-
Die
Erfindung betrifft ein Bediensystem für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
-
In
der Gebrauchsmusterschrift
DE
201 10 769 U1 wird eine berührungssensitive Dateneingabeeinrichtung
für eine
optische an einen Controller angeschlossene Anzeigeeinheit beschrieben.
Die Dateneingabeeinrichtung umfasst eine lichtdurchlässige Scheibe
und kann beispielsweise vor einem Bildschirm angeordnet werden,
um einen so genannten Touchscreen-Bildschirm auszubilden. Die lichtdurchlässige Scheibe
ist zur Erfassung des Aufsetzpunktes des Fingers eines Benutzers
auf der Scheibe matrixartig in einzelne berührungssensitive Eingabefelder
unterteilt. Zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung kann die Scheibe
im Wesentlichen lotrecht zur Scheibenebene über einen vorbestimmten Betrag
bewegt werden, welcher einem Schaltweg zur Auslösung eines Schaltsignals entspricht.
-
In
der Patentschrift
EP
1 228 423 B1 wird ein Verfahren zur Steuerung einer berührungsempfindlichen
Oberfläche
beschrieben. Die berührungsempfindliche
Oberfläche
ist in der Lage, jegliche Verschiebungen eines Steuergliedes in
vorgegebener Richtung als Folge von Steuerbefehlen zum Verschieben
eines Cursors auf einem Bildschirm in die gleiche Richtung zu interpretieren.
Die Folge von Verschiebungen des Steuergliedes ist aus Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen
zwischen zwei im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen aufgebaut,
welche kontinuierlich aneinander gereiht werden, wobei jede Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
als Steuerbefehl zum Verschieben des Cursors um den Wert eines Inkrements
angesehen wird. Um Abweichungen während einer Folge von Vorwärts- und
Rückwärtsbewegungen
zu kompensieren, welche durch die Fahrzeugbewegungen während der
Fahrt verursacht werden, wird der erste Berührungspunkt des Fingers gespeichert.
Um diesen ersten Berührungspunkt
wird eine tote Zone mit vorgegebener Abmessung und Größe festgelegt.
Wenn eine Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
detektiert wird, speichert das Verfahren den Punkt, an welchem eine
zweite Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
begonnen wird. Wenn dieser Punkt sich in der vorherigen toten Zone
befindet, so wird die erste tote Zone um den neuen Punkt zentriert.
Dieser Vorgang wird während
der gesamten Dauer der Folge von Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen wiederholt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Bediensystem für ein Fahrzeug mit einem als
Touchpad ausgeführten
manuellen Betätigungsmittel
anzugeben, welches Fehlbedienungen aufgrund der Fahrzeugbewegung
nahezu vollständig
vermeidet.
-
Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Bediensystems für ein Fahrzeug mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
-
Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Erfindungsgemäß umfasst
das Bediensystem für
ein Fahrzeug, mit einem als Touchpad ausgeführten manuellen Betätigungsmittel
zur Auswahl und/oder Aktivierung von Einträgen, dessen Fläche zur
Erfassung des Aufsetzpunktes eines benutzergeführten Steuerelements in einzelne
Eingabefelder unterteilt ist, eine Auswerte- und Steuereinheit,
welche mindestens ein Eingabefeld einem Eintrag zuordnet und durch
Auswerten von Signalen der Eingabefelder den Aufsetzpunkt des Steuerelements
und das den wesentlichen Teil des Aufsetzpunktes umfassende Eingabefeld
ermittelt. Die Auswerte- und Steuereinheit passt die Fläche der
Eingabefelder in Abhängigkeit
vom ermittelten Aufsetzpunkt an, so dass die wirksame Fläche das
den wesentlichen Teil des Aufsetzpunktes umfassenden Eingabefeldes vergrößert ist.
Zudem umfasst das Bediensystem eine Bildschirmanzeige mit mindestens
einem Feld zur Darstellung der Einträge. Durch die dynamische Anpassung
der Größe der Eingabefelder
wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass das benutzergeführten Steuerelement,
beispielsweise der Finger des Benutzer, sich unmittelbar an einer
Grenze zu einem anderen Eingabefeld befindet und minimale Bewegungen
zu einem Wechsel des Eingabefelds und somit des zugehörigen Eintrags
führen
können.
Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung
erhöht
in vorteilhafter Weise die Bediensicherheit, da durch die Fahrzeugbewegung
verursachte Fehlbedienungen verhindert werden können.
-
Die
Auswerte- und Steuereinheit zentriert das vergrößerte Eingabefeld beispielsweise
um den Aufsetzpunkt und/oder um die Mitte des dem vergrößerten Eingabefeld
zugeordneten Eintrags.
-
In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bediensystems
ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit die benachbarten Eingabefelder
des vergrößerten Eingabefelds
und verkleinert die wirksame Fläche
der benachbarten Eingabefelder, wodurch die Bediensicherheit weiter
erhöht,
da das Risiko einer Fehlbedienung weiter reduziert wird.
-
Die
Eingabefelder zur Erfassung des Aufsetzpunktes weisen beispielsweise
eine berührungssensitive
Oberfläche
und/oder optische Sensoren auf. Die berührungssensitive Oberfläche wertet
beispielsweise durch die Berührung
verursachte Widerstandsänderungen
und/oder Kapazitätsänderungen aus.
-
Zur
Visualisierung der Bedienvorgänge
korrespondiert in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bediensystems
die Darstellung der Bildschirmanzeige mit dem Aufbau des Touchpad, wobei
die Bildschirmanzeige das Feld markiert und hervorgehoben dargestellt,
welches mit dem Eintrag korrespondiert, welcher dem vergrößerten Eingabefeld
zugeordnet ist. Dadurch kann bei einer Anordnung der Bildschirmanzeige
im Blickfeld des Fahrers eine Blindbedienung ermöglicht werden. Die Bildschirmanzeige
stellt das markierte Feld beispielsweise in einer anderen Farbe
und/oder mit einer anderen Größe und/oder
mit einer höheren
Intensität
als die anderen Felder dar.
-
In
weiterer Ausgestaltung des Bediensystem ist ein Wechsel des markierten
Feldes auf der Bildschirmanzeige durch eine entsprechende vom Aufsatzpunkt
abhängige,
gleitende Wischbewegung mit einer vorgebbaren Berührkraft
auf dem Touchpad in eine Wechselrichtung durchführbar, wobei das ausgewählte Feld
gewechselt wird, wenn die gleitende Wischbewegung mindestens eine
Feldwechselstreckenlänge überschreitet,
d.h. wenn das benutzergeführte
Steuerelement vom aktuellen Eingabefeld in ein benachbartes Eingabefeld
wechselt, dessen wirksame Fläche
dann von der Auswerte- und Steuereinheit vergrößert wird.
-
Die
Wechselrichtung der gleitenden Wischbewegung auf dem Touchpad zur
Auswahl und/oder Aktivierung von einem der Einträge entspricht beispielsweise
einer Ausrichtung der Einträge
auf der Bildschirmanzeige. Die Anpassung der Fläche der Eingabefelder ist beispielsweise
kontextabhängig einstellbar.
So können
die Vergrößerung und/oder die
Verkleinerung der wirksamen Fläche
der Eingabefelder des Touchpads vom Maßstab der Darstellung auf der
Bildschirmanzeige abhängig
sein.
-
In
weiterer Ausgestaltung des Bediensystems erfolgt die Aktivierung
des einer Applikation und/oder einer Funktion und/oder einer Subfunktion und/oder
einer Option und/oder einem einzelnen Element zugeordneten ausgewählten Eintrags
durch mindestens eine Druckbetätigung
des Touchpads senkrecht zur Touchpadfläche, wobei die aufgewendete
Betätigungskraft
größer als
die Berührkraft
zur Durchführung
der Wischbewegung ist.
-
In
weiterer Ausgestaltung des Bediensystems sind das als Touchpad ausgeführte manuelle Betätigungsmittel
und die Bildschirmanzeige als Touchscreen-Bildschirm ausgeführt.
-
Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben.
-
Dabei
zeigen:
-
1 ein
schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Bediensystems für ein Fahrzeug,
-
2 eine
schematische Darstellung eines Touchpad in einem ersten Zustand
für das
Bediensystem gemäß 1,
-
3 eine
schematische Darstellung einer mit dem Touchpad aus 2 korrespondierenden Bildschirmanzeige,
-
4 eine
schematische Darstellung eines Touchpad in einem zweiten Zustand
für das
Bediensystem gemäß 1,
-
5 eine
schematische Darstellung einer mit dem Touchpad aus 4 korrespondierenden Bildschirmanzeige,
-
Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst das Bediensystem 1 für ein Fahrzeug
eine Auswerte- und Steuereinheit 10, eine Bildschirmanzeige 20,
ein manuelles als Touchpad ausgeführtes Betätigungsmittel 30 und
bedienbare Fahrzeugsysteme und/oder Applikationen, wie beispielsweise
ein Navigationssystem 40, ein Audiosystem 41,
ein Mobiltelefon 42, ein Videosystem 43 usw. Die
Fahrzeugsysteme 40, 41, 42, 43 und/oder
Applikationen übertragen
Signale an die Auswerte- und Steuereinheit 10, aus welchen
die Steuer- und Auswerteeinheit 10 aktuelle Systemzustände ermittelt.
-
Die
einzelnen Komponenten 10 bis 30 des Bediensystems 1 können getrennt
von einander angeordnet werden, so dass sowohl die Bildschirmanzeige 20 als
auch das Touchpad 30 jeweils an einer ergonomisch optimalen
Position angeordnet werden können,
d.h. die Bildschirmanzeige 20 kann im Blickfeld des Benutzers
und das Touchpad 30 kann im Griffbereich der Bedienperson
angeordnet werden. Alternativ können
das als Touchpad ausgeführte
manuelle Betätigungsmittel 30 und
die Bildschirmanzeige 20 als Touchscreen-Bildschirm ausgeführt werden.
-
Wie
nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben
wird, können
mit dem Touchpad 30 Einträge 31, 32, 33,
welche in zugehörigen
Feldern 21, 22, 23 auf der Bildschirmanzeige 20 dargestellt
sind, beispielsweise in einer Menüstruktur mit mehreren Menüebenen ausgewählt und/oder
aktiviert werden. Die Einträge 31, 32, 33 repräsentieren Applikationen
und/oder Funktionen und/oder Subfunktionen und/oder Optionen und/oder
einzelne Elemente, welche beispielsweise Buchstaben, Zahlen, Satzzeichen
usw. zur Texteingabe umfassen, in verschiedenen Menüebenen der
Menüstruktur.
-
Wie
aus 2 ersichtlich ist, können mit dem Touchpad 30 eine
horizontale Liste, wie die Einträge 31,
einzelne Einträge 33 und
matrix-ähnlich aufgebaute
Menüs bedient
werden, bei welchen die Einträge 32 auf
der Bildschirmanzeige in Zielen und Spalten angeordnet sind. Die
Fläche
des als Touchpad ausgeführten
manuellen Betätigungsmittels 30 ist
zur Erfassung des Aufsetzpunktes eines benutzergeführten Steuerelements 50,
beispielsweise zur Erfassung des Fingers des Benutzers, in einzelne
Eingabefelder 36 unterteilt. Zur Umsetzung der Erfindung
kann jede beliebige Touchpadtechnologie verwendet werden, welche
in der Lage ist eine Wischbewegung zu erkennen und eine Streckenlänge und/oder
eine Berührkraft
zu ermitteln. So können
die Eingabefelder 36 zur Erfassung des Aufsetzpunktes eine
berührungssensitive
Oberfläche
und/oder optische Sensoren aufweisen. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 ordnet
mindestens ein Eingabefeld 36 einem der Einträge 31, 32, 33 zu.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
werden den Einträgen 31 beispielsweise
jeweils zwei Eingabefelder 36 zugeordnet, den Einträgen 32 wird
jeweils ein Eingabefeld 36 zugeordnet und dem Eintrag 33 werden
acht Eingabefelder 36 zugeordnet. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 ermittelt
durch eine Auswertung von Signalen der Eingabefelder 36 den
Aufsetzpunkt des Steuerelements 50 und das den wesentlichen
Teil des Aufsetzpunktes umfassende Eingabefeld 34. In Abhängigkeit
vom ermittelten Aufsetzpunkt passt die Auswerte- und Steuereinheit 10 die
Fläche
der Eingabefelder 36 an, so dass die wirksame Fläche des
den wesentlichen Teil des Aufsetzpunktes umfassenden Eingabefeldes 34 im
Vergleich mit den anderen Eingabefeldern 36 vergrößert ist.
Zusätzlich
zentriert die Auswerte- und Steuereinheit 10 im dargestellten
Ausführungsbeispiel
das vergrößerte Eingabefeld 34 um
die Mitte des dem vergrößerten Eingabefeld 34 zugeordneten
Eintrags „K". Alternativ kann
das vergrößerte Eingabefeld 34 um
den ermittelten Aufsetzpunkt zentriert werden. In weiterer Ausgestaltung
des Bediensystems 1 ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit 10 die
benachbarten Eingabefelder 35 des vergrößerten Eingabefeldes 34,
welche im dargestellten Ausführungsbeispiel
den Einträgen „C, D,
E, L, T, S, R, J" zugeordnet
sind, und verkleinert die wirksame Fläche der gepunktet dargestellten
benachbarten Eingabefelder 35, um eine Überlappung der Eingabefelder 34 und 35 zu
vermeiden. Die Anpassung der wirksamen Fläche der Eingabefelder 36 ist
kontextabhängig
einstellbar. Zudem ist die Vergrößerung und/oder
die Verkleinerung der wirksamen Fläche der Eingabefelder 34, 35 des
Touchpads 30 vom Maßstab
der Darstellung auf der Bildschirmanzeige 20 abhängig.
-
Wie
aus 3 ersichtlich ist, korrespondiert die Darstellung
der Bildschirmanzeige 20 mit dem Aufbau des Touchpad 30.
So korrespondieren beispielsweise die Einträge 31 mit den Feldern 21,
die Einträge 32 mit
den Feldern 22 und der Eintrag 33 korrespondiert
mit dem Feld 33. Wie weiter aus 3 ersichtlich
ist, markiert die Bildschirmanzeige 20 das Feld 24,
welches mit dem Eintrag „K" korrespondiert,
welcher dem vergrößerten Eingabefeld 34 zugeordnet
ist, und stellt es hervorgehoben dar. Das entsprechende Feld 24 wird
auf der Bildschirmanzeige 20 beispielsweise in einer anderen
Farbe und/oder mit einer anderen Größe und/oder mit einer höheren Intensität als die
anderen Felder 21, 22, 23 dargestellt.
Ein Wechsel des ausgewählten
Feldes 24 auf der Bildschirmanzeige 20 erfolgt
durch eine entsprechende vom Aufsetzpunkt auf dem Touchpad 30 abhängige, gleitende
Wischbewegung mit einer vorgebbaren Berührkraft auf dem Touchpad 30 in eine
Wechselrichtung. Das ausgewählte
Feld 24 wird gewechselt, wenn das benutzergeführte Steuerelement 50 durch
die gleitende Wischbewegung auf dem Touchpad 30 mindestens
eine Feldwechselstreckenlänge überschreitet,
d.h. von dem vergrößerten Eingabefeld 34 in
eines der kleineren benachbarten Eingabefelder 35 bewegt
wird.
-
Wie
aus 4 ersichtlich ist, wird bei einer Wischbewegung
in eine negative Y-Richtung nach dem Erreichen eines der kleineren
benachbarten Eingabefelder 35 die wirksame Fläche des
neuen Eingabefeldes 37, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel
dem Eintrag „S" zugeordnet ist,
von der Auswerte- und Steuereinheit 10 vergrößert. Die
Auswerte- und Steuereinheit 10 ermittelt die neuen benachbarten
Eingabefelder 35 des vergrößerten Eingabefeldes 37,
welche im dargestellten Ausführungsbeispiel
den Einträgen „J, K,
L, T, Ö, Ä, Z, R" zugeordnet sind,
und verkleinert die wirksame Fläche
der benachbarten Eingabefelder 35.
-
5 zeigt
die Bildschirmanzeige 20, welche das neue ausgewählte und
markierte Feld 27 darstellt, welches mit dem Eintrag „S" korrespondiert, welcher
dem vergrößerten Eingabefeld 37 zugeordnet
ist. Das entsprechende Feld 27 wird analog zum Feld 24 gemäß 3 auf
der Bildschirmanzeige 20 beispielsweise in einer anderen
Farbe und/oder mit einer anderen Größe und/oder mit einer höheren Intensität als die
anderen Felder 21, 22, 23 dargestellt.
-
Die
möglichen
Wechselrichtungen der gleitenden Wischbewegung auf dem Touchpad 30 zur Auswahl
und/oder Aktivierung von einem der Einträge 31, 32, 33 entsprechen
der Ausrichtung der Einträge 31, 32, 33.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
kann zwischen den Einträge 31 der
horizontalen Liste durch eine entsprechende Wischbewegung in positiver
oder negativer x-Richtung gewechselt werden. Zwischen den Einträgen 32 kann
durch entsprechende Wischbewegungen in positiver oder negativer
x-Richtung, in positiver oder negativer y-Richtung oder in einer
aus der x-Richtung und y-Richtung zusammengesetzten diagonalen Richtung
gewechselt werden. Die Aktivierung des einer Applikation und/oder
einer Funktion und/oder einer Subfunktion und/oder einer Option
und/oder einzelnen Elementen zugeordneten ausgewählten Eintrags 34 oder 37 erfolgt
durch mindestens eine Druckbetätigung
des Touchpads 30 senkrecht zur Touchpadfläche, wobei die
aufgewendete Betätigungskraft
größer als
die Berührkraft
zur Durchführung
der Wischbewegung ist. Zur Ausführung
der Druckbetätigung
ist das Touchpad 30 beispielsweise zusätzlich auf einem Schalter gelagert.
Der Schalter wird durch Drücken
des Touchpads 30 gegen eine Federkraft an einer beliebigen
Stelle ausgelöst.
Die Aktivierung des ausgewählten
Eintrags 34, 37 kann durch ein kurzes einmaliges
Antippen des Touchpads 30 erfolgen, wobei durch ein mehrmaliges
Antippen, insbesondere zweimaliges Antippen, eine getrennte Funktion
ausgelöst werden
kann. Zusätzlich
kann die Druckfunktion so implementiert werden, dass zwischen einer
langen und einer kurzen Druckbetätigung
unterschieden werden kann.
-
Bei
jeder Wischbewegung, deren Streckenlänge einen Eingabefeldwechsel
bewirkt, wird ein Feldwechsel auf der Bildschirmanzeige 20 vorgenommen.
Somit können
mehrere Feldwechsel ohne Abheben des Fingers vorgenommen werden,
indem die Wischbewegung über
eine längere
Stecke ausgeführt
wird. So kann beispielsweise durch eine längere Wischbewegung in positive
x-Richtung vom ausgewählten
Feld „K" in das Feld „O" gewechselt werden
und durch eine längere
Wischbewegung in negative y-Richtung kann vom ausgewählten Feld „K" in das Feld „6" gewechselt werden.
Die Streckenlänge
der Wischbewegung kann beispielsweise zwischen dem Auflegen des
benutzergeführten
Steuerelements 50 auf dem Touchpad 30 und einem
erkannten Ende der Wischbewegung oder zwischen dem Auflegen des
benutzergeführten
Steuerelements 50 auf dem Touchpad 30 und einem
erkannten Umkehrpunkt der Wischbewegungsrichtung oder zwischen dem
Auflegen des benutzergeführten
Steuerelements 50 auf dem Touchpad 30 und dem
Abheben des benutzergeführten
Steuerelements 50 vom Touchpad 30 ermittelt werden.