用于經(jīng)由觸摸屏操作電子設(shè)備的方法和操作單元的制作方法
【專利說(shuō)明】用于經(jīng)由觸摸屏操作電子設(shè)備的方法和操作單元
[0001 ] 說(shuō)明書
[0002]本發(fā)明涉及一種用于經(jīng)由觸摸屏特別是在車輛中操作電子設(shè)備的方法和操作單
J L ο
[0003]對(duì)于機(jī)動(dòng)車輛中更清楚地設(shè)置的儀表板的發(fā)展，使用觸敏屏幕或觸摸屏同時(shí)避免在儀表盤上為規(guī)定目的而建立的按鈕是已知的，所述觸摸屏根據(jù)駕駛員所需要的功能提供虛擬按鈕或操作面板。
[0004]因此，例如，如圖2所示，第一行按鈕可以位于觸摸屏上，用于選擇各個(gè)功能(例如，“無(wú)線電”、“導(dǎo)航”或“氣候控制”)，其中，在該第一行下，提供了根據(jù)所選擇的功能可變的并且根據(jù)所選擇的功能提供適當(dāng)?shù)男畔⒒蜉斎氚粹o的區(qū)域。根據(jù)駕駛員剛剛選擇的功能調(diào)整圖2中以虛線為界的區(qū)域。
[0005]在實(shí)踐中，此處可能發(fā)生以下問(wèn)題:這些虛擬按鈕可能非常小，如果由觸摸屏提供的或可用于輸入欄的區(qū)域被大量使用，使得其準(zhǔn)確致動(dòng)可能很困難?？紤]到這種類型的觸摸屏經(jīng)常被設(shè)置在儀表板的中心區(qū)域(被稱為“中控面板”)一一這可能導(dǎo)致視差并且可能具有用戶在實(shí)際有意的操作面板的中心之外致動(dòng)觸摸屏的結(jié)果，該問(wèn)題被進(jìn)一步加劇。
[0006]為了克服這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)圖3中所示的示意性圖示，在手指的接觸點(diǎn)周圍的區(qū)域中由觸摸屏顯示的圖像可以被放大，以使用戶接收與各個(gè)致動(dòng)區(qū)域相關(guān)的視覺(jué)反饋。這種視覺(jué)反饋取代常規(guī)按鈕中常見(jiàn)的觸覺(jué)反饋并向用戶確認(rèn)各個(gè)設(shè)置的預(yù)期變化也被實(shí)現(xiàn)。
[0007]然而，即使在參考圖3所描述的方法的情況下，發(fā)生另外的問(wèn)題:駕駛者的手或手指的某些運(yùn)動(dòng)總是在行駛過(guò)程中發(fā)生，使得手指的穩(wěn)定對(duì)準(zhǔn)而不晃動(dòng)是困難的。然而，手指的不穩(wěn)定或晃動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致各個(gè)放大區(qū)域的移動(dòng)或跳動(dòng)以及顯示的閃爍。這個(gè)問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重，因?yàn)楫?dāng)位于儀表板的中心操作區(qū)域或中控面板中的觸摸屏被致動(dòng)時(shí)，駕駛員的伸出的手臂以與在保持在另一只手中的平板電腦的致動(dòng)的情況下不同的方式被運(yùn)動(dòng)或定位。此夕卜，車輛的移動(dòng)也導(dǎo)致伸出的手指和觸摸屏之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，車輛中的觸摸屏上所需的操作面板的致動(dòng)可以證明是比平板電腦或智能手機(jī)的致動(dòng)顯著地更困難。
[0008]此外，由于手指運(yùn)動(dòng)發(fā)生在三維或三個(gè)空間方向上，在觸摸屏上的目標(biāo)區(qū)域被最終擊中之前，突然變化可能發(fā)生在放大部和放大的區(qū)域，這具有以下結(jié)果:顯示明顯閃爍并且目標(biāo)點(diǎn)或操作面板的位置和致動(dòng)被進(jìn)一步阻礙。
[0009]除其他以外，從EP2 587 350 A2已知一種用于致動(dòng)飛機(jī)的座艙中的觸摸屏的方法，其中有效的觸摸屏輸入根據(jù)各個(gè)輸入的特性與參考特性之間的比較來(lái)確定。在此，例如，在顛簸發(fā)生期間的輸入被分類為意外或被視為無(wú)效的，這可能例如根據(jù)輸入的生物力學(xué)特性(例如，與手部區(qū)域或手腕相關(guān))的檢測(cè)或致動(dòng)區(qū)域相對(duì)于平均指尖尺寸的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]從DE11 2009 002 612 T5已知，觸摸屏的位置輸入經(jīng)受具有用于振動(dòng)的消除的恒定濾波器常數(shù)或極限頻率(例如，3Hz)的低通濾波。然而，這種類型的恒定低通濾波導(dǎo)致顯示的不希望的遲緩。
[0011]關(guān)于進(jìn)一步的現(xiàn)有技術(shù)，僅參考例如US 2012/0308204 AUUS 7 865 838 B2、EP2 160 675 BUUS 2010/0328351 Al和US 8 373 669 B2。
[0012]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于經(jīng)由觸摸屏特別是在車輛中操作電子設(shè)備的方法和操作單元，該方法和操作單元即使在操作人員的不規(guī)則的或突然的輸入運(yùn)動(dòng)或手指運(yùn)動(dòng)的情況下，仍能夠更精確的操作，具有最小的誤差，其中給用戶遲緩的顯示響應(yīng)的印象旨在被避免。
[0013]這個(gè)目的是通過(guò)根據(jù)獨(dú)立專利權(quán)利要求1的特征的方法和根據(jù)獨(dú)立專利權(quán)利要求11的特征的操作單元來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，一種用于經(jīng)由觸摸屏特別是在車輛中操作電子設(shè)備的方法，其中該操作根據(jù)由觸摸該觸摸屏的輸入運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的位置信號(hào)來(lái)進(jìn)行，該方法具有以下步驟:
[0015]-以使得輸入運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量被至少部分抑制這樣的方式進(jìn)行位置信號(hào)的濾波，其中獲得經(jīng)濾波的位置信號(hào)；以及
[0016]-根據(jù)該經(jīng)濾波的位置信號(hào)來(lái)致動(dòng)電子設(shè)備。
[0017]本發(fā)明特別是基于使由接近并且最終觸摸該觸摸屏的手或手指運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的(例如，各個(gè)手指位置的)位置信號(hào)經(jīng)受濾波的概念，其中在此所使用的濾波器參數(shù)可以根據(jù)當(dāng)前車輛狀態(tài)(例如，車輛速度和加速度)進(jìn)行選擇。本發(fā)明是基于駕駛員有意的手指運(yùn)動(dòng)與如以下將進(jìn)一步詳細(xì)描述的隨機(jī)或統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)分量疊加的概念。
[0018]觸摸屏可以是安裝在車輛中的觸摸屏或平板電腦或智能電話(例如，連接到車輛)的觸摸屏。然而，本發(fā)明不限于這些應(yīng)用并且可以在觸摸屏被預(yù)期在移動(dòng)環(huán)境中如果需要的話甚至在相當(dāng)大的距離或用操作人員的伸出的臂被致動(dòng)的應(yīng)用中被總體上有利地實(shí)施。
[0019]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，輸入運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量包含伸出以執(zhí)行輸入運(yùn)動(dòng)的操作人員的手的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)(例如，從前后運(yùn)動(dòng)感、搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)或“布朗運(yùn)動(dòng)”的意義上講)。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，輸入運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量包含特別是由于車輛的振動(dòng)導(dǎo)致的在伸出以執(zhí)行輸入運(yùn)動(dòng)的手和觸摸屏之間的振動(dòng)誘導(dǎo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0021]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，輸入運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量包含由于車輛的轉(zhuǎn)向或制動(dòng)操作和/或由于路面的不平坦導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)。
[0022]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，位置信號(hào)具有相對(duì)于觸摸屏的三個(gè)位置坐標(biāo)(x，y，z)，其中對(duì)所有這三個(gè)位置坐標(biāo)進(jìn)行位置信號(hào)的濾波。
[0023]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量根據(jù)位置信號(hào)的自相關(guān)進(jìn)行確定。
[0024]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量使用低通濾波器來(lái)確定。
[0025]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)分量使用至少一個(gè)加速度傳感器來(lái)確定。
[0026]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，如果在輸入運(yùn)動(dòng)期間確定的位置變化或在輸入運(yùn)動(dòng)期間確定的加速度超過(guò)預(yù)定閾值，則凍結(jié)位置信號(hào)。
[0027]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，響應(yīng)于觸摸該觸摸屏的輸入運(yùn)動(dòng)，將視覺(jué)和/或觸覺(jué)反饋傳達(dá)給進(jìn)行輸入運(yùn)動(dòng)的人。
[0028]本發(fā)明還涉及一種用于經(jīng)由觸摸屏特別是在車輛中操作電子設(shè)備的操作單元，其中操作根據(jù)由觸摸該觸摸屏的輸入運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的位置信號(hào)來(lái)進(jìn)行，并且其中該操作單元被配置為執(zhí)行具有以上所描述的特征的方法。
[0029]本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)計(jì)可以在說(shuō)明書和從屬權(quán)利要求中找到。
[0030]本發(fā)明以下使用示例實(shí)施例參考附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，在附圖中:
[0031]圖1示出了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法的順序的示例的流程圖，以及
[0032]圖2-3示出了說(shuō)明常規(guī)觸摸屏的操作方法的示意性圖示。
[0033]本發(fā)明是基于以下概念:在例如在車輛中操作觸摸屏期間，駕駛員有意的手指運(yùn)動(dòng)被隨機(jī)或統(tǒng)計(jì)的運(yùn)動(dòng)分量疊加，其中就指尖與觸摸屏之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而言，可以區(qū)分至少四個(gè)運(yùn)動(dòng)分量:
[0034]-駕駛員有意的運(yùn)動(dòng)，S卩，接近觸摸屏和指向限定區(qū)域或點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(以下被稱為“分量 a，，)；
[0035]-例如由于手可以保持伸出而不是在完全固定的位置或者因?yàn)轳{駛員正在用他的另一只手操作方向盤并且正在用伸出的手進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的情況導(dǎo)致的以輕微運(yùn)動(dòng)的形式的“布朗運(yùn)動(dòng)”(以下被稱為“分量b” );
[0036]-由于車輛的振動(dòng)和其對(duì)觸摸屏和駕駛員的影響導(dǎo)致的隨機(jī)或統(tǒng)計(jì)的輕微運(yùn)動(dòng)(以下被稱為“分量c” )；以及
[0037]-由于突然轉(zhuǎn)向或制動(dòng)操作或路面的不平坦導(dǎo)致的無(wú)意的、更大幅度的運(yùn)動(dòng)(以下被稱為“分量d”)。
[0038]發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的這些分量總體來(lái)說(shuō)可以以不同的方式測(cè)量并且可以具有不同的頻率范圍和不同的統(tǒng)計(jì)特性。
[0039]預(yù)期運(yùn)動(dòng)(=分量a))可以通過(guò)“強(qiáng)”濾波提取，因?yàn)檫@包含平均值或平均運(yùn)動(dòng)分量，其余運(yùn)動(dòng)分量圍繞該平均值或平均運(yùn)動(dòng)分量振蕩。然而，在使用慢的低通濾波器消除所有不希望的運(yùn)動(dòng)分量的常規(guī)濾波中，可能使駕駛員苦惱并且可能引起顯示非常遲緩地出現(xiàn)的延遲發(fā)生。
[0040]布朗運(yùn)動(dòng)分量(分量b))從通過(guò)觸摸屏(例如，通過(guò)攝像機(jī)或不同的傳感器技術(shù))檢測(cè)到的位置信息中是顯而易見(jiàn)的。該布朗運(yùn)動(dòng)分量的統(tǒng)計(jì)特性可以用自相關(guān)或互相關(guān)來(lái)確定，自相關(guān)或互相關(guān)表示一時(shí)間，在該時(shí)間之后位置信號(hào)的相關(guān)性本身開(kāi)始損失(使得相應(yīng)的低通濾波器可以消除不相關(guān)的、更快的貢獻(xiàn))。這些統(tǒng)計(jì)特性依賴于駕駛員(例如，肌肉張力)，而且還依賴于加速度。通過(guò)將濾波器適配所檢測(cè)到的統(tǒng)計(jì)特性，濾波可