用于識(shí)別觸摸的顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置，在具有與車輛內(nèi)部設(shè)計(jì)相配的不同形狀的顯示器上識(shí)別觸摸。配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置包括：屏幕；和可見光發(fā)生器，由處理器控制并配置為使用可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕上。另外，該顯示裝置包括；紅外光發(fā)生器，配置為使用紅外光源根據(jù)用戶觸摸產(chǎn)生散射光；投影儀，配置為將來自可見光發(fā)生器的可見光和來自紅外光發(fā)生器的紅外光源投射到屏幕上；以及光學(xué)傳感器，配置為檢測(cè)散射光，所有這些元件均由處理器控制。
【專利說明】用于識(shí)別觸摸的顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置，且更具體地，涉及一種被配置為在具有與車輛內(nèi)部設(shè)計(jì)相配的不同形狀的顯示器上識(shí)別觸摸的顯示裝置，從而通過用相對(duì)簡(jiǎn)單的構(gòu)成元件配置顯示裝置來降低制造成本。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，響應(yīng)于車輛功能的提升，已開發(fā)出能夠關(guān)于各種車輛功能輸入命令的多種輸入裝置，例如按鍵面板輸入裝置、緩動(dòng)盤和觸摸屏等。近年來，觸摸屏已積極地應(yīng)用于音頻視頻導(dǎo)航(AVN)儀表群。
[0003]然而，開發(fā)出的觸摸屏一般為安裝于駕駛者側(cè)的前面的矩形觸摸屏，因而車輛內(nèi)部的空間未有效利用，顯示裝置的設(shè)計(jì)可能難以與車輛的彎曲設(shè)計(jì)相配，將顯示模塊調(diào)整為曲面的設(shè)計(jì)成本可能會(huì)增加，可能難以識(shí)別諸如手套或筆等一般物體的觸碰，而且由于平坦觸摸屏的形式可能會(huì)出現(xiàn)觸摸錯(cuò)誤。
[0004]相應(yīng)地，存在對(duì)于可安裝在車輛內(nèi)部的任選曲面、可與車輛內(nèi)部的彎曲設(shè)計(jì)容易地相配、并可同時(shí)顯示預(yù)定信息和執(zhí)行觸摸識(shí)別從而提高車輛運(yùn)行的便利性的顯示裝置的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種配置為具有與車輛內(nèi)的顯示設(shè)計(jì)相應(yīng)的不同形狀的用于識(shí)別觸摸操作的顯示器。另外，根據(jù)本發(fā)明的顯示器可降低制造成本并可增加車輛的內(nèi)部空間。
[0006]本發(fā)明還提供了一種能夠識(shí)別多點(diǎn)觸摸和使用一般物體(例如，筆或指針)以及人體手指進(jìn)行的觸摸的顯示裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置包括:屏幕；可見光發(fā)生器，被配置為通過可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕上；紅外光發(fā)生器，被配置為通過紅外光源根據(jù)用戶觸摸產(chǎn)生散射光；投影儀，被配置為將來自可見光發(fā)生器的可見光和來自紅外光發(fā)生器的紅外光源投射到屏幕上；以及光學(xué)傳感器，被配置為檢測(cè)散射光，所有這些元件受到通常為車載控制器的一部分的處理器控制。
[0008]可見光發(fā)生器可將選自RGB (紅、綠、藍(lán))光源、青光源、品紅光源和黃光源中的至少一種發(fā)生器組合，以便投射組合光源。另外，可見光和紅外光源可通過分束器輸入至投影儀。
[0009]此外，紅外光源可被配置為以預(yù)定時(shí)間間隔掃描屏幕，以便在觸摸點(diǎn)產(chǎn)生散射光。投影儀可包括被配置為計(jì)算由光學(xué)傳感器檢測(cè)到的散射光在屏幕上的坐標(biāo)(例如位置)的時(shí)序發(fā)生器。另外，散射光可由時(shí)序發(fā)生器以時(shí)間分割方案進(jìn)行檢測(cè)。屏幕的周線可包括直線或曲線。
[0010]根據(jù)另一示例性實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種安裝有配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的車輛。[0011]在又一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種使用配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置識(shí)別觸摸的方法。該方法包括:經(jīng)由處理器用可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕上；經(jīng)由處理器通過經(jīng)紅外光源掃描而在觸摸點(diǎn)產(chǎn)生散射光；經(jīng)由處理器使用光學(xué)傳感器檢測(cè)散射光；以及經(jīng)由處理器使用被處理器控制的時(shí)序發(fā)生器計(jì)算散射光在屏幕上的坐標(biāo)，以便識(shí)別觸摸點(diǎn)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置，無論屏幕具有平坦形狀還是與車輛內(nèi)部設(shè)計(jì)相配的彎曲形狀，均可實(shí)現(xiàn)觸摸識(shí)別。
[0013]此外，本發(fā)明提供了一種觸摸識(shí)別方法，無需使用在使用現(xiàn)有攝像機(jī)的觸摸識(shí)別方案中所需的攝像機(jī)、圖像處理器和紅外照明裝置，因此根據(jù)本發(fā)明的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置可以較低成本制造，同時(shí)增加車輛的內(nèi)部空間。
[0014]由于本發(fā)明通過使用紅外光源以時(shí)間分割方案對(duì)屏幕進(jìn)行掃描來識(shí)別觸摸的存在，因此可識(shí)別多點(diǎn)觸摸。另外，由于本發(fā)明使用利用投影儀的觸摸識(shí)別方案，因此可識(shí)別使用諸如手套或筆的一般物體以及人體手指進(jìn)行的觸碰。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，由于顯示圖像像素在空間上與紅外掃描像素相匹配，因此不存在由曲面引起的觸摸識(shí)別失真，從而關(guān)于因太陽(yáng)光引起的干擾提高了觸摸識(shí)別的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明將會(huì)更加明顯，其中:
[0017]圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的配置的示例性框圖；
[0018]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的配置的示例性框圖；
[0019]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的示例性視圖；
[0020]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例檢測(cè)觸摸產(chǎn)生的散射光以及紅外光掃描的示例的示例性視圖；
[0021]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例通過紅外光掃描產(chǎn)生的觸摸檢測(cè)信號(hào)的示例性視圖；
[0022]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的安裝有包括彎曲形狀的屏幕的、配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的車輛的示例性視圖；并且
[0023]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的使用配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置識(shí)別觸摸的方法的示例性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]應(yīng)當(dāng)理解的是，本文所使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或者其他類似術(shù)語(yǔ)包括通常的機(jī)動(dòng)車輛，例如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛在內(nèi)的載客車輛，包括多種艇和船在內(nèi)的水運(yùn)工具，以及飛行器等等，并且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、內(nèi)燃車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛和其他代用燃料車輛(例如，從石油以外的資源取得的燃料)。[0025]此外，本發(fā)明的控制邏輯可實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，使得計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN)，以分布的方式存儲(chǔ)和執(zhí)行。
[0026]將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。鑒于
【發(fā)明者】可適當(dāng)?shù)叵薅ㄐg(shù)語(yǔ)的概念以便以最佳方式解釋本發(fā)明，說明書和權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)和詞語(yǔ)不應(yīng)被解釋為常用字典含義，而應(yīng)被解釋為與本發(fā)明的技術(shù)范圍相關(guān)。因此，附圖中繪出的實(shí)施例和配置僅用于例示的目的而不代表實(shí)施例的全部技術(shù)范圍，所以應(yīng)當(dāng)理解在提交本申請(qǐng)時(shí)可能存在各種等效形式和改型。
[0027]圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的配置的示例性框圖。如圖1中所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安裝在車輛中的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置包括被配置為處理拍攝圖像20的圖像處理器21和被配置為存儲(chǔ)已處理圖像的存儲(chǔ)器22，以及紅外(IR)攝像機(jī)17、紅外照明裝置18和投影儀19。具體地，投影儀19被配置為投射預(yù)定圖像。紅外照明裝置18被配置為將紅外光照射到整個(gè)屏幕。紅外攝像機(jī)17被配置為拍攝由用戶手指反射的圖像。以此方式，通過使用圖像處理器21處理圖像來識(shí)別觸摸。
[0028]如上所述，由于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置必須包括IR攝像機(jī)17、圖像處理器21和存儲(chǔ)器22，因此制造成本會(huì)增加。如圖1中所示，屏幕具有包括硬涂層、擴(kuò)散片、光學(xué)片和聚碳酸酯板的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。因此，觸摸識(shí)別可能由于黑條紋的產(chǎn)生而失敗。
[0029]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的配置的示例性框圖，并且圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的示例性視圖。
[0030]本發(fā)明提供了一種配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置，并可包括投影儀36和彎曲顯示器的彎曲屏幕31，其中由處理器執(zhí)行的投影儀被配置為將用于顯示圖像的可見光和用于識(shí)別觸摸的紅外光源投射到彎曲屏幕31上。當(dāng)通過投影儀36掃描紅外光源且紅外光由于用戶的觸摸而散射時(shí)，由處理器執(zhí)行的光學(xué)傳感器37可確定是否產(chǎn)生了散射光并可獲得散射光的時(shí)序。散射光的時(shí)序可轉(zhuǎn)換為屏幕上的X-Y坐標(biāo)用以識(shí)別觸摸點(diǎn)。
[0031]換言之，根據(jù)本發(fā)明的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置可包括:屏幕31，由處理器執(zhí)行的被配置為使用可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕31上的可見光發(fā)生器34，由處理器執(zhí)行的被配置為使用紅外光源根據(jù)用戶觸摸產(chǎn)生散射光的紅外光發(fā)生器35，由處理器執(zhí)行的被配置為將來自可見光發(fā)生器34的可見光和來自紅外光發(fā)生器35的紅外光源投射到屏幕31上的投影儀36，以及由處理器執(zhí)行的可檢測(cè)散射光的光學(xué)傳感器37。
[0032]屏幕31可以是平坦屏幕。替代性地，由于屏幕31具有通過投影儀36執(zhí)行圖像投影和觸摸識(shí)別的結(jié)構(gòu)，因此屏幕31可以是彎曲屏幕。另外，屏幕31可采用雙彎曲屏幕以及單彎曲屏幕。
[0033]均由處理器執(zhí)行的可見光發(fā)生器34和紅外光發(fā)生器35可被配置為分別將可見光和紅外光源輸出至投影儀36。為使可見光和紅外光源的路徑分離，可通過分束器33將可見光和紅外光源輸入至投影儀36。[0034]此外，可見光發(fā)生器34可選擇性地產(chǎn)生RGB光源、青光源、品紅光源、或黃光源用以投射預(yù)定圖像。換言之，根據(jù)本發(fā)明，可見光發(fā)生器34可被配置為根據(jù)需要通過RGB光源投射彩色圖像或者通過青光源投射白色圖像。
[0035]如上所述，被配置為將預(yù)定信息傳遞給用戶的圖像可通過可見光投影到屏幕上，并且紅外光源可掃描屏幕31以識(shí)別圖像的預(yù)定點(diǎn)上的觸摸。換言之，當(dāng)用戶觸摸屏幕31上的預(yù)定點(diǎn)時(shí)，以時(shí)間分割方案輸入的紅外光可被散射，并且光學(xué)傳感器37可檢測(cè)所產(chǎn)生的散射光39從而識(shí)別觸摸。
[0036]具體地，關(guān)于光學(xué)傳感器37檢測(cè)到的散射光的信息可輸入至投影儀36的時(shí)序發(fā)生器40。由處理器執(zhí)行的時(shí)序發(fā)生器40可被配置為計(jì)算散射光39的時(shí)序和在屏幕31上的坐標(biāo)。此外，當(dāng)屏幕31上的觸摸點(diǎn)被確定時(shí)，位于被確定觸摸點(diǎn)的圖像可顯示在屏幕上。
[0037]散射光39可由時(shí)序發(fā)生器40以時(shí)間分割方案進(jìn)行檢測(cè)。相應(yīng)地，可識(shí)別兩點(diǎn)被觸摸的多點(diǎn)觸摸。
[0038]被如上配置的配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置可安裝在車輛中。由于可利用具有多種形狀的屏幕31，因此配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置可與多種車輛內(nèi)部設(shè)計(jì)相匹配。
[0039]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例檢測(cè)觸摸產(chǎn)生的散射光以及紅外光掃描的示例的示例性視圖。
[0040]具體地，根據(jù)本發(fā)明的屏幕31可通過將投影膜31’粘接于已知的屏幕材料而形成。該屏幕不同于現(xiàn)有技術(shù)，因?yàn)椴恍枰餐繉?、擴(kuò)散片、光學(xué)片和聚碳酸酯板，從而降低了制造成本。
[0041]如圖4中所示，當(dāng)用戶觸摸屏幕31上的預(yù)定點(diǎn)時(shí)，投影儀36可配置為使用紅外光源掃描屏幕31以產(chǎn)生散射光39。散射光39可被光學(xué)傳感器37采集，并且被采集的散射光39可實(shí)時(shí)地輸入至?xí)r序發(fā)生器40從而計(jì)算觸摸點(diǎn)的X-Y坐標(biāo)。
[0042]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例通過紅外光掃描產(chǎn)生的觸摸檢測(cè)信號(hào)的示例性視圖。
[0043]本發(fā)明可使用以預(yù)定時(shí)間間隔分開掃描屏幕而非同時(shí)掃描整個(gè)屏幕的方案。因此，當(dāng)在屏幕31上發(fā)生至少兩個(gè)多點(diǎn)觸摸時(shí)，可以預(yù)定時(shí)間間隔產(chǎn)生散射光39。也就是，如圖5中所示，散射光39可以例如7ms或9ms的時(shí)間間隔產(chǎn)生，并且散射光39以時(shí)間分割方案被檢測(cè)以允許時(shí)序發(fā)生器40計(jì)算觸摸點(diǎn)，從而執(zhí)行用戶輸入的命令。
[0044]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的安裝有包括彎曲形狀的屏幕的、配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置的車輛的示例性視圖。
[0045]根據(jù)本發(fā)明，由于預(yù)定圖像被投影并且被紅外光掃描的屏幕可呈多種形式，因此該屏幕可與車輛內(nèi)部設(shè)計(jì)相符合。換言之，具有不同彎曲形狀的屏幕可應(yīng)用于駕駛者側(cè)的側(cè)表面以及駕駛者側(cè)的前表面，從而增加設(shè)計(jì)方案。
[0046]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的使用配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置識(shí)別觸摸的方法的示例性流程圖。
[0047]首先，可經(jīng)由處理器使用可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕31上(S71)。當(dāng)預(yù)定圖像被投射到平坦的或彎曲的屏幕上時(shí)，用戶可用手指或一般物體觸摸屏幕以執(zhí)行預(yù)定功能。
[0048]此外，可經(jīng)由處理器執(zhí)行通過紅外光源的掃描在用戶的觸摸點(diǎn)產(chǎn)生散射光(S72)。換言之，當(dāng)用戶手指或者諸如手套或筆的一般物體觸摸屏幕31時(shí)，可通過紅外光掃描產(chǎn)生散射光39。
[0049]另外，由處理器執(zhí)行的光學(xué)傳感器37可配置為檢測(cè)散射光(S73)。光學(xué)傳感器37可采集散射光39以將相應(yīng)信息傳送給投影儀36中的時(shí)序發(fā)生器40。
[0050]隨后，由處理器執(zhí)行的時(shí)序發(fā)生器40可配置為計(jì)算散射光39在屏幕31上的坐標(biāo)以便識(shí)別觸摸點(diǎn)(S74)。換言之，時(shí)序發(fā)生器40可配置為使用關(guān)于以時(shí)間分割方案輸入的散射光的信息，計(jì)算產(chǎn)生觸摸的屏幕31上的X-Y坐標(biāo)，以識(shí)別觸摸的產(chǎn)生，并可配置為將與相應(yīng)觸摸點(diǎn)的圖像所表示的功能相關(guān)的命令傳送給電子控制單元(ECU)。
[0051]雖然以上已詳細(xì)說明了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)該明確理解的是本領(lǐng)域技術(shù)人員可見的、本文闡述的基本發(fā)明構(gòu)思的多種變型和改型，仍將包括在所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置，包括: 屏眷; 可見光發(fā)生器，由處理器控制用以使用可見光將預(yù)定圖像投射到所述屏幕上； 紅外光發(fā)生器，由所述處理器控制用以使用紅外光源根據(jù)用戶觸摸產(chǎn)生散射光；投影儀，由所述處理器控制用以將來自所述可見光發(fā)生器的可見光和來自所述紅外光發(fā)生器的紅外光源投射到所述屏幕上；以及 光學(xué)傳感器，由所述處理器控制用以檢測(cè)散射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中可見光和紅外光源通過分束器輸入至所述投影儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中紅外光源由所述處理器控制以預(yù)定時(shí)間間隔掃描所述屏幕，以便在用戶的觸摸點(diǎn)產(chǎn)生散射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述投影儀包括時(shí)序發(fā)生器，所述時(shí)序發(fā)生器由所述處理器控制用以計(jì)算由所述光學(xué)傳感器檢測(cè)到的散射光在所述屏幕上的多個(gè)坐標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其中散射光由所述時(shí)序發(fā)生器以時(shí)間分割方案進(jìn)行檢測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述屏幕的周線包括直線或曲線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述顯示裝置安裝在車輛內(nèi)。
8.一種使用配置用于識(shí)別觸摸的顯示裝置識(shí)別觸摸的方法，所述方法包括: 由處理器使用可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕上； 由所述處理器通過經(jīng)由紅外光源掃描，在用戶的觸摸點(diǎn)產(chǎn)生散射光； 由所述處理器使用光學(xué)傳感器檢測(cè)散射光；以及 由所述處理器通過時(shí)序發(fā)生器計(jì)算散射光在所述屏幕上的多個(gè)坐標(biāo)以識(shí)別所述觸摸點(diǎn)。
9.一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包含由處理器執(zhí)行的程序指令，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括: 使用可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕上的程序指令； 通過經(jīng)由紅外光源掃描在用戶的觸摸點(diǎn)產(chǎn)生散射光的程序指令； 使用光學(xué)傳感器檢測(cè)散射光的程序指令；以及 通過時(shí)序發(fā)生器計(jì)算散射光在所述屏幕上的多個(gè)坐標(biāo)以識(shí)別所述觸摸點(diǎn)的程序指令。
10.一種配置用于識(shí)別觸摸的系統(tǒng)，包括: 控制器，被配置為識(shí)別觸摸； 存儲(chǔ)器，被配置為存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序指令；以及 處理器，被配置為執(zhí)行所述一個(gè)或多個(gè)程序指令，包括: 使用可見光將預(yù)定圖像投射到屏幕上的程序指令； 通過經(jīng)由紅外光源掃描在用戶的觸摸點(diǎn)產(chǎn)生散射光的程序指令； 使用光學(xué)傳感器檢測(cè)散射光的程序指令；以及 通過時(shí)序發(fā)生器計(jì)算散射光在所述屏幕上的多個(gè)坐標(biāo)以識(shí)別所述觸摸點(diǎn)的程序指令。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK104020894SQ201310064518
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】金圣云 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社