DE102008023890A1 - Control unit for electrically controlled user interface assembly for motor vehicle, has indicator unit and sensor unit, which determines objects, particularly parts of human hand within certain ranges in environment of indicator unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Bedieninterfaces, also Steuer- und Bedieneinrichtungen für zu steuernde Aggregate, wobei deren effiziente Bedienbarkeit besonders im Vordergrund steht.The Invention lies in the area of the operating interfaces, ie control and controls for units to be controlled, wherein their efficient usability is in the foreground.
Entsprechende Bedieneinrichtungen sind in vielfältiger Weise in Form von Steuerknöpfen, Bedienrädern und Hebeln und dergleichen bekannt. Insbesondere im Bereich komplizierter elektrischer und elektronischer Maschinen, zum Beispiel in einem Fahrzeug- oder Flugzeug-Cockpit sind durch die Vielzahl der zu steuernden Aggregate viele Bedienelemente notwendig, die allerdings vom Fahrer auch kontrolliert und im Auge behalten werden müssen. Zu diesem Zweck sind inzwischen vielfach Bedienelemente sowie vielfach-Kontrollinstrumente bekannt, wie beispielsweise beim PKW Blinkerhebel, die sowohl zusätzlich zur Bedienung des Fernlichts als auch eines Autopiloten dienen.Appropriate Operating devices are in many ways in shape of control knobs, control wheels and levers and the like known. Especially in the field of complicated electrical and electronic machines, for example in a vehicle or Airplane cockpit are due to the large number of units to be controlled many controls necessary, but also controlled by the driver and have to be kept in mind. For this purpose are meanwhile many controls and multiple control instruments known, such as the car turn signal lever, which in addition to both to operate the high beam as well as an autopilot.
Besondere Beachtung verdienen hierbei Anzeigepanels, die aufgrund flexibler elektronischer Ansteuerung unterschiedliche Anzeigen, auch unterschiedlicher Aggregate, darstellen können. Es können dies beispielsweise umstellbare Analog- oder Digitalanzeigen sein, wobei die Größe, die gerade angezeigt wird, zusätzlich innerhalb der Anzeige kenntlich gemacht sein kann. Beispielsweise kann eine Digitalanzeige in verschiedenen Farben funktionieren und in jeder Farbe eine andere Größe anzeigen.Special Attention should be paid to display panels, which are more flexible electronic control different displays, also different Aggregates, can represent. It can do this, for example convertible analog or digital displays, where the size, which is currently displayed, additionally within the display can be identified. For example, a digital display work in different colors and in each color a different one Show size.
Dieses Prinzip wird noch weiter getrieben durch Bildschirmanzeigen, die teilweise völlig frei programmierbar sind oder zumindest verschiedene Standardanzeigen darstellen können.This Principle is driven even further by screen displays that partially completely free programmable or at least can display different standard displays.
Solche Bildschirmanzeigen können im Sinne einer graphischen Benutzeroberfläche mit Hilfe eines gesonderten Bedienelementes, wie dies von Personalcomputern bekannt ist, auch zur Steuerung direkt verwendet werden. Dazu wird mit Hilfe eines Steuerhebels oder Rades ein graphisches Anzeigeelement in den Bereich eines graphischen Anzeigeelementes innerhalb der Bildschirmoberfläche gebracht und dort durch einen Klick ein Bestätigungsbefehl abgegeben, der zur Betätigung eines bestimmten Aggregates führt.Such Screen displays may be in the sense of a graphical user interface with the help of a separate control element, such as personal computers is known to be used directly for control. This will be by means of a control lever or wheel, a graphical display element in the area of a graphical display element within the screen surface brought and there by clicking the confirmation command delivered, which leads to the operation of a specific aggregate.
Derartige Steuerungssysteme sind auch aus dem Kraftfahrzeugbereich in vielfältiger Weise bekannt.such Control systems are also more diverse in the automotive sector Way known.
Beispielsweise
ist aus der
Aus
der
Weiter
ist beispielsweise aus der
Aus
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Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Bedieneinrichtung zu schaffen, die eine besonders einfache und möglichst fehlerfreie Bedienung auch komplexer Systeme auf intuitive Art ermöglicht.Of the The present invention is based on the prior art The technical object of the invention is to provide an operating device, the one very simple and error-free operation even more complex systems in an intuitive way.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 beziehungsweise mittels eines Verfahrens gemäß Patentanspruch 11 gelöst.The Task is according to the invention with the features of claim 1 or by means of a method according to claim 11 solved.
Es ist hierzu bei der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung eine Anzeigeeinrichtung und eine Sensoreinrichtung vorgesehen, wobei die Sensoreinrichtung die Position eines Gegenstandes, insbesondere einer menschlichen Hand, erfasst, die vor der Anzeigeeinrichtung positioniert oder bewegt wird. In Abhängigkeit von der Entfernung des Gegenstandes von der Anzeigeeinrichtung sind unterschiedliche Arten der Wechselwirkung möglich.It This is the case with the control device according to the invention a display device and a sensor device are provided, wherein the sensor device the position of an object, in particular a human hand, captured in front of the display device is positioned or moved. Depending on the Removal of the object from the display device are different Types of interaction possible.
Einerseits kann hierdurch eine bequemere Bedienung der Bedieneinrichtung möglich sein, da beispielsweise eine Hand, die zum Bedienen benutzt wird, nicht bis zu der Bedieneinrichtung beziehungsweise der Anzeigeeinrichtung ausgestreckt werden muss. Andererseits bleibt die Anzeigeeinrichtung zumindest zum Teil gut sichtbar, da der zur Bedienung verwendete Gegenstand auch im Abstand von der Anzeigeeinrichtung schon zur Beeinflussung der Bedieneinrichtung aktiv sein kann.On the one hand This allows a more convenient operation of the control unit possible because, for example, a hand used to operate not up to the operating device or the display device must be stretched out. On the other hand, the display remains at least partially clearly visible, since the used for the operation Subject even at a distance from the display device already for Influencing the control device can be active.
Vorteilhaft kann zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Bereiche vorgesehen sind, von denen ein erster Bereich weiter von der Anzeigeeinrichtung entfernt ist als der zweite Bereich, wobei im zweiten Bereich durch Annäherung des Gegenstandes an die Anzeigeeinheit bis zu einem zweiten Schwellenabstand an die Bedieneinrichtung ein Signal, insbesondere ein Auswahlsignal, abgegeben wird.Advantageous can be provided for further embodiment of the invention, that at least two areas are provided, of which a first area farther away from the display than the second area, being in the second area by approaching the object to the display unit up to a second threshold distance to the Operating device, a signal, in particular a selection signal issued becomes.
Der Gegenstand beziehungsweise die Hand kann dabei in dem zweiten Bereich positioniert und dann bis zum Schwellabstand an die Anzeigeeinrichtung angenähert werden, um ein entsprechendes Signal abzugeben. Dies kann zudem bezüglich seines Inhalts noch von der genauen Position im Bezug auf die Anzeigeeinrichtung abhängig sein. Hierzu kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung sowohl die Entfernung des Gegenstandes von der Anzeigeeinrichtung erfasst als auch die Position in einer Fläche, die im wesentlichen senkrecht zu einer den Gegenstand und die Anzeigeeinrichtung verbindenden Strecke liegt und dass das Signal abhängig ist von der erfassten Position des Gegenstandes in dieser Fläche.The object or the hand can be positioned in the second area and then up to the threshold distance to the Anzeigeeinrich tion to give a corresponding signal. This may also be dependent on the content of the exact position with respect to the display device. For this purpose, it can be advantageously provided that the sensor device detects both the distance of the object from the display device and the position in a surface which is substantially perpendicular to a distance connecting the object and the display device and that the signal is dependent on the detected position of the object in this area.
Konkreter kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass in einem zweiten Bereich, der sich bis unmittelbar zu der Anzeigeeinrichtung erstreckt, durch Berühren eines Anzeigeelementes der Anzeigeeinrichtung an die Bedieneinrichtung ein Signal, insbesondere ein Auswahlsignal abgegeben wird.concretely can also be advantageously provided that in a second area, which extends directly to the display device by touching a display element of the display device to the operating device a signal, in particular a selection signal is emitted.
Auch bei dieser Variante kann die Erfindung derart realisiert sein, dass das Signal abhängig ist von dem berührten Anzeigeelement oder von der Stelle, an der der Gegenstand die Anzeigeeinrichtung berührt.Also In this variant, the invention can be implemented such that the signal is dependent on the touched display element or from the location where the item is the display device touched.
Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet sein, dass bei einer Positionierung des Gegenstandes, insbesondere einer menschlichen Hand, in einem ersten Bereich, der weiter von der Anzeigeeinrichtung entfernt ist als der zweite Bereich, durch Unterschreiten eines ersten Schwellabstandes und/oder Überschreiten einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes ein Signal, insbesondere ein Navigationssignal an die Bedieneinrichtung gegeben wird.The In addition, the invention can be advantageously configured be that when positioning the object, in particular a human hand, in a first area further from the display device is removed as the second area, by Fall below a first threshold distance and / or exceeding a certain speed of movement of the object a signal, in particular, given a navigation signal to the operating device becomes.
Dies hat zur Folge, dass bei der Annäherung an die Bedieneinrichtung beziehungsweise ihre Anzeigeeinrichtung zunächst Signale einer ersten Art, beispielsweise Navigationssignale, abgegeben werden können, die zum Beispiel zur Auswahl bestimmter zu steuernder Aggregate oder zur genaueren Auswahl der zu steuernden Eigenschaften dieser Aggregate verwendet werden können. Beispielsweise kann bei Bewegung der Hand in dem ersten Bereich innerhalb eines Kraftfahrzeuges unter den zu steuernden Aggregaten ein Navigationssystem ausgewählt werden. Es kann auch innerhalb des Navigationssystems eine Menüvariante wie beispielsweise die Zieleingabe ausgewählt werden. Dies geschieht nach entsprechender Positionierung der Hand in einer vor der Anzeigeeinrichtung angeordneten Fläche durch weitere Annäherung der Hand oder eines Fingers auf die Anzeigeeinrichtung zu bis dass der erste Schwellabstand unterschritten wird. Erscheint dann auf der Anzeige ein Auswahlmenü, so kann durch weitere Annäherung der Hand an den Bildschirm beispielsweise auf eine Entfernung unterhalb eines Zentimeters unter den dann dargebotenen Auswahlmöglichkeiten eine endgültige Auswahl getroffen werden. Hiermit ergibt sich insgesamt eine mehrstufige Bedienung, wobei die verschiedenen Abstandsstufen der menschlichen Hand oder eines zum Steuern verwendeten Gegenstandes von der Anzeigeeinrichtung verschiedenen Abstraktionsstufen oder hierarchischen Stufen der Steuerung entsprechen können.This As a result, when approaching the operating device or their display device first signals a first type, such as navigation signals, are delivered which, for example, can be used to select specific ones to control Aggregates or for a more precise selection of the properties to be controlled These aggregates can be used. For example, can upon movement of the hand in the first area within a motor vehicle A navigation system is selected among the units to be controlled become. It can also be a menu variant within the navigation system such as the destination input are selected. This happens after appropriate positioning of the hand in a before the display device arranged surface by more Approach of the hand or a finger on the display device to until the first threshold distance is exceeded. appear then on the display a selection menu, so can by more Approach of the hand to the screen, for example a distance below one centimeter below that then offered Choices made a final selection become. This results in a total of a multi-level operation, the different distance levels of the human hand or an object used for controlling different from the display device Levels of abstraction or hierarchical levels of control can.
Eine endgültige Signalabgabe kann dabei jeweils von der Unterschreitung eines individuellen Schwellabstandes in jeder Entfernungsstufe abhängen, jedoch auch von der Bewegung eines Teiles der Hand in eine bestimmte Richtung oder mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit, die von der Sensoreinrichtung ebenfalls erfasst und überwacht werden können. Hierzu kann die Bedieneinrichtung innerhalb der Sensoreinrichtung beispielsweise wenigstens einen Infrarotsensor und/oder einen kapazitiven Sensor aufweisen, um im Abstand das Vorhandensein eines entsprechenden Gegenstandes vor der Anzeigeeinrichtung nachweisen und diesen Gegenstand auch mit der notwendigen Genauigkeit lokalisieren zu können.A final signal output can in each case from the undershooting depend on an individual threshold distance at each distance level, but also from the movement of a part of the hand into a certain one Direction or with a certain minimum speed of the sensor device also be detected and monitored can. For this purpose, the operating device within the Sensor device, for example, at least one infrared sensor and / or have a capacitive sensor to the distance the presence evidence of a corresponding object in front of the display device and locate this object with the necessary accuracy to be able to.
Die Erfindung bezieht sich außer auf eine Bedieneinrichtung wie oben beschrieben auch auf ein Verfahren zum Betrieb einer Bedieneinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Sensoreinrichtung sowohl der Abstand eines Gegenstandes, insbesondere eines Teils einer menschlichen Hand von der Anzeigeeinrichtung als auch dessen Position in einer Fläche, die senkrecht zu einer den Gegenstand mit der Anzeigeeinrichtung verbindenden Linie liegt, überwacht und das Unterschreiten wenigstens eines Schwellabstandes überwacht wird.The Invention refers except to an operating device As described above, also to a method for operating an operating device according to a of claims 1 to 10, characterized in that by means of a sensor device both the distance of an object, in particular a portion of a human hand from the display device as also its position in a plane perpendicular to a line connecting the article to the display device is, monitors and monitors the falling below at least one threshold distance becomes.
Vorteilhaft kann dabei zusätzlich vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung wenigstens eine Geschwindigkeitskomponente des Gegenstands erfasst und überwacht.Advantageous can additionally be provided that the sensor device detects at least one velocity component of the object and monitored.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.in the The following is the invention with reference to an embodiment shown in a drawing and then described.
Dabei zeigtthere shows
Die
Das
Unterschreiten des zweiten Schwellabstandes
Insbesondere
sind solche Sensoren auch notwendig, um das Unterschreiten eines
ersten Schwellabstandes festzustellen, der beispielsweise in einer
Entfernung von 15 cm vor der Anzeigeeinrichtung
Die
Bedieneinrichtung kann dazu eingerichtet sein, bereits bei Unterschreiten
des ersten Schwellabstandes und Passieren der Fläche
Ein
genaueres Beispiel für die verschiedenen Arten von Signalen,
die bei Passieren verschiedener Schwellabstände gegeben
werden können, geht weiter unten aus der Beschreibung der
Im
Rahmen der
Alternativ
oder zusätzlich dazu kann in einem parallelen Verfahrensschritt
Im
nächsten Verfahrensschritt
In
der
Ist
beabsichtigt, das durch das Anzeigeelement
Durch
das Absetzen des entsprechenden Navigationsbefehls gelangt der Benutzer
zu einer in
Gleichzeitig
können optional die übrigen Anzeigeelemente
Umgekehrt
würde, wenn eines der anderen Anzeigeelemente
Um
eine weitere Detaillierung der Auswahl zu erreichen, kann beispielsweise
eine weitere Ebene vor der Anzeigeeinrichtung
Im
vorliegenden Beispiel wird bei Unterschreiten der zweiten Abstandsschwelle,
das heißt Durchstoßen der Fläche
Somit erlaubt die vorliegende Erfindung eine intuitive Bedienung einer graphischen Bedieneinrichtung, wobei insbesondere in einer ersten Stufe der Bedienung, wenn der zur Bedienung verwendete Gegenstand beziehungsweise die menschliche Hand noch von der Anzeigeeinrichtung weit entfernt ist, ein Verdecken der Anzeigeeinrichtung verhindert wird und damit ein optimaler Überblick für den Fahrer erhalten bleibt.Consequently The present invention allows intuitive operation of a graphical operating device, in particular in a first Level of operation when the item used for operation or the human hand still from the display device is far away, obscuring the display prevents and thus an optimal overview for the Driver is preserved.
- 11
- Anzeigeeinrichtungdisplay
- 2, 32, 3
- Flächearea
- 44
- Ansteuereinrichtungdriving
- 5, 65, 6
- Ortungssensorenlocation sensors
- 77
- Finger, HandFinger, hand
- 8, 9, 10, 118th, 9, 10, 11
- Verfahrensschrittesteps
- 1212
- Aggregataggregate
- 13, 14, 1513 14, 15
- Anzeigeelementeindicators
- 1616
- Handhand
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE102008023890A Ceased DE102008023890A1 (en) | 2008-05-16 | 2008-05-16 | Control unit for electrically controlled user interface assembly for motor vehicle, has indicator unit and sensor unit, which determines objects, particularly parts of human hand within certain ranges in environment of indicator unit |
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