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CN105026203A - 用于对机动车的显示装置进行同步的方法 - Google Patents

用于对机动车的显示装置进行同步的方法 Download PDF

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CN105026203A CN201380074326.2A CN201380074326A CN105026203A CN 105026203 A CN105026203 A CN 105026203A CN 201380074326 A CN201380074326 A CN 201380074326A CN 105026203 A CN105026203 A CN 105026203A
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Abstract

本发明涉及用于对机动车的两个显示装置(30、34)进行同步的方法。在此，第一显示装置(30)显示第一数据记录(32)，第一数据记录包括与预定主题内容有关的第一显示内容。传感器装置(10)、特别是PMD摄像机检测用户操纵姿势，操纵姿势包括操纵人员身体部位(24)在空间中自由实施的运动(S10)。由传感器装置(10)产生的描述操纵姿势的信号被传递给姿势识别装置，姿势识别装置依据确定的操纵姿势产生控制信号(S30)。接收控制信号的控制装置(18)依据控制信号对确定的数据记录(32)的预定主题内容进行确定。根据确定的预定主题内容提供具有预定主题内容的第二显示内容的另一数据记录(40)。另一数据记录(40)在第二显示装置(34)上显示。

Description

用于对机动车的显示装置进行同步的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对机动车的两个显示装置进行同步的方法，例如将平视显示器(Head-up-Display)与副仪表板中的信息娱乐系统的显示器进行同步的方法。在该方法中，光学传感器检测用户的用于同步显示装置的操纵姿势。
背景技术
迄今为止通常通过例如操纵按键去触发机动车中的功能。为了例如对按键的操纵进行检测，为每个按键都需要电气或电容式开关。所述功能的触发需要例如对机械式按键进行操作。显示装置例如机动车中的平视显示器、组合仪表的或者信息娱乐系统的显示器在功能上是完全独立的系统。信息的显示需要对数字菜单进行耗时的操作。
文献DE 10 2010 056 411 A1描述了在车辆的中央显示器上显示关于路标的信息，并且在预定的其他的显示装置上、即在前挡风玻璃的玻璃根部附近的彩色显示器上显示关于路标的指示。为了显示装置之间的相互作用，手指跟踪系统可以检测用户的划动姿势。
由文献DE 10 2005 010 843 A1已知，显示在机动车的平视显示器上的数字图像到其他的显示装置上的传输。在其他的显示装置上不再显示携带信息的数据，而是显示图标。所述功能的触发可以通过用户的手部动作实现并且通过光电传感器进行检测。
文献DE 10 2007 035 769 A1描述了从一个显示装置到其他的显示装置上信息显示的切换，其中，视频摄像机检测用户的手部动作。
然而，从用于显示信息的许多可能的技术装置中得出如下缺点，用户不能自由选择所涉及的两个显示装置。如果在通用的显示装置上、例如在具有屏幕的组合仪表上显示多个关于不同的主题内容的数据记录，即，例如关于发动机转速的数据、关于驾驶速度的数据、关于油箱液位以及识别的功能性故障的数据，则产生另一问题。现有技术中要进行同步的显示装置只有在所述显示装置显示相同内容的数据记录时才进行同步。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于对两个任意的显示装置进行同步的方法。
所述任务通过按照本发明的根据权利要求1的方法得到解决。此外所述任务通过按照本发明的根据权利要求9的机动车得到解决。本发明有利的进一步扩展方案由从属权利要求给出。
本发明基于如下构思，借助于视频摄像机检测操作姿势、即操作人员身体部分在空间中自由实施的运动，所述视频摄像机产生三维的图像数据记录。所述操作姿势在此优选是指示、拖动和/或抓取的姿势。由此可以免除在显示装置中操作元件耗费的安装。此外，能够对所参与的显示装置以及重要的数据记录作出选择。
按照本发明的方法相应地用于将机动车的第一显示装置与机动车要同步的第二显示装置同步，即例如用于将平视显示器与副仪表板的显示器进行同步。所述第一显示装置在此已经显示第一数据记录，例如图像元素(例如警告标志)，所述第一数据记录包括与预定的主题内容有关的第一显示内容。
光学传感器装置，例如PMD摄像机(即光学混合检测器)，检测用户的操作姿势。所述传感器装置基于3D图像数据产生描述操作姿势的信号(例如视频信号)并且将该信号传输到姿势识别装置上。在接收传感器装置的信号时，姿势识别装置根据所确定的操作姿势确定由用户通过操作姿势所选择的以及由第一显示装置已经显示的数据记录。
控制装置、例如机动车的控制器，接收由姿势识别装置所产生的、描述所确定的第一数据记录的控制信号，并且根据所述控制信号确定第一数据记录的预定的主题内容。
所述控制装置例如也可以是第一或第二显示装置的程序模块，或者在多个分区中、例如在两个显示装置中实现。如果例如所述控制装置是第一显示装置的程序模块，则所述模块可以基于控制信号、即基于姿势识别装置的触发，例如对所选择的数据记录确定的预定的主题内容自动进行确定并且将其传输到第二显示装置上。
根据确定的预定的主题内容提供具有预定的主题内容的第二显示内容的另一数据记录。所述另一数据记录显示在第二显示装置上。所述其另一数据记录的提供例如可以通过所述显示装置之一或者机动车的数据处理装置，必要时与互联网中的中央数据服务器配合作用而实现。如果例如所述第一显示装置将所选择的数据记录的确定的预定的主题内容传输到第二显示装置上，则第二显示装置由此例如可以独立地确定和显示所述另一的数据记录。此处选择哪种情况可以取决于实现本发明的技术领域。
因此，所述第一数据记录例如可以包括例如用于指示例如机动车的临界运行状态的警告标志的图像数据记录，而所述另一数据记录例如包括与机动车的临界运行状态有关的详细的描述文本。在第二显示装置上例如可以显示补充图像文件的文本文件、也就是例如故障说明。
除了上述优点还能得出如下优点，不仅所述显示内容是可交换的，而且能就一个内容输出具有不同数量的信息内容的各种数据记录。虽然在显示器上有多种不同的信息，但用户并不需要为精确选择某一数据记录而对操作元件、例如按键或数字菜单进行操作。由此用户也可以选择，何时针对什么信息想要显示什么信息规模。
在按照本发明的方法的实施形式中，所述控制装置可以控制所述另一数据记录从机动车内部的数据存储器向要同步的显示装置的传输。在该情况下，在数据存储装置中存在不同的数据记录组，其中，有一组数据记录包括那些具有共同的主题内容的数据记录。
但是，在此所述内容至少在同步之前是已知的，必须存储在至少一个数据存储装置中。备选地或附加地，所述控制装置可以从外部数据服务器、例如从机动车制造商的网络服务器调取另一数据记录，或者基于机动车的运行参数产生另一数据记录，所述运行参数由用于运行机动车的设备提供。这种数据记录可以由控制装置在数据存储器的数据记录组中提供。
优选至少有一个显示装置未构造有自己的传感器。特别地，所述两个显示装置都未构造有自己的传感器。所述操作姿势优选由光学传感器装置基于机动车的飞行时间摄像机(TOF摄像机)、PMD摄像机或立体摄像机的3D图像数据进行检测，这些摄像机优选是机动车的其他装置的部件。所述由此所能实现的对操作姿势的三维检测能够实现对定向运动的检测并且增加操作姿势的变化数目。通过空间上的精确检测，可以自由地选择要同步的显示装置并且可以使用多个关于用户的信息流的显示装置。这种类型的在机动车中已经存在的传感器装置可以用于按照本发明的方法，而不需要为显示装置装配传感器。此外还可以省掉显示装置中的操作元件，如按键或者触摸感应式按键/按钮。
在本发明其他的优选的实施形式中，所述姿势识别装置根据传感器装置的信号确定哪个显示装置是已经显示数据记录的显示装置，哪个显示装置是要同步的显示装置。这例如可以通过从一个显示装置至另一个显示装置的拖动姿势实现。因此不再需要通过例如按键对菜单进行费事的操作来选择显示装置。
在所述方法的实施形式的进一步扩展方案中，所述用于识别至少一部分操作姿势的姿势识别装置可以对身体各部分的轨迹、即运动着的身体各部分的运动曲线，进行如下检验，即所述轨迹是否描述一种从第一显示装置到第二显示装置的拖动和/或抓取的运动。因此识别同步的方向。
为了识别操作姿势，所述姿势识别装置可以通过对一部分操作姿势的外插法(Extropolation)对身体部分的轨迹进行延长并且检验所述延长后的轨迹是否描述一种拖动和/或抓取运动。这能实现更快的操作。如果用户本能地必须将实施姿势的身体部分再次例如放到方向盘上，则所述操作姿势不必须被用户实施至完成。
上面所述的任务同样地通过机动车、特别是汽车或私人汽车得到解决，如果所述机动车包括姿势识别装置并且所述机动车设计用于实施按照本发明的机动车的实施形式。
附图说明
根据附图再次通过具体的实施例进一步阐述本发明。所示出的示例是本发明优选的实施形式。功能相同的元件在图中具有相同的附图标记。附图示出：
图1示出传感器装置和控制装置的方框图，所述传感器装置和控制装置可以安装在按照本发明的车辆的实施形式中，并且
图2示出按照本发明的方法的实施形式的草图。
具体实施方式
在图1中示出机动车、例如私人汽车中的传感器装置10。在本例中，所述传感器装置10包括光学传感器12、例如PMD摄像机，以及测量装置14，所述测量装置可以检测光学传感器12的测量数据(方法步骤S10)并且传输到姿势识别装置16上(S20)。所述光学传感器12还可以包括例如另一3D摄像机，例如TOF摄像机或立体摄像机，并且优选安装在机动车的车顶上。
所述光学传感器12可以以已知的方式装配有例如光源20，例如红外灯，所述光源对检测区域22、例如对机动车仪表板上的空间进行照明。如果其中存在一个物体，例如机动车的驾驶员的手24'，那么该物体被光源20所发射的电磁射线反射至传感器阵列26。然后借助于传感器阵列26可以产生3D图像数据，所述3D图像数据说明手24'的各个表面元素的3D坐标。附加地或备选地也可以测量机动车的内部空间。所述3D图像数据由测量装置14传输给姿势识别装置16。
姿势识别装置16涉及的是专业人员已知的姿势识别装置16。
通过所述姿势识别装置16可以从3D图像数据中对肢体进行划分，由此例如可以确定检测区域22中指尖的位置。在此可以以已知的划分算法为基础。通过所述光学传感器12的传感器阵列26的3D图像数据也可以表示一序列连续的3D图像，亦即，利用所述光学传感器12也可以检测手24'的移动或者前臂的伸展。例如通过追踪在该3D图像序列中的例如指尖的轨迹、特别是通过追踪指尖的位置和速度，可以因此从轨迹中推断出指尖所指示的运动姿势。
所述姿势识别装置16然后根据该评价产生控制信号(S30)。此外，图1示出机动车的控制装置18，该控制装置例如可以是用于控制两个(在图1中未示出)显示装置30、34的控制器。所述控制装置18接收姿势识别装置16的控制信号并且对所述要同步的显示装置30、34的相互作用进行协调。
在图2中示出按照本发明的方法的实施形式。
在对所述要同步的显示装置30、34的相互作用进行协调的情况下，如在图2的例子中所示，可以从数据存储装置38数据记录组中的一种数据记录传输到要同步的显示装置上以用于显示数据记录。在该情况下，所述控制装置18也可以在接收到姿势识别装置16的控制信号的情况下例如产生同步信号，所述同步信号促使所述第二显示装置34从数据存储装置38调用确定的数据记录40或者促使所述数据存储装置38将数据记录40传输到所述第二显示装置34上。具体地可以表现如下：
用户处于汽车的内部空间中。在第一显示装置30上、例如挡风玻璃上的平视显示器上显示有多个图像元素32、32'、32"、例如警告标志或表示运行状态的其他的标志。所述图像元素32例如是三角形警告标志的图像，它告知用户例如存在的重要的运行信息。在图2中示出用户的身体部分24的第一位置、例如具有手24'的前臂(虚线)以及用户的身体部分24的第二位置(实线)。所述位置P1和P2表示身体部分24从第一位置到第二位置的运动。在本例中，所述具有示出的手指位置的运动是一种例如用于将副仪表板上面的信息娱乐系统的显示器34与显示装置30进行同步的操作姿势。所述例如包括PMD摄像机的传感器装置10例如检测前臂的伸展和手24'的抓取运动或指示运动(P3)。
所述传感器装置10检测操作姿势和/或用户的身体部分24在位置28处所指示的方向(S10)。为此，所述传感器装置10可以检测手24'在机动车的内部空间的坐标系内的坐标。利用该坐标通过姿势识别装置16确定参与同步的显示装置30、34。同样地可以如此通过姿势识别装置16确定数据记录32，来自于数据存储装置38中的该数据记录组的另一数据记录要在要同步的显示装置34上显示。
在数据存储装置38和显示装置30之间以及在数据存储装置38和显示装置34之间可以存在无线或者有线的通信连接42。在本例中，数据记录组G1的数据记录32和40存在于数据存储装置38中，所述两个数据记录具有共同的内容，例如警告通知，并且由此组成一个组。另一数据记录组G2例如包括已经在平视显示器30上显示的图像元素32'，该图像元素例如表示正在进行的音频文件的播放，以及与此主题相关的文本文件40'，所述文本文件例如包括与音频文件32'有关的书目数据。
对操作姿势的检测和/或对在机动车的内部空间的坐标系内操作姿势的坐标的检测(S10)、描述操作姿势的信号的产生以及所述信号到姿势识别装置16上的传输(S20)如已经在图1中描述一样地得到实现。
所述姿势识别装置16例如可以根据由传感器装置10的信号所描述的具有手24'的伸展的前臂的方向(P4)例如确定显示装置30是已经显示数据记录的那个显示装置。类似地，所述姿势识别装置16可以根据传感器装置10的描述具有手24'的身体部分24在第二位置(P5)上的拖动运动(P1、P2)和/或方向的信号确定显示装置34是要同步的显示装置34。备选地，例如也可以将朝着第二显示装置34的方向的投掷姿势确定为对例如要同步的显示装置34的选择姿势。
附加地，所述姿势识别装置16可以根据由传感器装置10的信号所描述的具有手24'的伸展的前臂在实施抓取的运动(P4)时的方向(P3)确定数据记录32是用户“所选择”的数据记录。借助于身体部分24在机动车的内部空间的坐标系内的坐标，所述姿势识别装置16例如可以确定前臂轴线和/或手指轴线。根据这些轴线可以确定相应的肢体24的位置28。如果所述前臂轴线如在图2的示例中所示那样指向图像元素32并且所述姿势识别装置16确定手24'抓取运动，则图像元素32被选择。备选地，所述姿势识别装置16可以检测手24'的相对运动并且因此控制显示装置30上的光标，由此用户可以选择图像元素32。在图像元素32的该识别选择之后进行对与图像元素32有关的数据记录的选择。在此基础上，所述控制装置18可以确定预定的主题内容并且必要时例如确定所属的数据记录组。
另一种用于确定主题内容的方案例如在于，由姿势识别装置16基于所确定的操作姿势产生控制信号，控制装置18就此产生同步信号并且将同步信号传输到第一显示装置(30)上。所述第一显示装置(30)于是将与第一数据记录(32)的主题内容有关的信息传输到控制装置(18)上。
在本例中，所述控制装置18例如确定数据记录组G2。作为对图2所示示例的替代或补充，所述控制装置18例如可以从例如机动车制造商的内部服务器调取另一数据记录40或者基于与油位有关的运行数据产生另一数据记录40。
所述姿势识别装置16向控制装置18产生相应的控制信号，所述控制装置，如图1中所述那样，促使在显示装置34上显示数据记录40，在此是例如与警告有关的文本通知(S40)。在本示例中，所述控制装置18促使所述数据存储装置38将数据记录40传输到信息娱乐系统的显示器34上(S50)。
此外，姿势识别装置16可以构造用于推断身体部分的轨迹(T)，即例如通过位置P1和P2所示的拖动运动的部分，并且进行如下检验，所述轨迹是否表示拖动运动和/或抓取运动。因此，用户例如可以在用户意外地必须将他的手臂快速放回到方向盘上的情况下，将所述数据记录的“移动”(即显示装置30、34的同步)仅表现为“轻触”。这意味着，用户不能将该操作姿势实施至完成。
所述示例阐述了本发明的原理，按照该原理可以对乘客或者乘客的身体部分进行物理上的无误的定位(例如通过TOF摄像机或者PMD摄像机)，对向表面的靠近进行识别。为了将信息(内容)从一个显示装置移动到另一显示装置中，可以使用一个姿势。例如可以在平视显示器中例如显示警告标志。如果人例如朝着警告标志方向进行抓取并且例如朝着中央显示器的方向进行拖动，则例如可以出现详细的警告的描述。
(除了增加使用乐趣的因素)这能实现显示器之间通常的相互作用。此外对于所述相互作用不需要按键。

Claims (9)

1.用于对机动车的第一显示装置(30)和机动车的待同步的第二显示装置(34)进行同步的方法，其中，所述第一显示装置(30)显示第一数据记录(32)，所述第一数据记录包括与预定的主题内容有关的第一显示内容，其中，光学的传感器装置(10)基于3D图像数据检测用户的操纵姿势(S10)，所述操纵姿势包括操纵人员的身体部位(24)在空间中自由实施的运动，所述传感器装置产生描述所述操纵姿势的信号并且将该信号传输到姿势识别装置(16)上(S20)以及该姿势识别装置(16)根据所述信号确定操纵姿势，
其特征在于，
-所述姿势识别装置(16)根据所确定的操纵姿势确定出用户通过操纵姿势所选择的并且由第一显示装置(30)所显示的数据记录(32)，
-控制装置(18)从姿势识别装置(16)接收控制信号，该控制信号描述所确定的数据记录(32)，并且
-所述控制装置(18)根据所述控制信号确定出所确定的数据记录(32)的预定的主题内容，
-根据所确定的预定的主题内容提供具有与所确定的预定的主题内容有关的第二显示内容的另一数据记录(40)，并且
-将所述另一数据记录(40)显示在第二显示装置(34)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一数据记录(32)和所述另一数据记录(40)的共同的主题内容是涉及机动车运行的警告指示。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，所述控制装置包括第一显示装置的程序模块并且基于所述姿势识别装置的控制信号将与所述所确定的预定的主题内容有关的内容数据传输到第二显示装置上。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，所述控制装置(18)从机动车外部的数据服务器调取所述另一数据记录(40)，和/或基于机动车的运行参数产生所述另一数据记录和/或控制所述另一数据记录(40)从数据存储装置(38)到要同步的显示装置(34)的传输，和/或将机动车内部的数据存储器(38)中的所述另一数据记录提供给第二显示装置(34)。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，所述姿势识别装置(16)根据传感器装置的信号确定出哪个显示装置(30、34)是已经显示第一数据记录(32)的显示装置(30)以及哪个显示装置(30、34)是要同步的显示装置(34)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述姿势识别装置(16)为识别至少一部分的操作姿势而对身体部分(24)的轨迹(T)进行如下检验，即该轨迹是否描述一种从第一显示装置(30)到第二显示装置(34)的拖动运动和/或抓取运动。
7.根据上述权利要求所述之一的方法，其中，所述姿势识别装置(16)为识别至少一部分的操作姿势而通过外插法对身体部分(24)的轨迹(T)进行延长并且检验该延长后的轨迹(T)是否描述拖动运动和/或抓取运动。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，由传感器装置(10)基于机动车的TOF摄像机、PMD摄像机或立体摄像机的3D图像数据检测操作姿势。
9.一种机动车，该机动车具有姿势识别装置(16)并且设计用于实施根据上述权利要求之一所述的方法。
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