DE102006043208A1 - Touchpad oder -screen und Stellelement für Touchpad oder -screen - Google Patents
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Abstract
Ein Touchpad oder -screen (10) besitzt eine sensitive Bedienfläche (12) zum Einstellen bestimmter Funktionen. Um die Bedienung zu vereinfachen, ist wenigstens ein mechanisches Stellelement (14) über der sensitiven Bedienfläche (12) angeordnet, das einen Auslöser (20) aufweist, der bei einem Bewegen des Stellelements (14) auf die sensitive Bedienfläche (12) zur Funktionseinstellung einwirkt.
Description
- Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Touchpad oder -screen mit einer sensitiven Bedienfläche zum Einstellen bestimmter Funktionen sowie einem Stellelement für einen Touchpad oder -screen.
- Für die Auslösung und Einstellung bestimmter Funktionen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, existieren verschiedene Bedienkonzepte. Klassischerweise werden Stellelemente in der Form von Dreh- oder Schiebereglern eingesetzt, denen bestimmte Funktionen zugeordnet sind, beispielsweise die Temperatureinstellung einer Heizung oder die Lautstärkeeinstellung einer Audio-Anlage, oder die zur Ansteuerung bestimmter Menüfunktionen eingesetzt werden. Letzteres geschieht in Kombination mit einem Bildschirm, wobei die Koordination der Bewegung des Stellelements mit der Bildschirmwahrnehmung insbesondere dann schwierig sein kann, wenn gleichzeitig ein Kraftfahrzeug bewegt werden soll.
- Die bereits seit längerer Zeit bekannten so genannten Touchscreens verfügen über sensitive Bedienflächen, so dass sie gleichzeitig zum Einstellen und Visualisieren bestimmter Funktionen geeignet sind. So genannte Touchpads besitzen sensitive Bedienflächen ohne Anzeigemöglichkeiten und werden in der Regel mit einem separaten Bildschirm eingesetzt. Ungünstig ist, dass die Tastenauslösung dem Benutzer keine taktile Rückmeldung gibt und sinnvollerweise nur Drucktastenbetätigungen simuliert werden. Es ist zwar auch bekannt, auf einem Touchscreen Schieberegler abzubilden, allerdings erfordert das Nachfahren einer auf dem Touchscreen vorgezeichneten Bahn vom Benutzer eine erhöhte Konzentration und ist daher insbesondere für Kraftfahrzeuge weniger geeignet.
- Aus der
DE 103 04 720 A1 ist ein Drehregler mit einem integrierten Touchpad bekannt. Letzter soll insbesondere der Eingabe alphanumerischer Zeichen dienen und ist auf der mittleren Kreisfläche des Drehreglers vorgesehen, der im Übrigen konventionell aufgebaut ist. Nachteilig bei dieser Lösung ist der erhöhte Aufwand, da eine elektrische Kontaktierung des Drehreglers einerseits und des Touchpads andererseits erforderlich ist, wobei die Fläche auf dem Regler selbst auch nur beschränkte Bedienmöglichkeiten eröffnet. - Ferner ist aus der
DE 103 04 191 A1 ein aus Ausgabe- und Eingabeeinheit kombiniertes System bekannt, wobei bei einer Ausführungsform ein konventioneller Drehregler mittig zwischen zwei Anzeigen angeordnet ist, die verschiedene Arbeitsumgebungen, beispielsweise Menüebenen darstellen können. Das gezeigte System arbeitet wiederum mit einem herkömmlichen Drehsteller, wobei neben dem wiederum erhöhten Aufwand der elektrischen Verdrahtung auch die Sonderformen der Bildschirme zu erwähnen sind, die die Kosten eines solches Systems weiter erhöhen können. - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Touchpad oder -screen zu schaffen, der bei einfachem Aufbau eine hohe Bediensicherheit ermöglicht.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Touchpad oder -screen der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem wenigstens ein mechanisches Stellelement über der sensitiven Bedienfläche angeordnet ist und einen Auslöser aufweist, der bei einem Bewegen des Stellelements auf die sensitive Bedienfläche zur Funktionseinstellung einwirkt.
- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass ein im Prinzip handelsüblicher Touchscreen oder -pad mit einem rein mechanisch arbeitenden Stellelement ergänzt wird, das seine Stellbewegungen über den Auslöser an die sensitive Bedienfläche weitergibt, wo dann softwareseitig die gewünsch te Funktion eingestellt wird. Da das Stellelement rein mechanisch agiert, entfällt eine elektrische Verdrahtung und es muss lediglich der Touchpad oder -screen in üblicher Weise angeschlossen werden. Der Einsatz eines Touchscreens bietet den Vorteil, dass gleichzeitig die Funktionen visualisiert werden können und beispielsweise dem Stellelement eine Symbolleiste zur Erleichterung der Bedienung optisch zugeordnet werden kann.
- Vorzugsweise ist das wenigstens eine Stellelement aus einem stationären Teil, der ortsfest zu der sensitiven Bedienfläche angeordnet ist, und einem beweglichen Teil gebildet, das an dem stationären Teil beweglich geführt ist. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Bedienhaptik leicht durch eine Veränderung des Führungsmechanismus zwischen dem stationären und dem beweglichen Teil beeinflusst werden, beispielsweise durch Dämpfungs- oder Rastelemente.
- In einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung ist der stationäre Teil auf die sensitive Bedienfläche aufgeklebt. Mit der Klebetechnik lässt sich auf der glatten Bedienfläche ein sehr guter dauerhafter Halt erreichen, wobei grundsätzlich sogar ein handelsüblicher Touchpad oder -screen eingesetzt werden kann.
- Alternativ zu einem mit dem Touchpad oder -screen verklebten Stellelement ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher der stationäre Teil an einem Rahmen seitlich der sensitiven Bedienfläche festgelegt oder der Rahmen selbst den stationären Teil des Stellelements bildet. Diese Variante erfordert geeignete Aufnahmen am Rahmen des Touchpads oder -screens, um den stationären Teil beispielsweise zu verrasten, bzw. in dem Rahmen selbst ist eine Führung für das Stellelement ausgebildet. Selbstverständlich muss der Auslöser in jedem Fall mit der sensitiven Bedienfläche zusammenwirken.
- Bei nicht verklebten Ausführungsformen ist es auch ohne weiteres möglich, das wenigstens eine Stellelement abnehmbar oder von der Oberfläche weg beweglich auszubilden, beispielsweise abklappbar oder wegschwenkbar, wenn beispielsweise ein Tochscreen auch zu reinen Darstellungszwecken genutzt werden soll, um beispielsweise bei einer Kartendarstellung eine möglichst große Anzeigefläche zur Verfügung zu haben.
- Grundsätzlich kann das Stellelement in der Art bekannter Stellelemente ausgebildet sein, d. h. beispielsweise als Dreh- oder Schieberegler, wobei auch der gleichzeitige Einsatz von Dreh- und Schiebereglern möglich ist.
- Der Auslöser kann beispielsweise als Schleifkontakt federnd an der sensitiven Bedienfläche anliegen und der Bewegung des Stellelements folgen. Die Bedienfläche würde dann die Bewegung des Schleifkontaktes erfassen und softwareseitig zum Einstellen bestimmter Funktionen umsetzen. Alternativ kann der Auslöser aber auch einen Feder- oder Hammermechanismus aufweisen, der bei einer Bewegung des Stellelements diskrete Schaltbewegung ausführt. Dabei kann der Auslöser entweder dem stationären Teil zugeordnet sein und entsprechend intermittierend auf die gleiche Stelle der sensitiven Bedienfläche einwirken oder sich mit dem beweglichen Teil bewegen und entsprechend auf der geführten Bahn eine Abfolge von Schaltbewegungen ausführen.
- Beispielsweise kann der Feder- oder Hammermechanismus eine Schrägfläche oder eine Abfolge von Schrägflächen aufweisen, die bei einer Bewegung des Stellelements ein Federelement gegen die Bedienfläche bewegen. Die Schrägflächen können beispielsweise als Sägezahnkontur am beweglichen Teil des Stellelements angeordnet sein, während das Federelement am stationären Teil angeordnet ist, um eine Schaltbewegung an einer Stelle der Bedienfläche auszulösen, während bei einem bewegten Auslöser die Anordnung umgekehrt vorzunehmen ist.
- Bei einem Touchscreen ist es bevorzugt, diesen in ein Anzeigefeld zur Darstellung funktionsbezogener Informationen und ein Bedienfeld zu gliedern, in welchem das wenigstens eine Stellelement angeordnet ist und gegebenenfalls Symbole dargestellt werden. Wie bereits erwähnt, kann bei einem entfernbaren Stellelement auch das Bedienfeld gegebenenfalls als Anzeigefeld genutzt werden.
- Wie ebenfalls bereits erwähnt, werden dem Stellelement beim Einsatz eines Tochscreens vorzugsweise Symbole zugeordnet, die der jeweiligen Funktion angepasst sind, beispielsweise eine Temperaturanzeige oder eine Dezibelanzeige für die Lautstärkeregelung. Vorzugsweise ist dem Stellelement eine gesonderte Anzeigefläche zugeordnet, um die funktionsbezogenen Informationen darzustellen. Vorzugsweise sind Lichtleitelemente vorgesehen, die eine Darstellung auf dem Touchscreen auf die Anzeigefläche abbilden. Die Lichtleitelemente können mit Hilfe von Farbfiltern und/oder Linsenelementen die Darstellung des Touchscreens auf der Anzeigefläche farblich variieren und/oder vergrößern oder verkleinern, um diese von der sonstigen Darstellung deutlich abzuheben.
- Wie bereits erwähnt, kann die Bedienhaptik des Stellelements durch Ausgestaltung der Führung zwischen dem beweglichen und dem stationären Teil beeinflusst werden. Eine weitergehende Beeinflussung der Schiebe- und Drehkräfte ist mit Hilfe eines unterhalb der sensitiven Oberfläche angeordneten Elektromagneten möglich, der zum Ändern der Bediencharakteristik mit magnetisch wirksamen Elementen am beweglichen Teil des Stellelements zusammenwirkt.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Stellelement für einen Touchscreen, um bei einem an sich handelsüblichen Touchscreen die Vorzüge der zuvor beschriebenen Kombination aus Touchscreen und Stellelement zu erreichen. Hierzu ist ein Stellelement vorgesehen, das einen stationären Teil, der an dem Touchscreen festlegbar ist, einen beweglichen Teil, mit welchem Stellbewegungen für eine Funktion einstellbar sind, und einen Auslöser aufweist, der dem stationären oder beweglichen Teil zugeordnet ist, wobei der Auslöser nach der Montage diskret oder kontinuierlich auf die sensitive Bedienfläche einwirkt. Ein solches Stellelement kann als Drehregler oder Schieberegler ausgebildet und bei einer besonders einfachen Ausführungsform kann der stationäre Teil mit einer glattflächigen Oberfläche zum Auftragen von Kleber versehen sein, um das Stellelement auf einfache Weise auf der Bedienfläche festlegen zu können.
- Nachfolgend wird anhand der beigefügten Abbildungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
-
1 eine schematische Prinzipskizze eines Touchscreens mit einem Drehsteller; -
2 eine schematische Ansicht des beweglichen Bedienteils des Drehstellers aus1 von unten und -
3 eine schematische Draufsicht auf ein feststehendes Teil des Drehstellers aus1 . - In
1 ist schematisch ein Touchscreen10 mit einem auf dessen sensitiver Oberfläche12 festgelegten Drehsteller14 gezeigt. Der Drehsteller14 besitzt einen feststehenden unteren Teil16 , der als flacher Ringkörper18 (siehe3 ) mit beispielsweise zwei Federzungen20 ausgebildet ist. Der flache Ringkörper18 ist unmittelbar auf die Oberfläche12 des Touchscreens aufgeklebt. - An dem feststehenden Teil
16 ist ein Bedienteil22 drehbar gelagert, das an seiner Unterseite mit einer ringförmigen Sägezahnstruktur24 ausgebildet ist. Beim Verdrehen des drehbaren Bedienteils22 wirkt die Sägezahnstruktur mit den Federzungen20 derart zusammen, dass sie diese gegen die sensitive Fläche12 des Touchscreens drückt, wobei zu hohe Kräfte durch die Elastizität der Federzungen20 vermieden werden. Im Bereich der Andruckstelle der Federzunge20 ist der Touchscreen10 derart programmiert, dass durch das Andrücken eine bestimmte Funktion ausgelöst wird. Beim fortgesetzten Drehen des Bedienteils22 kommt es daher zu einer durch die Federzungen20 ausgelösten Folge diskreter Schaltvorgänge. - Eine dem Drehsteller
14 zugeordnete Skalierung kann um diesen herum auf der Oberfläche des Touchscreens10 angezeigt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform verfügt der feststehende Teil16 über einen transparenten Bereich26 , der eine Darstellung des Touchscreens10 auf einer Anzeigefläche28 im mittleren Bereich des Drehstellers14 sichtbar abbildet. Durch Linsen, Faserleiter und/oder Farbfilter lässt sich eine solche Darstellung optisch noch hervorheben, so dass die Anzeige in diesem Bereich sich deutlich von beispielsweise anderen Anzeigen auf der Bildschirmoberfläche12 abhebt. - Die geführte Bewegung des Bedienteils
22 bildet eine taktile Unterstützung und vereinfacht dadurch den Koordinationsprozess zwischen Auge und Hand, so dass beispielsweise bei einer Bedienung in einem Kraftfahrzeug der Nutzer seinen Blick wieder auf das Verkehrsgeschehen wenden kann, sobald er mit der Hand den Drehsteller erfasst hat. - Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt einen besonders einfachen Drehsteller
14 dar, der dem Nutzer neben der geführten Drehbewegung auch eine definierte Rastwirkung vermittelt, wodurch der Benutzer eine Rückmeldung über das Verändern der Einstellung der jeweiligen Funktion erhält. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen möglich, bei denen beispielsweise auf eine Rastwirkung verzichtet wird, indem beispielsweise an dem beweglichen Bedienteil22 eine auf der Oberfläche des Touchscreens federnd anliegende Federzunge vorgesehen ist. Selbstverständlich kann auch eine diskret auslösende Federzunge an dem beweglichen Bedienteil22 vorgesehen sein, wobei dann die Sägezahnstruktur entsprechend an dem feststehenden Teil ausgebildet ist. - Es sind auch andere Auslösemechanismen einsetzbar, beispielsweise Federelemente, die ähnlich einem Klöppel vorgespannt werden und dann zum Auslösen eines Schaltvorgangs kurz gegen die Oberfläche des Touchscreens schlagen. Eine dynamische Beeinflussung der Stellkräfte kann beispielsweise durch einen Elektromagneten unterhalb des Bildschirms realisiert werden, der mit einem dem drehbaren Element zugeordneten Magnetelement zusammenwirkt.
- Selbstverständlich lässt sich ein Touchscreen in ähnlicher Weise durch einen Schiebesteller in seiner Bedienbarkeit verbessern, der konstruktiv ähnlich wie der zuvor beschriebene Drehsteller aufgebaut ist.
- Die Anbringung an dem Touchscreen kann alternativ auch dadurch erfolgen, dass ein Stellelement beispielsweise in der Form des zuvor beschriebenen Drehstellers seitlich der sensitiven Bedienfläche
12 an einem Rahmen festgelegt wird, beispielsweise durch Verrasten. Hierbei ist es auch möglich, die Führung des beweglichen Bedienteils selbst am Rahmen festzulegen, wobei dann allerdings in diesem Bereich entsprechende konstruktive Maßnahmen vorzusehen sind.
Claims (19)
- Touchpad oder -screen mit einer sensitiven Bedienfläche (
12 ) zum Einstellen bestimmter Funktionen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein mechanisches Stellelement (14 ) über der sensitiven Bedienfläche (12 ) angeordnet ist und einen Auslöser (20 ) aufweist, der bei einem Bewegen des Stellelements (14 ) auf die sensitive Bedienfläche (12 ) zur Funktionseinstellung einwirkt. - Touchpad oder -screen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigste eine Stellelement (
14 ) einen stationären Teil (16 ), der ortsfest bezüglich der Bildschirmoberfläche (12 ) angeordnet ist, und einen beweglichen Teil (22 ) aufweist, der an dem stationären Teil (16 ) beweglich geführt ist. - Touchpad oder -screen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Teil (
16 ) auf die sensitive Bedienfläche (12 ) aufgeklebt ist. - Touchpad oder -screen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Teil (
16 ) an einem Rahmen seitlich der Bildschirmfläche (12 ) festgelegt ist oder der Rahmen selbst den stationären Teil des Stellelements bildet. - Touchpad oder -screen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stellelement abnehmbar oder von der Bedienfläche (
12 ) weg beweglich ist. - Touchpad oder -screen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stellelement (
14 ) als Drehsteller ausgebildet ist. - Touchpad oder -screen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stellelement als Schieberegler ausgebildet ist.
- Touchpad oder -screen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser als Schleifkontakt federnd an der sensitiven Bedienfläche anliegt und der Bewegung des Stellelements folgt.
- Touchpad oder -screen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser (
20 ) einen Feder- oder Hammermechanismus aufweist, der bei einem Bewegen des Stellelements (14 ) diskrete Schaltbewegungen ausführt. - Touchpad oder -screen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Feder- oder Hammermechanismus eine Schrägfläche oder eine Abfolge (
24 ) von Schrägflächen aufweist, die bei einer Bewegung des Stellelements (14 ) ein Federelement (20 ) gegen die sensitive Bedienfläche (12 ) bewegen. - Touchpad oder -screen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägflächen als Sägezahnkontur (
24 ) am beweglichen Teil (22 ) des Stellelements (14 ) angeordnet sind und das wenigstens eine Federelement (20 ) am stationären Teil (16 ) angeordnet ist. - Touchscreen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser in ein Anzeigefeld zur Darstellung funktionsbezogener Informationen und ein Bedienfeld gegliedert ist, in welchem das wenigstens eine Stellelement (
14 ) angeordnet ist. - Touchscreen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stellelement (
14 ) eine gesonderte Anzeigefläche vorgesehen ist, die funktionsbezogene Informationen darstellt. - Touchscreen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtleitelement eine Darstellung des Touchscreens auf die Anzeigefläche abbildet.
- Touchscreen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lichtleitelement Linsenelemente, Faserleiter und/oder Farbfilter aufweist, die die Darstellung des Touchscreens auf der Anzeigefläche farblich verändern und/oder vergrößern oder verkleinern.
- Touchpad oder -screen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der sensitiven Bedienfläche (
12 ) ein Elektromagnet vorgesehen ist, der zur Änderung der Bediencharakteristik mit einem dem Stellelement zugeordneten Magnetelement zusammenwirkt. - Stellelement für einen Touchscreen, dadurch gekennzeichnet, durch einen stationären Teil (
16 ), der an dem Touchscreen (10 ) festlegbar ist, einen beweglichen Teil (14 ), mit welchem Stellbewegungen für eine Funktion ausführbar sind, und einen dem stationären oder beweglichen Teil (16 ,22 ) zugeordneten Auslöser zum diskreten oder kontinuierlichen Einwirken auf eine sensitive Bedienfläche (12 ) des Touchscreens (10 ). - Stellelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es als Drehsteller (
14 ) oder Schieberegler ausgebildet ist. - Stellelement nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Teil (
16 ) eine glattflächige Oberfläche zum Aufbringen von Kleber aufweist.
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