專利名稱：車輛交互系統的制作方法
車輛交互系統
技術領域：
本發明涉及一種車輛交互系統，尤其涉及一種可以識別使用者不同手勢的車輛交互系統。
背景技術：
現今許多車輛都提供了諸多應用，例如:乘用車經常提供收音機、MP3播放器、電視、導航系統以及電話等應用。為了便于控制，通過一界面裝置來統一控制車輛的不同應用。例如:對收音機的控制以及對車輛空調的設置通常是通過相同的界面裝置來實現的。這樣的界面裝置可以使用不同種類的觸發機構，例如按鍵(hard keys)、按鈕、操縱桿等等，來實現用戶輸入。基于這些觸發機構的界面裝置，經常會有這樣的缺陷:由于觸發機構與不同的功能聯系在一起，而使得操作變得復雜，并且需要使用者的充分注意。然而，當使用者在駕駛車輛時，通常不能夠集中注意力在界面裝置的操作上。為了簡化操作，WO 2010/142543A1號專利申請公開了一種帶有觸摸屏的界面裝置。觸摸屏上顯示了一張包括數個對象的菜單，其中該對象與全局(global)輸入手勢相聯系。獨立于當前觸摸屏上的可視內容，一功能會在檢測到相應的一種全局輸入手勢時被執行。全局輸入手勢可以包括使用者在觸摸屏上用手指書寫的一個數字。然后，界面裝置執行對應于該數字的菜單上的一功能。然而，使用者仍然需要在駕駛時獲得當前顯示的菜單，找到想要的功能，確定該想要的功能所對應的數字，然后在觸摸屏上做一個復雜的書寫手勢。
發明內容
本發明目的在于提供一種直觀、快速、簡單且只需要駕駛員花最少注意力的車輛應用導航方法。進一步地，多重觸控可以區分局部控制(如點觸控)和全局控制(如單一滑動)，并實現從一種應用到另一種應用的顯示或者操作的切換。為解決上述問題，本發明提供了一種如權利要求1所述的方法、如權利要求13所述的計算機可讀介質以及如權利要求14所述的交互系統。特別地，提供一種允許用戶通過交互系統來控制車輛應用的方法，所述交互系統帶有包含輸入區域的觸摸屏。該方法包括:在觸摸屏的第一邊緣區域顯不第一應用的第一表不;在觸摸屏的主區域顯示第二應用的第二表示；以及當檢測到第一類型的手勢時將主區域的顯示從所述第二應用的第二表示替換為所述第一應用的第一表不，其中第一類型的手勢包括沿著一條或多條線朝向第一邊緣區域的手指運動。在本發明中，在屏幕邊緣區域顯示的表示專用于具體的應用。使用者通過朝向所述表示中的一個的簡單手指滑動，能夠促使所述交互系統在主區域開啟相應的應用。進一步地，由于表示是在邊緣區域顯示的，使用者容易看到他的手勢應指向的方位并且能夠不必瀏覽任何菜單只通過手指朝上述表示滑動而快速地調用相應的應用。所述表示可以直接位于觸摸屏的邊緣。因為使用者能夠感受到觸摸屏的邊緣，因此能夠不看觸摸屏“盲”執行應用改變。在一些實施方式中，應用的兩個或多個表示可以顯示在相同的邊緣區域。在一些實施方式中，一個或多個表示顯示在觸摸屏的一個直邊部分。此外，主區域可以與觸摸屏的輸入區域相同或完全位于觸摸屏的輸入區域內。在一些實施方式中，所述方法進一步包括在檢測到第一類型的手勢時啟動第一應用。這是非常有用的，特別當第一應用并未在背景(background)下運行時。根據優選的實施方式，在觸摸屏的一個邊緣區域顯示一種應用的表示，包括顯示條形、圓形或其他幾何圖形，優選地，是沿著上述邊緣區域或者觸摸屏的一個邊緣的延伸部分，和/或是在上述邊緣區域中的一個標簽。所述條形或者標簽向使用者清晰地指示第一類型的手勢應指向的方向以顯示所想要的應用的表示。特別地，標簽可以包括一個與應用相關聯的簡化的名稱和/或符號。這有助于使用者識別朝該方向執行的手勢可以調用何種應用。在邊緣區域顯示的表示可以與其周圍的主區域有不同的顏色。手指的運動可以包括在觸摸屏上的運動。第一類型的手勢可以包括使用者的手指和觸摸屏在一個接觸位置上的接觸以及通過移動手指沿著一條線移動上述接觸位置。當手指和觸摸屏之間存在沿著該線不間斷地或者基本上不間斷地接觸時，該線始于手指首次觸摸屏時的接觸位置并終于手指停止觸摸屏時的位置。在優選的實施方式中，第一類型的手勢只有當手指在主區域中運動時才能被檢測至IJ。通過將手指運動限制于主區域中，邊緣區域仍然可以被用于其他手勢，例如控制顯示在那些區域中的應用。更優選地，第一類型的手勢只有在手指運動引起的與觸摸屏的接觸線完全在主區域中時才能被檢測到。這可以在手勢延伸涵蓋于主區域與一個邊緣區域兩者時，避免造成對使用者輸入的誤解。在優選的實施方式中，手指運動包括基本上沿著朝向第一邊緣區域的線移動的至少兩根手指運動，并且手指運動是在主區域中進行的。使用兩指手勢是優選的，由于單指手勢仍然可以用來調用與顯示在主區域中的目標相關聯的功能。此外，在本實施方式中，主區域被用于顯示一種應用的表示以及輸入手勢。在一些實施方式中，所述至少兩指運動在手指與觸摸屏的接觸位置最小間距為大約10毫米、特別地為大約15毫米、優選地為大約20毫米時能被檢測到。根據優選的實施方式中，當手指的運動速度和/或距離達到預定的值時第一類型的手勢能夠被檢測到。這可以防止車輛運動時因使用者手指無意接觸到觸摸屏而造成不想要的應用被顯示。進一步地，需要一預定的距離，這樣可以避免對使用者想要啟動與主區域相關聯的功能的短手勢的誤解。根據優選的實施方式中，第一類型的手勢只有在該手勢在屏幕上產生2毫米至100毫米、特別地3毫米至60毫米以及優選地5毫米至50毫米長的接觸線時才能被檢測到。這樣的長度可以清楚地區分滑動手勢和一個靜態的、點狀的手勢。這在所述交互系統也提供靜態手勢時尤其有利，例如調用與主區域中的目標相關聯的功能，如下文所述。在一些實施方式中，第一類型的手勢只有在手指運動形成的直線長度是顯示屏的最小尺寸或者是直徑的5%、特別地是至少10%以及優選地是至少20%時能夠被檢測到。在優選的實施方式中，當手指在觸摸屏上沿預定的方向運動時，所述第一類型的手勢能被檢測到。在一些實施方式中，第二應用只有在所述手勢在觸摸屏屏上產生一條直的接觸線時才會被替換。相對于在觸摸屏上產生曲線或者帶轉角的接觸線的手勢，產生一條基本上直的接觸線的手勢，其方向能被簡單地判定。在這里，基本基本上直的這一術語可以包括曲率半徑超過大約20毫米、特別地超過大約50毫米以及優選地超過大約100毫米。可替代地或附加地，基本上直的這一術語可以包括接觸線的曲率半徑與接觸線長度的比率超過1、特別是超過3以及優選地超過10。根據優選的實施方式，第一及第二應用中至少之一是導航應用、娛樂應用、通信應用或者汽車信息應用。在主區域上顯示的應用可以包括在主區域上顯示至少一個與上述應用相關聯的對象。所述至少一個對象可以是，例如與應用的一個功能相關聯的對象、象形圖、按鈕和/或表示與應用相關聯的信息的對象。在優選的實施方式中，在主區域中顯示第一和/或第二表示，所述方法進一步包括:在主區域中，顯示至少一個在對象區域內與顯示于主區域中的相應應用的一個功能相關聯的對象；進一步地，該方法包括:當不同于第一類型的手勢的第二類型的手勢被檢測到時，執行與所述對象相關聯的功能。該實施方式進一步允許使用者通過主區域調用功能。在主區域顯示的對象可以包括，例如功能的符號或名稱。甚至更優選地，第二類型的手勢是單指運動，例如單指滑動或者單指靜態手勢。靜態手勢是在觸摸屏上產生一個基本沒有移動的接觸位置的手勢。甚至更優選地是所述執行包括通過所述車輛交互系統的總線連接器傳輸觸發信號到與所述功能相關聯的執行單元。在本實施方式中，執行單元可以在所述交互系統的外部。所述交互系統因此可以在不替換執行單元的情況下被替換。進一步地，通過通信總線的通信更優選地與不同種的執行單元有更好的兼容性。可替換地，如下所述一個或多個執行單元可集成到所述交互系統中。在一些實施方式中，每一種應用可以與不同的執行單元相關聯。所述交互系統可以通過所述通信連接而連接至若干執行單元。每一執行單元可以適用于執行與上述各個應用相關聯的功能。每個執行單元可以包括例如娛樂單元、通信單元、導航單元和/或車輛信息單元。娛樂單元可以進一步包括收音機、CD播放器和/或MP3播放器。車輛信息單元可以包括例如溫度控制單元。根據優選的實施方式，所述方法進一步包括:在觸摸屏各個邊緣區域顯示至少一個，優選地為三個，各相應應用的附加表示，以及當朝著邊緣區域中的一個的第一類型的手勢在觸摸屏上被檢測到時，將主區域中第二應用的第二表示的顯示替換為附加表示中的一種的顯示。在這里，各種應用可以通過使用者在觸摸屏上朝特定方向滑動來啟動。因此，使用者被提供了通過簡單的手勢來控制各種應用的可能性。特別地，所述表示可以與不同的應用相關聯。可替換地，表示中的兩個或更多個可以與相同的應用相關聯。根據一優選的實施方式，該方法進一步包括當檢測到朝著第一邊緣區域的第一類型的手勢時，傳遞一個聲音通知。在該實施方式中，使用者通過聲音通知而被告知在主區域中的應用被替換了。該步驟可以包括發送一個基于當前在主區域中顯示的應用的不同的聲音通知。例如，一種不同頻率的蜂鳴聲可以因當前在主菜單上顯示的不同的應用而產生。使用者因此可以不看屏幕而被告知哪種應用被顯示了。進一步地，本發明提供一種包含指令的計算機可讀介質，其中所述指令當被帶有觸摸屏的車輛交互系統執行時使得交互系統執行上述方法。更進一步地，提供一種控制車輛應用的交互系統，其適用于在觸摸屏的主區域和至少兩個邊緣區域顯示若干應用且可以通過用戶輸入來觸發所述應用的相應功能，其包括:觸摸屏，被配置為可以區分第一類型的手勢和第二類型的手勢以及當第一類型的手勢被檢測到時將觸摸屏的主區域中的第二應用的表示的顯示替換為之前顯示在第一邊緣區域中的第一應用的表示的顯示，其中第一類型的手勢包括沿著線朝著第一邊緣區域的手指運動，且其中主區域包括不被邊緣區域覆蓋的整個觸摸屏區域。特別地，所述主區域可以包括不被至少兩個邊緣區域覆蓋的整個觸摸屏區域。在優選的實施方式中，所述觸摸屏的大致整個主區域響應于第一類型的手勢，因而使用者能夠不需要觀測觸摸屏而完成第一類型的手勢，從而正確地實現想要的控制。在優選的實施方式中，當兩手指在觸摸屏上朝著第一邊緣區域移動了一段預定的距離時，所述第一類型的手勢被檢測到。根據優選的實施方式，觸摸屏進一步被配置成當第二類型的手勢被檢測到時觸發一種應用的一種選定功能，其中第二類型的手勢不同于第一類型的手勢。在優選的實施方式中，第二類型的手勢是一指與觸摸屏靜態接觸或在觸摸屏上滑動一段距離。所述交互系 統適用于控制車輛的應用。特別地，界面裝置可以具有一個用以與車輛的總線連接的總線連接器。本發明進一步提供了帶觸摸屏的適用于實施上述方法的用以控制車輛應用的交互系統。在一實施方式中，所述觸摸屏包括液晶顯示屏，發光二極管(LED)，特別是有機發光二極管(OLED)，和/或多彩色顯示單元。進一步地，可使用實現精確及迅速的識別多接觸手勢的觸摸感應面板。在一個實施例中，觸摸屏可以是電容式的屏幕。這樣的顯示單元易于制造，可靠并且耗能少。在車輛中使用該界面單元的情況下，這是特別有益的。在優選的實施方式中，所述交互系統進一步包括將所述系統固定地安裝在所述汽車上，特別是裝入所述車輛的儀表板中的手段。這使得交互系統相對于駕駛員有一個穩定的位置，這樣他可以簡單地找到屏幕。固定地安裝的手段可以包括，例如螺紋、一個或多個螺釘孔和/或一個或多個夾板。進一步地，本發明提供了包括上述交互系統的機動車輛，特別地，如乘用車、卡車、摩托艇或者飛機。
本發明現在通過對下述優選的實施方式的描述來進行說明，其中:圖1是本發明交互系統一實施方式的簡要方框圖2是本發明交互系統的屏幕具有第一屏幕布局的示意圖；圖3是本發明交互系統的屏幕具有第二屏幕布局的示意圖；圖4是本發明交互系統的屏幕具有第三屏幕布局的示意圖。圖5是本發明交互系統的示意圖。
具體實施方式圖1所示的是本發明交互系統的一個實施方式的簡要方框圖。交互系統I包括觸摸屏20、控制單元50、存儲器60和總線連接器70。控制單元50連接至存儲器60，并且進一步地適用于執行存儲在存儲器60中的程序。進一步地，控制單元50被連接至觸摸屏20。控制單元50控制觸摸屏20的顯示以及進一步地適用于接收使用者通過觸摸屏20的輸入。此外，通過控制單元50被連接至總線連接器70，交互系統I可以通過總線連接器70連接至車輛總線。圖2至4所示的是在本發明交互系統I觸摸屏20的主區域21上顯示不同的應用。矩形觸摸屏20上顯示有一主區域21。在主區域21上一次只顯示一個應用。在圖2中，在主區域21上顯示一種娛樂應用。該娛樂應用包括與MP3播放列表中的一首歌曲相關聯的一個對象22。如果使用者用手指以靜態方式接觸該對象22，交互系統I執行播放相應的歌曲。在觸摸屏20的每個邊緣30-33,分別顯不一種相應應用的相應表不40-43。每一個表示40-43包括含有與對應的應用相關聯的標簽的條形。更具體地，在上邊緣區域，顯示了一種導航應用的表示40 ;在右邊緣區域，顯示了一種汽車信息應用的表示41 ;在下邊緣區域，顯示了一種娛樂應用的表示42 ;以及在左邊緣區域顯示了一種通信應用的表示43。當檢測到一多重手勢時，交互系統可以將主區域的顯示從一種應用的表示改變為另一種應用的表示。多重手勢可以包括可被交互系統識別的在觸摸屏上按照預定圖形的兩指觸控、三指觸控、四指觸控或五指觸控。在一個實施例中，所述預定圖形可以是一個使用者容易執行的手指觸控圖形。例如，一種兩指手勢可以包括朝著不同方向的兩指滑動。特別地，一種如圖2中標號80所示的方向朝上的兩指滑動可以將主區域21上的顯示替換為顯示導航應用的表示。類似地，一種朝下的兩指滑動可以將主區域21上的顯示替換為顯示娛樂應用的表示，一種朝左的兩指滑動可以將主區域21上的顯示替換為顯示通信應用的表示，一種朝右的兩指滑動可以將主區域21上的顯示替換為顯示車輛信息應用的表示。即，觸摸屏20的主區域21支持多重手勢控制。在主區域21的單指手勢可以引起一種應用內的一種功能的執行，而兩指手勢可以引起在主區域21上顯示的不同應用之間的切換。在一個實施例中，如圖3所示，圖2中說明的兩指運動可以引起在主區域上以導航應用的顯示來替換之前娛樂應用的顯示。
在圖3中，觸摸屏20的主區域21正顯示導航應用的表示。通過單指的手勢選擇在主區域21顯示的“查找位置”22可以驅動一個鍵盤25在主區域21上顯示(參考圖4所示)，以允許使用者在顯示于主區域21的定位域26中輸入一個目的地來獲得指引。進一步地，如手指81所示選擇在主區域24顯示的“查看地圖”24引起交互系統I在主區域21上顯示一幅地圖。類似地，使用者可以選擇交互系統中的娛樂應用、通信應用、車輛信息應用和其他應用中的不同菜單等級或者執行一種功能，如果這些應用中的一個在主區域21上顯示的話。
不管當前顯示在主區域21上的應用是什么，一個在主區域21上的二指手勢可以引起在主區域21上的當前應用的表示被替換為一種不同應用的表示。圖5所示為本發明交互系統的一實施方式。交互系統2包括一八角形的觸摸屏200。觸摸屏200包括一主區域201。在觸摸屏200的每一個邊緣210-280，顯示了各種不同應用的表示。圖5中只是引用標號為290的一種示例的表示。通過朝著邊緣區域的其中之一的兩指滑動手勢，相應的應用就在主區域201被顯示。交互系統2適用于識別朝著八個邊緣的兩指滑動手勢。如圖2-4所示的實施方式的更詳細描述，主區域201上可以顯示相應的目標區域的若干對象。使用者可以通過在上述對象的其中之一上做單指的手勢，來調用顯示在主區域201內的應用的各個功能。在不背離所附權利要求所限定的本發明范圍的情況下，對上述描述的實施方式的進一步變化或修改是可能的。例如，顯示在邊緣區域的表示可以包括相應應用的當前狀態。在一些實施方式中，在一個邊緣區域、兩個邊緣區域或三個邊緣區域顯示應用的表示，而其余邊緣區域為其他目的而被保留。
權利要求
1.一種允許用戶通過交互系統(I ；2)控制車輛的應用的方法，所述交互系統具有觸摸屏(20 ;200)，所述觸摸屏具有輸入區域，該方法包括: 在所述觸摸屏(20 ;200)的第一邊緣區域顯示第一應用的第一表示(40-43 ；29)； 在所述觸摸屏(20 ;200)的主區域(21 ;201)顯示第二應用的第二表示(40-43 ；29);以及 當檢測到第一類型的手勢時，用所述第一應用的所述第一表示(40-43 ;29)的顯示替換在所述主區域(21 ;201)中的、所述第二應用的所述第二表示(40-43 ；29)的顯示，其中所述第一類型的手勢包括沿著一條或多條線朝向所述第一邊緣區域的手指運動。
2.如權利要求1所述的方法其中:只有當所述手指運動處于所述主區域(20;201)內時，所述第一類型的手勢才能被檢測到。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中:所述手指運動包括基本沿著朝向所述第一邊緣區域的線移動的至少兩根手指運動，并且所述手指運動是在所述主區域(21 ;201)內進行的。
4.如權利要求1或2所述的方法其中:所述手指運動包括在所述主區域(21;201)內按照預定的圖形移動的多根手指運動。
5.如前述權利要求中任何一項所述的方法，其中:在所述手指運動的速度和/或距離達到預定的值時，所述第一類型的手勢被檢測到。
6.如前述權利要求中任何一項所述的方法，其中:當手指在所述觸摸屏(20；200)上以預定的方向移動預定的距離時，所述第一類型的手勢被檢測到。
7.如前述權利要求中任何一項所述的方法，其中:只有當所述手指運動在所述觸摸屏(20 ；200)上形成長度至少為所述觸摸屏的最小尺寸的5%、特別地至少約10%、優選地至少20%的接觸線時，所述第一類型的手勢才能被檢測到。
8.如前述權利要求中任何一項所述的方法，其中:只有在所述觸摸屏(20；200)上形成基本上直的接觸線時，所述第一類型的手勢才能被檢測到。
9.如前述權利要求中任何一項所述的方法，其中:在所述主區域(21;201)中顯示所述第一表不和/或第二表不包括: 在所述主區域(21 ;201)上，在與所述主區域(21 ;201)中顯示的相應應用的功能相關聯的對象區域內顯示至少一個對象(22-26);而且，該方法還包括: 當不同于所述第一類型的手勢的第二類型的手勢被檢測到時，執行與所述對象(22-26)相關聯的功能。
10.如權利要求9所述的方法，其中:所述第二類型的手勢是單指運動。
11.如權利要求9或10所述的方法，其中:執行步驟包括:通過所述交互系統的總線連接器(70)將觸發信號傳輸到與所述功能相關聯的執行單元。
12.如前述權利要求中任何一項所述的方法，還包括: 在所述觸摸屏(20;200)的各個邊緣區域中顯示各應用的至少一個表示，優選地為各應用的三個附加表示(40-43 ；29)，以及 當朝著所述邊緣區域中的一個的第一類型的手勢在所述觸摸屏(20;200)上被檢測到時，用一個附加表示(40-43 ；29)的顯示替換在所述主區域(21 ;201)中的、所述第二應用的所述第二表示的顯示。
13.如前述權利要求中任何一項所述的方法，還包括:當朝著所述第一邊緣區域的所述第一類型的手勢被檢測到時，發送聲音通知。
14.一種包含指令的計算機可讀介質，其中當所述指令被具有觸摸屏(20 ;200)的車輛交互系統(I ；2)執行時，所述指令使得所述交互系統(I ；2)執行如權利要求1至12中任何一項所述的方法。
15.一種用于控制車輛應用的交互系統(I ;2)，適于在觸摸屏(20 ;200)的主區域(21 ;201)和至少兩個邊緣區域顯示多種應用，并且適于通過用戶輸入觸發所述應用的功能，所述交互系統包括: 觸摸屏(20 ;200)，被配置為區分第一類型的手勢和第二類型的手勢，并被配置為，當所述第一類型的手勢被檢測到時，用之前顯示在第一邊緣區域中的第一應用的表示(40-43 ；29)的顯示替換在所述觸摸屏(20 ;200)的所述主區域(21 ;201)中的、第二應用的表示(40-43 ;29)的顯示，其中所述第一類型的手勢包括沿著朝向所述第一邊緣區域的線的手指運動，且所述主區域(21 ;201)在所述觸摸屏(20 ;200)不被邊緣區域覆蓋的整個區域上延伸。
16.如權利要求15所述的交互系統(I;2)，其中:所述觸摸屏(20 ;200)的基本整個主區域(21 ;201)能夠響應于所述第一類型的手勢，從而使得用戶在不需要觀察所述觸摸屏(20 ；200)的情況下能夠執行所述第一類型的手勢。
17.如權利要求15或16所述的交互系統(I;2)，其中:當兩手指在所述觸摸屏(20 ;200)上朝著所述第一邊緣區域的方向移動了預定的距離時，所述第一類型的手勢被檢測到。
18.如權利要求15至17 中任何一項所述的交互系統(I;2)，其中:所述觸摸屏(20 ;200)進一步被配置為，當第二類型的手勢被檢測到時，觸發應用的選定功能，其中所述第二類型的手勢不同于所述第一類型的手勢。
19.如權利要求18所述的交互系統(I;2)，其中:所述第二類型的手勢是與所述觸摸屏(20 ;200)的單手指靜態接觸或是在所述觸摸屏(20 ;200)中單手指滑動一段距離。
全文摘要
本發明涉及一種允許使用者通過帶有包括輸入區域的觸摸屏的交互系統來控制車輛應用的方法。所述方法包括在觸摸屏的第一邊緣區域顯示第一應用的第一表示。在觸摸屏的主區域顯示第二應用的第二表示。當檢測到第一類型的手勢時將主區域上顯示的第二應用的第二表示替換為第一應用的第一表示的顯示，其中第一類型的手勢包括沿著一條或多條線指向第一邊緣區域的手指運動。
文檔編號G06F3/0488GK103180812SQ201180002116
公開日2013年6月26日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者馬庫斯·安德列斯·貝爾特, 惲姿, 劉毅林, 郭藺瑩, 張雷中 申請人:觀致汽車有限公司