用于將含有運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的操作件信號(hào)以壓縮方式傳輸?shù)姆椒ê脱b置的制造方法
【專利說(shuō)明】用于將含有運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的操作件信號(hào)以壓縮方式傳輸?shù)姆椒ê脱b置
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和7的前序部分的、用于將含有運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的操作件信號(hào)以壓縮方式傳輸?shù)姆椒ê脱b置。
[0002]從構(gòu)成權(quán)利要求1和7的前序部分的DE10 2011 112 568 A1中知道了用于機(jī)動(dòng)車方向盤的操作單元。該操作單元包括操作裝置，可借此掌握由手指完成的操作輸入，操作單元還包括用于定位手指的操作界面元件。另外，操作裝置包括用于發(fā)出光學(xué)信號(hào)給手指的發(fā)送單元。該光學(xué)信號(hào)被手指反射并且被接收單元獲得并根據(jù)所獲得的光學(xué)信號(hào)確定操作輸入，在這里，發(fā)送單元和接收單元安置在操作界面元件的背對(duì)手指的一側(cè)。手指運(yùn)動(dòng)方向以A X和△ Y坐標(biāo)形式來(lái)傳輸。△ X表示手指在掃描周期中在X方向上所走過(guò)的距離?！?Y相應(yīng)表示在垂直于方向X的方向上Y上所走過(guò)的距離。
[0003]通過(guò)這種傳輸，能以很高的分辨率顯示手指的整個(gè)速度范圍。但是，很高的分辨率和坐標(biāo)的傳輸要求數(shù)據(jù)總線的高帶寬。這種高帶寬需要16位的傳輸，而這例如當(dāng)在車輛中采用低成本的LIN網(wǎng)總線或局域互聯(lián)網(wǎng)總線時(shí)是無(wú)法提供的。
[0004]因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和一種裝置，其采用了利用光學(xué)信號(hào)的操作件并且盡量減少了由機(jī)動(dòng)車方向盤經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳輸至車輛內(nèi)的顯示裝置所需的數(shù)據(jù)量。
[0005]該任務(wù)將利用獨(dú)立權(quán)利要求所述的措施來(lái)完成。
[0006]本發(fā)明的其它有利實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]根據(jù)第一方面，一種將操作件的具有運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的信號(hào)壓縮傳輸至車輛中的顯示裝置的方法包括:發(fā)送光學(xué)信號(hào)給該操作件的表面;在預(yù)定掃描周期中接收由在該操作件表面上的使用者手指反射的光學(xué)信號(hào)；將該反射光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)具有在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上的在預(yù)定掃描周期中的手指相對(duì)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo);借助非線性壓縮特性曲線壓縮在所述第一方向和第二方向上的該手指相對(duì)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)以獲得壓縮數(shù)字信號(hào);傳輸該壓縮數(shù)字信號(hào)給該顯示裝置;在該顯示裝置中借助與非線性壓縮特性曲線相反的非線性解壓縮特性曲線解壓縮該壓縮數(shù)字信號(hào)。
[0008]由此一來(lái)，容許在具有低帶寬的數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行手指運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的傳輸。如此選擇因壓縮和解壓縮而出現(xiàn)的誤差，該誤差對(duì)于低于使用者感覺閾的速度是不可察覺的，進(jìn)而對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是不可察覺的。確切地說(shuō)，如此形成所述壓縮特性曲線和解壓縮特性曲線，即相比于手指的較高速度，手指的較低速度的分辨率更精細(xì)，在這里保持了操作件的精度。手指高速時(shí)，不需要精細(xì)分辨率，這是因?yàn)樵谑种父咚贂r(shí)的數(shù)字噪聲比手指低速時(shí)低。待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可以通過(guò)這種方式被縮減至每個(gè)坐標(biāo)8比特。
[0009]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，如下執(zhí)行該壓縮:依據(jù)由運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)推導(dǎo)出的速度，數(shù)字信號(hào)隨速度的增大而被更強(qiáng)烈地壓縮。
[0010]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，如下執(zhí)行所述壓縮和解壓縮:在數(shù)字信號(hào)值和解壓縮數(shù)字信號(hào)值之間的最大誤差小于或等于百分之五并且該壓縮數(shù)字信號(hào)最大具有8比特。
[0011]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該解壓縮數(shù)字信號(hào)在顯示裝置中以在該顯示裝置中所顯示的指針的運(yùn)動(dòng)的形式、以在該顯示裝置中所顯示的內(nèi)容的運(yùn)動(dòng)的形式或者以在該顯示裝置中所顯示的菜單項(xiàng)選擇的運(yùn)動(dòng)的形式被顯示。
[0012]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該操作件設(shè)置在車輛的方向盤內(nèi)，數(shù)字信號(hào)的壓縮在方向盤的電子裝置中執(zhí)行。
[0013]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該操作件是光學(xué)操作件，最好是光學(xué)手指導(dǎo)航模塊或者說(shuō)0FN。
[0014]根據(jù)第二方面，一種將操作件的具有運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的信號(hào)壓縮傳輸給車輛內(nèi)的顯示裝置的裝置具有:用于發(fā)送光學(xué)信號(hào)給該操作件的表面的第一單元；用于在預(yù)定掃描周期中接收由在該操作件表面上的使用者手指反射的光學(xué)信號(hào)的第二單元;用于將反射光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的第三單元，該數(shù)字信號(hào)具有在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上的在預(yù)定掃描周期中的手指相對(duì)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo);用于借助非線性壓縮特性曲線壓縮在所述第一方向和第二方向上的該手指相對(duì)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)以獲得壓縮數(shù)字信號(hào)的第四單元;用于傳輸壓縮數(shù)字信號(hào)給顯示裝置的第五單元;用于在顯示裝置中借助與非線性壓縮特性曲線相反的非線性解壓縮特性曲線解壓縮該壓縮數(shù)字信號(hào)的第六單元。
[0015]根據(jù)第二方面，獲得與之前關(guān)于第一方面所描述一樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該第四單元如下執(zhí)行壓縮:依據(jù)由運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)推導(dǎo)出的速度而定，該數(shù)字信號(hào)隨速度增大被更強(qiáng)烈地壓縮。
[0017]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該第四單元如下執(zhí)行壓縮并且該第五單元如下進(jìn)行解壓縮:在數(shù)字信號(hào)值和解壓縮數(shù)字信號(hào)值之間的最大誤差小于或等于百分之五，并且該壓縮數(shù)字信號(hào)最大具有8比特。
[0018]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該顯示裝置以在該顯示裝置中所顯示的指針的運(yùn)動(dòng)的形式、以在該顯示裝置中所顯示的內(nèi)容的運(yùn)動(dòng)的形式或者以在該顯示裝置中所顯示的菜單項(xiàng)選擇的運(yùn)動(dòng)的形式顯示該解壓縮數(shù)字信號(hào)。
[0019]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該操作件設(shè)置在車輛的方向盤中，并且該第四單元是方向盤的電子裝置。
[0020]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，該操作件是光學(xué)操作件，優(yōu)選是光學(xué)手指導(dǎo)航模塊或者說(shuō)0FN。
[0021]以下將結(jié)合實(shí)施例并參照附圖來(lái)詳述本發(fā)明。
[0022]附圖所示為:
[0023]圖1是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車方向盤中的操作件的示意圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸所需的組成部件的示意框圖；
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚砹鞒痰牧鞒虉D；
[0026]圖4是圖3的流程圖中的步驟S500的詳細(xì)流程圖；
[0027]圖5示出非線性的壓縮特性曲線；以及
[0028]圖6示出與圖5的非線性壓縮特性曲線相反的非線性解壓縮特性曲線。
[0029]以下，描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0030]應(yīng)當(dāng)指出的是，進(jìn)一步展開描述的顯示裝置是車輛內(nèi)的中央顯示裝置或者在車輛方向盤附近區(qū)域內(nèi)的組合儀表中的顯示裝置。該車輛最好是機(jī)動(dòng)車。
[0031]另外，車輛內(nèi)的由兩個(gè)顯示裝置構(gòu)成的組合可以通過(guò)采用多個(gè)以下所述的操作件來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這里，每個(gè)顯示裝置對(duì)應(yīng)于各自一個(gè)操作件。例如，當(dāng)使用了中央顯示裝置和在組合儀表中的顯示裝置時(shí)，該中央顯示裝置對(duì)應(yīng)于一個(gè)操作件，該組合儀表中的顯示裝置對(duì)應(yīng)于另一個(gè)操作件。用于中央顯示裝置的操作件可以安置在方向盤的右側(cè)，而用于組合儀表中的顯示裝置的另一個(gè)操作件可以安置在方向盤的左側(cè)。
[0032]圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車方向盤中的操作件的示意圖。
[0033]在圖1中，附圖標(biāo)記10表示機(jī)動(dòng)車的方向盤，附圖標(biāo)記20表示操作單元，附圖標(biāo)記30表不發(fā)光裝置。
[0034]機(jī)動(dòng)車的方向盤10還可以具有兩個(gè)或更多的操作單元20。例如，兩個(gè)操作單元20之一可以位于方向盤10的圖1所示的左側(cè)，而兩個(gè)操作單元20中的另一個(gè)可以位于方向盤10的右側(cè)。發(fā)光裝置30用于車輛駕駛員更好地定向，因而駕駛員在環(huán)境光黯淡時(shí)也能可靠操縱這個(gè)操作單元20或這些操作單元20。操作單元20的其它布置形式是可能的。一個(gè)操作單元20例如也可以擺脫方向盤10，位于車輛中。
[0035]圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸所需的組成部件的示意框圖。
[0036]在圖2中，附圖標(biāo)記1表示車輛，附圖標(biāo)記40表示位于車輛1中的操作件，附圖標(biāo)記50表不位于車輛1的方向盤10中的方向盤電子裝置，附圖標(biāo)記60表不機(jī)動(dòng)車1中的顯不裝置。
[0037]圖2所示的操作件40可以設(shè)置在圖1所示的操作單元20中，或者可以是如圖1所示的操作單元20，因而之前關(guān)于操作件所做的說(shuō)明也適用于操作件40。
[0038]通過(guò)操作件40，可以在顯示裝置60上進(jìn)行選擇或者可以控制顯示裝置60的內(nèi)容。方向盤電子裝置50設(shè)置在操作件40和顯示裝置60之間。在方向盤電子裝置50內(nèi)執(zhí)行顯示裝置60的控制。由操作件40發(fā)出的數(shù)據(jù)的壓縮也在方向盤電子裝置50內(nèi)執(zhí)行，由此無(wú)需附加的組成部件。
[0039]圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸處理流程的流程圖。
[0040]應(yīng)當(dāng)指出的是:圖3中的流程圖的處理流程例如在初始化時(shí)刻(例如在車輛點(diǎn)火裝置之后)被啟動(dòng)并且定期重復(fù)執(zhí)行，直至到達(dá)結(jié)束時(shí)刻(例如關(guān)閉車輛點(diǎn)火裝置)。或者，初始化時(shí)刻例如可以是車輛發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)刻和/或結(jié)束時(shí)刻可以是車輛發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)停時(shí)刻。初始化時(shí)刻還可以是啟動(dòng)顯示裝置的時(shí)刻和/或結(jié)束時(shí)刻還可以是停用顯示裝置的時(shí)刻。其它的初始化時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用目的也是可行的。
[0041 ]在初始化時(shí)刻的啟動(dòng)之后，處理流程進(jìn)至步驟S100。
[0042]在步驟S100中，光學(xué)信號(hào)被發(fā)送到操作件40的表面。在步驟S100后，處理流程進(jìn)至步驟S200。
[0043]在步驟S200中判斷是否收到由使用者手指所反射的信號(hào)。如果使用者手指位于操作件40的表面上，則該信號(hào)被反射。如果在步驟S200中判斷為“否”，則處理流程返回至步驟SlOOo
[0044]如果步驟S200中判斷為“是”，則方法進(jìn)至步驟S300。在步驟S300中，所收到的由使用者手指反射的光學(xué)信號(hào)在操作件40中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0045]確切說(shuō)，操作件40識(shí)別出使用者手指在操作件40的坐標(biāo)系軸方向上的運(yùn)動(dòng)增量，并且依據(jù)所識(shí)別出的值來(lái)計(jì)算使用者手指在操作件40的坐標(biāo)系軸方向上的運(yùn)動(dòng)增量的總和。表示該“總和”的數(shù)據(jù)(即手指的相對(duì)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo))被包含在該數(shù)字信號(hào)內(nèi)。
[0046]在步驟S300后，處理流程進(jìn)至步驟S400。
[0047]在步驟S400中，作為信息被包含在轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)中的相對(duì)