图阐述的实施例详细说明了按照本发明的主题和有利的实施方式，但是对于本领域技术人员来说在不离开本发明保护范围情况下改变和组合所示实施例的特征是可能的，本发明的保护范围通过权利要求书确定。
附图标记列表
1 用户接口
2 手部
3 检测区域
4 显示屏
5 红外LED条
6 电子控制器
7 数据存储器
8 照明带
9 声响标志
10 轿车
11 声响标志
12 信号装置
13 扬声器
100-400 方法步骤
P 箭头

Claims (15)

1.一种用于在与用户接口(1)相互作用时对使用者进行辅助的方法，所述方法包括步骤：
-检测(100)使用者的输入件(2)相对于用于检测在空间中自由实施的手势的检测区域(3)的界限的越界，并且作为对检测到的越界的响应
-借助在用户接口(1)的显示装置(4)的边缘区域中的照明带(8)显示(300)所述越界。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，所述照明带(8)借助所述显示装置(4)的像素呈现。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中，所述照明带(8)对所述显示装置(4)的边棱、优选整个边棱镶边。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述照明带(8)仅在所述越界的持续期间显示。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述照明带(8)的强度根据所述输入件(2)相对于检测区域(3)的界限的位置改变。
6.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述照明带(8)的颜色根据所述输入件(2)相对于检测区域(3)的界限的位置改变。
7.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，
所述照明带(8)的
-颜色变化和/或
-强度变化
的方向根据所述越界相对于检测区域(3)的方向改变。
8.按照上述权利要求之一所述的方法，所述方法还包括步骤：
-通过所述照明带(8)朝向显示装置(4)的中部的加宽构成(200)照明带(8)或者
-通过照明带(8)朝向显示装置(4)的边缘区域的变窄消除(400)照明带(8)。
9.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，所述输入件(2)包括使用者的手部和/或手指。
10.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，检测区域(3)的界限构成平截头棱锥体形的和/或截头圆锥形的和/或立方形的空间。
11.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，
-相对于检测区域(3)沿第一方向的越界伴随着第一声响标志(9)，并且
-相对于检测区域(3)沿第二方向的越界伴随着第二声响标志(11)，并且
-其中，所述第一方向和所述第二方向不同，并且
-第一声响标志(9)和第二声响标志(11)不同。
12.一种用于在相互作用时对使用者进行辅助的用户接口，所述用户接口包括
-用于检测使用者的输入件的检测装置(5)，
-评估单元(6)和
-信号装置(12)，其中
-评估单元(6)设置用于，检测使用者的输入件(2)相对于用于检测在空间中自由实施的手势的检测区域(3)的界限的越界，并且
-所述信号装置(12)设置用于，作为对越界的响应，借助在用户接口(1)的显示装置(4)的边缘区域中的照明带(8)报告所述越界。
13.一种计算机程序产品，其包括指令，当所述指令在按照权利要求12所述的用户接口(1)的可编程评估单元(6)上实施时，促使评估单元(6)执行按照权利要求1至11之一所述的方法的步骤。
14.一种代表指令的信号串，当所述指令在按照权利要求12所述的用户接口(1)的可编程评估单元(6)上实施时，促使评估单元(6)执行按照权利要求1至11之一所述的方法的步骤。
15.一种行进器，其包括按照权利要求12所述的用户接口。
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