用于显示车辆操作元件的操作者的手的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于在车辆的显示装置上显示车辆操作元件的操作者的手的方法：检测操作元件的操作区与操作者的手之间的接触并确定接触点的位置、识别操作者、确定手的方位并且在显示装置上以手指的指尖对应于接触点的位置的方式显示相应方位的虚拟手（16、18）的图像。

【技术实现步骤摘要】
用于显示车辆操作元件的操作者的手的方法和装置
本专利技术涉及用于在车辆的显示装置上显示车辆操作元件的操作者的手的方法和装置。
技术介绍
车辆的操作元件必须设置在驾驶员能触及的范围内；具体地，可以被手操作的操作元件必须能够使驾驶员的手容易触及。另一方面，显示装置应尽可能靠近驾驶员朝向前方道路场景的视角方向设置，以使驾驶员的注视不集中在道路场景以认知显示装置上的显示的时间尽可能短。此外，显示装置不应与驾驶员设置得过近，以便驾驶员的眼睛从无限远或从道路场景聚焦到显示装置上所需的时间同样尽可能短。这些要求会导致矛盾，特别是当操作元件设计为可以用于操作不同功能的操作区、例如触摸板或触摸屏形式的触感输入区时。这种操作区一般设置在仪表板的下部或中央控制台中，以使驾驶员的手能够容易地触及。然而，为了操作这种操作区或触摸屏，需要视觉显示装置用相应的虚拟按钮来识别分别显示的操作菜单并执行必要的操作，例如以便通过轻微接触来移动显示的图形元素或者通过按压一次或两次来驱动按钮。因此，为了显示菜单并监控操作，常常在较高和朝向前方的位置上提供显示装置，例如屏幕，而操作区则设置在仪表板的下部或中央控制台中。使用这种操作区和显示装置的分开布置，将已经执行的操作动作和显示装置上的显示以尽可能简单且直观可理解的方式互相连接起来是比较理想的。因此，已经提出了在显示装置上以对应于手相对于操作区的实际位置的方式显示操作元件的操作者的手。DE102005056458A1号德国专利文献公开了一种使用传感器单元来获取操作者的手的实施方式，即驱动操作元件、通过图像识别来确定关于所获取的手的位置数据以及将所述数据传递至光学显示单元以显示所获取的驱动操作元件的手。根据DE102009057739A1号德国专利文献，用户用于驱动操作元件的一根或多根手指由摄像机获取，并且操作屏幕被添加到用户的手的视频图像上。对于用户来讲，这允许了类似于对触摸屏直接在视觉上观察的操作的操作。然而，这与因需要摄像机以及可能的为了在不同情境和不同照明条件下获取手或手指的图像分析而引起的相对大量的努力以及相应成本关联。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于在车辆的显示装置上显示车辆操作区的操作者的手的方法和装置，上述缺点得到避免。该目的通过以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种用于在车辆的显示装置上显示车辆操作元件的操作者的手的方法，该方法检测操作元件的操作区与操作者的手之间的接触并确定接触点的位置、识别操作者、确定手的方位并且在显示装置上以手指的指尖对应于接触点的位置的方式显示相应方位的虚拟手16、18的图像。进一步地，上述方法通过至少一个座椅占用传感器来识别操作者。进一步地，上述方法通过闭合经过操作者的手的电路来识别操作者。进一步地，在上述方法中，操作区设置在车辆的中央控制台2中，并且通过设置在操作区侧面的用于检测操作者的手和/或胳臂9的传感器来识别操作者。进一步地，上述方法获取操作者的就坐位置。进一步地，在上述方法中，就坐位置通过获取操作者的座椅7的至少一个调节元件的位置来获取。进一步地，在上述方法中，手的方位和/或手大小借助于操作者的模型和/或表由就坐位置确定。进一步地，在上述方法中，接触点显示在显示装置上。进一步地，上述方法考虑所确定的手的方位来确定接触点的位置。本专利技术还提供了一种用于显示车辆操作元件的操作者的手的装置，该装置包含：含有操作区或采用这种操作区的形式的操作元件，操作区设计为检测操作者的手的接触并确定接触点，还包含用于识别操作元件的操作者的第一传感器装置、用于获取操作者的就坐位置的第二传感器装置、基于来自第一和第二传感器装置的信号确定手的方位的存储器以及处理器装置，以及用于将虚拟手16、18的图像显示在相对于接触点的正确的位置上的显示装置。在根据本专利技术的用于显示用手操作车辆操作元件的人的手的方法中，操作元件包含触摸感应操作区或操作元件就是这种操作区的形式，操作区与操作者的手之间的接触被检测，并且手与操作区指间的接触点的位置被确定。在这种情况下，例如，使用手指进行接触，特别是使用指尖，但是也可以例如同时使用手掌根和/或一根或多根手指来作用。接触点可以特别定义为所确定的具有近似指尖大小的接触区的质心。接触以公知的方式检测，例如通过操作区可以采用的触摸板或触摸屏的电容和/或电阻式传感器系统。电容式接触检测具有可以检测多个点的优势，而接触的力可以通过电阻式接触检测来检测。因此，可以有利地提供同时进行电容式接触检测和电阻式接触检测。依照根据本专利技术的方法，操作者被识别，也就是说，确定用手触摸操作元件的操作区的那个人是驾驶员、前排乘客还是车辆的其他乘客。触摸操作区时手的位置可以由此得到推测。这还在总体上揭示了操作者正在用他的右手还是左手触摸操作区。例如，在左侧驾驶的车辆中，驾驶员将使用他的右手触摸设置在车辆的中央控制台中的操作区，而前排乘客为达到该目的则使用他的左手。以类似的方式，如果确定操作者坐在后排右侧座椅上，则可以假设操作者将使用他的左手来触摸操作区。由于操作者被识别，因此确定操作操作元件的手相对于操作区的方位，在本专利技术的范围内，术语“方位”包含手相对于操作区的角度位置以及右手与左手之间的区别，假设手掌朝向操作区。基于以这种方式所确定的手的方位，根据本专利技术生成手的图像并以所确定的方位将其显示在显示装置上。具体地，这种模拟或虚拟手的图像基于说明手相对于操作区的角度位置的参数并考虑是操作者的右手还是左手的认识生成。此外，操作者的手的图像以这种方式显示在显示装置上：手的手指指尖对应于所确定的接触点的位置。在这种情况下，可以预先确定是哪根手指的指尖对应于接触点。这一般为食指，但还可以例如为中指。可以具体是屏幕或投影装置的显示装置优选靠近驾驶员相对于道路的视角方向设置，因此驾驶员只须将他的注视从前方的道路场景移开很短的时间以便将显示记录在显示装置上。然而，还可以提供为了车辆的前排乘客或其他乘客感知或多个人同时感知而设置的显示装置。此外，显示装置的多个屏幕可以有利地用于为驾驶员、前排乘客和/或其他乘客提供显示。由于用手触摸操作元件的操作区的人被识别，所以可以以特别简单的方式来确定用于操作操作元件的手相对于操作区的方位并在显示装置上以所确定的方位显示虚拟手的图像。具体地，这使在显示装置上以足够精确的方式显示模拟或虚拟手以操作操作元件而不需要复杂的图像获取和图像评估成为可能。由于操作者的手以指尖对应于操作区上的接触点的方式显示，所以还可以产生在很大程度上对应于操作区上的输入的直接观察的视觉图像。例如，可以通过触摸或在显示的接触点上施加压力来选择菜单项的操作菜单可以显示在显示装置的屏幕上。显示在显示装置的屏幕上的含有操作者的模拟或虚拟手的图像因此可以例如当操作触摸屏时对应于视觉印象。这使以特别简单且直观的方式操作操作元件成为可能。在这种情况下，所显示的操作菜单还可以在手“下面”保持可识别，这是由于手以例如透明或半透明的方式显示。根据本专利技术的一个优选实施例，基于来自至少一个座椅占用传感器的信号来识别操作者。这种座椅占用传感器出现在很多车辆中，例如，用于在座椅被占用但没有佩戴相应的座椅安全带时触发警报信号。例如，如果前排乘客座椅未被占用且车辆中的后排座椅也未被占用，则可以推断是驾驶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在车辆的显示装置上显示车辆操作元件的操作者的手的方法，其特征在于，检测操作元件的操作区与操作者的手之间的接触并确定接触点的位置、识别操作者、确定手的方位并且在显示装置上以手指的指尖对应于接触点的位置的方式显示相应方位的虚拟手（16、18）的图像。

【技术特征摘要】
2012.04.17 DE 10201220624751.一种用于在车辆的显示装置上显示车辆操作元件的操作者的手的方法，其特征在于，检测操作元件的操作区与操作者的手之间的接触并确定接触点的位置、识别操作者、基于所述识别操作者来确定手的方位并且在显示装置上以手指的指尖对应于接触点的位置的方式显示相应方位的虚拟手(16、18)的图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过至少一个座椅占用传感器来识别操作者。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过闭合经过操作者的手的电路来识别操作者。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，操作区设置在车辆的中央控制台(2)中，并且通过设置在操作区侧面的用于检测操作者的手和/或胳臂(9)的传感器来识别操作者。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取操作者的就...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·施帕尔，托斯滕·格哈特，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：