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CN118227021A - 多点触摸菜单选择器 - Google Patents

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CN118227021A
CN118227021A CN202311716724.1A CN202311716724A CN118227021A CN 118227021 A CN118227021 A CN 118227021A CN 202311716724 A CN202311716724 A CN 202311716724A CN 118227021 A CN118227021 A CN 118227021A
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menu
series
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human
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CN202311716724.1A
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格特-迪特尔·图扎尔
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Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Original Assignee
Faurecia Innenraum Systeme GmbH
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Abstract

一种用于控制车辆功能的人机交互设备，包括触感屏(1)，该触感屏适于显示至少第一菜单和/或第一系列功能(3)，控制单元(2)，该控制单元适于控制在该触感屏(1)上显示的内容，其中该控制单元(2)进一步适于：检测同时在该触感屏(1)上的用户的手指数量，当所检测到的手指数量至少等于三并且当所检测到的手指保持在该触感屏(1)上时，启动第一时间计数功能以对第一时间帧进行计数，以及当所计数的第一时间帧等于或大于预定阈值时，显示第二菜单和/或第二系列功能(4)。

Description

多点触摸菜单选择器
技术领域
本发明涉及用于控制车辆功能的人机交互设备。
背景技术
在现代车辆中，特别是在现代轿车中，越来越多的车辆功能，诸如空调、导航或多媒体服务能够由驾驶员、副驾驶员或乘客经由触敏显示器来控制。为了允许这些用户容易地访问越来越多的功能，需要在车辆中布置触敏显示器，以便诸如在汽车的中央控制台中允许用户自由地与它们进行交互。由于在大多数车辆中用户容易到达的空间通常是有限的，所以显示大量功能和对应的菜单配置会导致在密度上的高可视密度。这可能导致用户体验质量下降，并且需要大量的用户注意力，如果用户是车辆控制者，例如驾驶员，则问题会更大。
发明内容
因此，本申请旨在提供一种人机交互(HMI)设备，该设备允许显示以及容易地访问各种车辆功能。
该问题由根据权利要求1所述的人机交互设备解决。特别地，一种用于控制车辆功能的人机交互设备包括：
触感屏，该触感屏适于显示至少第一菜单和/或第一系列功能，
控制单元，该控制单元适于控制在触感屏上显示的内容，
其中该控制单元进一步适于：
检测同时在触感屏上的用户的手指数量，
当所检测到的手指数量至少等于三并且当所检测到的手指保持在触感屏上时，启动第一时间计数功能以对第一时间帧进行计数，以及当所计数的第一时间帧等于或大于预定阈值时，显示第二菜单和/或第二系列功能。
人机交互(HMI)设备允许由车辆的乘客控制车辆功能。在汽车的背景下，这些功能可能需要导航系统、空调和供暖、通信和娱乐系统，诸如音频或视频回放。HMI设备还可以允许控制更多的中央车辆功能，诸如点火、车灯、窗户控制、巡航控制或其它驾驶辅助系统直至包括用于自主驾驶的系统。
这些功能可以经由触感屏来控制。触感屏可以是基于表面电容、投影电容或互电容的电容式触摸屏、电阻式触摸屏或使用允许检测经由手指的多个触摸输入(通常称为多点触摸)的任何其它触摸屏技术。触感屏可以是平面、凸面或凹面，或者可以具有任何种类的弯曲轮廓，特别是以允许容易地设计成集成到车辆内部中。触感屏可以设置在汽车的中央或侧面控制台上、座椅的背面上、内部门板上或用户可能希望访问车辆功能的任何其它车辆表面上。
触感屏适于显示第一菜单和/或第一系列功能。第一菜单可以是与上述提到的功能中的任一种功能相关联的菜单。第一系列功能可以是上述提到的功能中的任一种功能，或者是与这些功能中的任一种功能的控制相对应的界面，或者是这些功能中的任一种功能的可视化表示。
人机交互设备进一步包括控制单元，该控制单元控制在触感屏上显示的内容。该控制单元可以是车辆的电子架构的一部分或者与该电子架构连接。
控制单元被配置为检测同时在触感屏上的用户的手指数量。触摸事件被定义为手指与触感屏的表面接触，并且控制单元能够同时识别多个触摸事件。控制单元能够进一步区分有意触摸事件和意外触摸事件，以正确地确定同时在触敏显示器上的手指数量。
如果所检测到的手指数量至少等于三，则控制单元启动第一时间计数功能。在所检测到的手指保持在触摸屏显示器上时，第一时间计数功能对第一时间帧进行计数。取决于所使用的触感屏的技术以及触感屏和控制单元的其它编程功能，将手指保持在触感屏上可包括保持手指在屏幕表面上的位置或允许手指在一定范围内移动。
当由第一时间计数功能计数的第一时间帧达到一定阈值时，意味着用户将手指已保持在触感屏的表面上达对应于该阈值的时间量，控制单元提示触感屏显示第二菜单和/或第二系列功能。
第二菜单和/或第二系列功能独立于第一菜单或第一系列功能弹出。第二菜单可以是允许访问上述车辆功能中的任一种功能的菜单。特别地，第二菜单可以是径向菜单，其允许用户经由触摸其菜单切片来访问车辆功能中的任一种功能。然而，第二菜单也采用在用户界面设计中常规使用的任何其它形式，尽管这里描述的人机交互设备对于仅需要小的移动和几个步骤来达到期望的菜单点的任何界面设计特别有效。第二系列功能也可以是上述车辆功能中的任一种功能。当所需数量的手指在屏幕表面上保持所需时间量时，所描述的车辆功能中的任一种功能可直接弹出。
如所要求保护的，人机交互设备允许容易地访问车辆功能。访问这些功能的过程仅需要少量步骤并且因此允许快速获得功能的控制，而不需要来自用户的高精神负荷。因此改善了用户体验，并且最小化了车辆操作者的可能的分心。
控制单元可以进一步被配置为确定所检测到的手指数量在触感屏上的位置，并且在接近所检测到的手指的位置的位置处显示第二菜单和/或第二系列功能。接近的位置可以优选地被理解为在第二菜单和/或第二系列功能与至少一个所检测到的手指之间小于5cm的距离内的位置。控制单元还可以计算触感屏的表面上与每个所检测到的手指的位置等距的点。该点然后可以用作第二菜单和/或第二系列功能的中心点。控制单元还可以确定所检测到的手指的所有位置所在的区域，并且在该区域周围布置第二菜单和/或第二系列功能。通过在接近所检测到的手指的位置显示第二菜单和/或第二功能，确保了用户总是能够在最少量的必要步骤内控制期望的车辆功能。从用户的观点来看，可以从触感屏上的任何地方访问第二菜单和/或第二系列功能，因此消除了到达被布置在对用户而言不舒适的触感屏上的并置处的界面元素的需要。
控制单元可以进一步被配置为显示至少部分地覆盖在第一菜单和/或第一系列功能上的第二菜单和/或第二系列功能。为此，可以半透明地显示第二菜单和/或第二系列功能。这允许第一菜单和/或第一系列功能(例如导航系统)在后台可视地继续其功能，而第二菜单和/或第二系列功能主动地显示。
启动第一时间计数功能所必需的所检测到的手指数量可以至少等于四。这保证了在触感屏上所检测到的手指的数量的更大的意向性，并且因此减少了无意调用第二菜单和/或第二系列功能的次数。此外，它允许控制单元将同时三个手指的检测分配给不同的控制功能。
用于显示第二菜单和/或第二系列功能的所计数的第一时间帧的预定阈值可以是2毫秒。优选地，其可以是1秒。对于与人机交互设备的直观用户交互，设备对用户输入的快速反应是必要的。2毫秒的反应时间对应于触感屏的一般反应时间。通过将阈值时间设置为1秒，保证了对第二菜单和/或第二系列功能的用户调用的巨大意向性，并且减少了无意激活的次数。因此，所选择的值范围表示屏幕反应的错误触摸与感知延迟之间的平衡。
控制单元可以被配置为当显示第二菜单和/或第二系列功能时并且当在所述第二菜单和/或第二系列功能上没有触摸时启动第二计数功能以对第二时间帧进行计数，并且在第二计数时间帧等于第二预定阈值之后停止显示第二菜单和/或第二系列功能。这样，在没有任何用户输入的情况下，第二菜单和/或第二系列功能在经过一定时间之后消失。这可以被认为是第二菜单和/或第二系列功能的“超时”功能。
停止显示第二菜单和/或第二系列功能的第二预定阈值可以是五秒。该第二阈值允许中断用户的输入，例如由于需要用户注意力的流量，而不需要重新开始用户与第二菜单和/或第二系列功能的交互，并且因此减少了由这种情况引起的可能的挫败感。
控制单元还可以被配置为当选择功能时停止显示第二菜单和/或第二系列功能。例如，这可以是当用户在第二菜单中做出选择或与第二系列功能交互时的情况。然后不再显示第二菜单和/或第二系列功能，并且替代显示的是所选择的功能。也可以是用户与不是第二菜单和/或第二系列功能的一部分的功能交互的情况，诸如在触感屏上显示的或经由不同方式访问的不同功能。此外，用户还可以与在触感屏上显示的系统消息或警告交互。在这些情况下，人机交互设备停止显示第二菜单和/或第二组功能，以便根据需要将用户注意力引导到与功能的交互。
第二菜单和/或第二系列功能还可以包括关闭按钮。与关闭按钮的交互提示控制单元停止显示第二菜单和/或第二组功能。这允许用户改变他们的意向，而不必等待第二菜单超时。
控制单元还可以被配置为仅检测第二菜单和/或第二系列功能上的至少一个手指。这增加了用户界面的精度并且减少了用户与第二菜单和/或第二系列功能的无意交互的次数，并且进一步确保了对将由特定多触摸事件或移动激活的不同功能的调用不会中断第二菜单和/或第二系列功能的显示。
所描述的特征可以自由地彼此组合以获得附加效果，以便提供允许容易地访问车辆功能的人机交互设备。
附图说明
从借助于以下附图给出的实施方案的详细描述中，本发明的上述以及其它方面将是显而易见的，其中：
图1示出了根据本发明的人机交互设备的框图，
图2示出了根据本发明的人机交互设备的功能，
图3示出了根据本发明的人机交互设备的功能的示例，并且
图4示出了关闭第二菜单的功能。
具体实施方式
下面将基于附图对人机交互设备进行更详细地解释，其中，相同的附图标记指代相同的元素。
图1示出了人机交互设备的一般配置。人机交互设备包括触感屏1和控制单元2。触感屏1和控制单元2都布置在车辆中。触感屏1能够显示至少第一菜单和/或第一系列功能3以及第二菜单和/或第二系列功能4。所显示的菜单和功能可包括导航系统、空调和供暖、通信和娱乐系统(诸如音频或视频回放)的图形用户界面或更多的中央车辆功能(诸如点火、车灯、窗户控制、巡航控制或驾驶辅助系统直至包括用于自主驾驶的系统)。控制单元2控制这些内容如何在触感屏1上显示。控制单元进一步连接到车辆系统，以允许经由触感屏来控制车辆系统。
图2和图3示出了人机交互设备的功能。图2示出了导致第二菜单和/或第二系列功能4的显示的序列。起始点是触感屏1显示第一菜单和/或第一系列功能1。控制单元2被配置为检测同时在触感屏1上的手指的数量。如果在任何时间所检测到的手指的数量至少等于三，则控制单元2启动第一时间计数功能以测量在触感屏1上保持该手指的数量的第一时间帧。在一些实施方案中，在触摸屏上所检测到的手指的必要数量可以是四个。如果所计数的第一时间帧达到阈值，诸如例如一秒，则控制单元2控制触感屏1显示第二菜单和/或第二系列功能4。
图3从用户的角度示出了相同的过程。用户是车辆的乘客并且特别地可以是车辆操作者。图3示出了被分成两部分的触感屏1。在该示例中，用户仅与触感屏的左侧部分交互，而右侧继续显示功能3，在这种情况下被例示为音频应用。显然，同样的步骤也可以应用于屏幕的右侧部分。触感屏被进一步描绘为具有附加的界面元素。这些仅用于描述的逼真性，而不是本公开的一部分。首先，触感屏1以导航应用形式显示第一功能3。然后，用户用所需数量的手指触摸触感屏1，并且将它们保持在屏幕表面上足够长的时间以达到时间阈值。该交互通知控制单元2，用户打算调用第二菜单和/或第二系列功能4。通过要求用户将手指保持在触感屏1上一段设定时间，可防止对控制单元2的无意调用。然后第二菜单和/或第二系列4功能在接近用户放置他们的手指的位置处的触感屏1上显示。接近位置可以是在第二菜单和/或第二系列功能4与至少一个所检测到的手指之间小于5cm的距离内的位置，或者与所有检测到的手指等距的位置。第二菜单和/或第二系列功能4在这里被示出为具有五个可能选择的径向菜单。由于第二菜单和/或第二系列功能4显示在接近用户放置他们的手指之前的位置，因此确保了第二菜单和/或第二系列功能的所有可能的交互总是以用户可及的范围内的方式显示。用户可以用单个手指触摸来选择选项中的一个选项，于是停止显示第二菜单和/或第二系列功能4。这样，用户可以访问不同于原始菜单的第一菜单和/或第一系列功能3，这里示出为用于视频回放的应用。第二菜单和/或第二系列功能不必是允许访问不同功能的菜单，而是其本身也可以包括用户可能仅在一定时间量内想要的菜单或车辆功能。
应当注意，图3将径向菜单示出为替换触感屏1左侧的所有内容的第二菜单和/或第二系列功能4。然而这不是必须的。第二菜单和/或第二系列功能4也可以覆盖在第一菜单和/或第一系列功能1上透明地显示，或者仅局部地替换它们。这确保了在调用第二菜单和/或第二系列功能时不会阻止用户查看相关信息，诸如例如导航系统的地图。
控制单元2可以进一步被配置为在第二菜单和/或第二系列功能4激活时至少检测在触感屏1上的一个手指。这意味着，在显示第二菜单和/或第二系列功能4的同时停用多触摸事件的检测，以便允许用户与第二菜单和/或第二系列功能4的精确交互，而不会由于无意的多触摸事件而中断。
虽然图3示出了用户与第二菜单和/或第二系列功能4交互，并且第二菜单和/或第二系列功能4随后从触感屏1消失，但是在用户不希望与它们交互的情况下，第二菜单和/或第二系列功能4可以停止显示也是必要的。在图4中示出了控制单元2停止第二菜单和/或第二系列功能4的显示的三种可能性。首先，控制单元可以被配置为在显示第二菜单和/或第二系列功能4时启动第二时间计数功能以对第二时间帧进行计数。如果该计数的第二时间帧达到第二预定阈值并且没有登记用户与第二菜单和/或第二系列功能4的交互，则控制单元2提示触感屏1停止显示第二菜单和/或第二系列功能4。第二预定阈值可以例如是五秒，给予用户足够的时间来做出决定并且允许在交互中可能发生的中断。其次，控制单元2可以被配置为当登记与第二菜单和/或第二系列功能4中的功能的用户交互时停止显示第二菜单和/或第二系列功能4，如图3所示。控制单元还可以被配置为允许在第二菜单和/或第二系列功能4激活时与可以经由触敏显示器1访问的不同功能或者与经由不同方式交互的功能的交互。最后，第二菜单和/或第二系列功能4可以包括关闭按钮。然后，控制单元2被配置为当在触感屏上检测到关闭按钮的触摸时提示触感屏1停止显示第二菜单和/或第二系列功能4。当第二菜单和/或第二系列功能4停止显示时，触感屏1可以返回到显示第一菜单和/或第一系列功能3。这样，用户可以改变他们的意向而不必与第二菜单和/或第二系列功能4交互。
如所描述的，人机交互设备使得用户能够经由触感屏1容易且平滑地控制车辆功能。与用于触感屏的物理交互元素或常规用户界面相比，用户可以用有限数量的步骤并且独立于特定位置来访问这些功能。这降低了用户的精神负荷，并且因此提高了用户体验和安全性。
这里描述的示例不是限制性的。特别地，这些示例的特征可以被组合以实现附加效果。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本专利申请的主题的基本原理的情况下，可以对这些示例进行改变，本专利申请的范围在权利要求中限定。

Claims (10)

1.一种用于控制车辆功能的人机交互设备，包括：
触感屏(1)，所述触感屏适于显示至少第一菜单和/或第一系列功能(3)，控制单元(2)，所述控制单元适于控制在所述触感屏(1)上显示的内容，其中所述控制单元(2)进一步适于：
检测同时在所述触感屏(1)上的用户的手指数量，
当所检测到的手指数量至少等于三并且当所检测到的手指保持在所述触感屏(1)上时，启动第一时间计数功能以对第一时间帧进行计数，以及
当所计数的第一时间帧等于或大于预定阈值时，显示第二菜单和/或第二系列功能(4)。
2.根据权利要求1所述的人机交互设备，其中控制单元(2)被配置为确定所检测到的手指数量在所述触感屏(1)上的位置，并且在接近所检测到的手指数量的所述位置的位置处，优选地在所述第二菜单和/或第二系列功能(4)与至少一个所检测到的手指之间小于5cm的距离内的位置处显示所述第二菜单和/或第二系列功能(4)。
3.根据权利要求1或2所述的人机交互设备，其中所述控制单元(2)被配置为显示所述第二菜单和/或第二系列功能至少部分地覆盖在所述第一菜单和/或第一系列功能(3)上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的人机交互设备，其中所述控制单元(2)被配置为当所检测到的手指数量至少等于四时启动所述第一时间计数功能。
5.根据前述权利要求中任一项所述的人机交互设备，其中用于显示所述第二菜单和/或第二系列功能的所述预定阈值是两毫秒，优选地一秒。
6.根据前述权利要求中任一项所述的人机交互设备，其中所述控制单元(2)被配置为当显示所述第二菜单和/或第二系列功能(4)时并且当在所述第二菜单和/或第二系列功能(4)上没有触摸时，启动第二时间计数功能以对第二时间帧进行计数，并且在所述第二计数时间等于第二预定阈值之后停止显示所述第二菜单和/或第二系列功能(4)。
7.根据权利要求6所述的人机交互设备，其中用于停止显示所述第二菜单和/或第二系列功能的所述第二预定阈值是五秒。
8.根据前述权利要求中任一项所述的人机交互设备，其中控制单元(2)被配置为当选择功能时停止显示所述第二菜单和/或第二系列功能(4)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的人机交互设备，其中所述第二菜单和/或第二系列功能(4)包括关闭按钮，并且所述控制单元(2)被配置为当触摸所述关闭按钮时停止显示所述第二菜单和/或第二系列功能(4)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的人机交互设备，其中控制单元(2)被配置为检测所述第二菜单和/或第二系列功能(4)上的至少一个手指。
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