DE102006047893A1

DE102006047893A1 - Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006047893A1
Application number: DE102006047893A
Authority: DE
Inventors: Michael San Francisco Prados
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2007-06-06
Also published as: US20070146343A1; US8269726B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei die Eingabevorrichtung ein Display (12), einen über dem Display (12) angeordneten Touchscrenn (11) mit einer Bedienfläche (16), einen Aktor (13) zum Bewegen des Touchscreens (11) in zumindest eine Richtung, und eine Steuerung zur optischen Darstellung von veränderbaren Bedieninformationen und Bedienelementen (60 - 63) auf dem Display (12) zum Erkennen einer Position einer Berührung der Bedienfläche (16) und zur haptischen Rückkopplung durch Ansteuerung des Aktors (13) umfasst, wobei in der Steuerung (10) oder in einem der Steuerung (10) zugeordneten Speicher (10A) eine Datei oder ein Datensatz (81 - 85) gespeichert ist, die eine graphische Information zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes (60 - 63) sowie eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement (60 - 63) zugeordnete haptische Rückkopplung umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Touchscreen.

Ein Touchscreen ist z.B. aus der DE 201 02 197 U1 bekannt. In der DE 201 02 197 U1 ist ein Touchscreen zur Visualisierung von elektronischen Signalen und einer bestätigenden Berührungseingabe von Zeichen und Symbolen bestehend aus einer Funktionsebene zur Visualisierung und Tasteingabe und einer hierzu korrespondierenden, höher gelegenen, punktuell deformierbaren Schutzebene offenbart. Dabei wird bei einer Auswahl bestimmter Punkte der Funktionsebene mittels Berührung über die Schutzebene hinweg mindestens ein Bestätigungssignal für den Tastsinn (haptischer Reiz) des Benutzers wahrnehmbar an der Position des Berührungspunktes in der deformierten Schutzebene erzeugt und das Bestätigungssignal für den Tastsinn (haptischer Reiz) durch exzentrisch, inner- und/oder unterhalb der Funktionsebene angeordnete Schwingungselemente erzeugt. Zudem erfolgt bei dem aus der DE 201 02 197 U1 bekannten Touchscreen die Weiterleitung der erzeugten Schwingungen von der Funktions- auf die Schutzebene durch direkten Kontakt der beiden Ebenen und/oder über die Randbereiche der Ebenen durch starre oder elastische Verbindungselemente.

Touchscreens sind zudem z.B. aus der US 4 885 565 und der EP 920 704 B1 bekannt. Weitere Einzelheiten zu Touchscreens können z.B. der EP 1 560 102 A1 entnommen werden.

Aus der DE 201 80 024 U1 bzw. der korrespondierenden WO 01/54109 A1 ist zur haptischen Rückkopplung zudem eine Berührungssteuerung mit haptischer Rückkopplung zur Eingabe von Signalen in einen Computer und zur Ausgabe von Kräften an einen Benutzer der Berührungssteuerung bekannt, wobei die Berührungssteuerung ein Berührungseingabegerät aufweist, das eine annähernd ebene Berührungsoberfläche aufweist, die derart betrieben wird, dass sie aufgrund einer Position auf der Berührungsoberfläche, die ein Benutzer berührt, ein Positionssignal in einen Prozessor des Computers eingibt, wobei das Positionssignal die Position in zwei Dimensionen wiedergibt. Die Berührungssteuerung gemäß der WO 01/54109 A1 weist zudem mindestens einen mit dem Berührungseingabegerät verbundenen Aktor auf, wobei der Aktor eine Kraft auf das Berührungseingabegerät ausgibt, um dem die Berührungsoberfläche berührenden Benutzer eine haptische Empfindung zu liefern, wobei der Aktor die Kraft aufgrund einer von dem Prozessor ausgegebenen Kraftinformation direkt auf das Berührungseingabegerät ausgibt.

Haptische Rückkopplung ist zudem aus der US 6 429 846 , der WO 03/038800 A1, der US 5 988 902 , der WO 99/26230 A1, der WO 97/21160 A1, der DE 200 22 244 U1 und der WO 03/41046 A1 bekannt. So offenbart die WO 99/26230 A1 bzw. die korrespondierende EP 1 036 390 B1 ein Verfahren zur Verbindung einer auf einem Host-Computer implementierten Multitasking-Grafikumgebung mit einer an den Host-Computer angeschlossenen Kraftrückkopplung-Schnittstellenvorrichtung, wobei eine Vielzahl von Anwendungsprogrammen in der Multitasking-Umgebung läuft, wobei ein Kontext erstellt wird, wobei die Kontexte im Speicher des Host-Computers zugeordnet werden, wobei Krafteffekt-Steuerbefehle von den Anwendungsprogrammen empfangen werden, wobei die Krafteffekt-Steuerbefehle die Kraftrückkopplung-Schnittstellenvorrichtung ansteuern, um einen durch den Steuerbefehl spezifizierten Krafteffekt auszugeben, wobei die Krafteffekt-Steuerbefehle in die Kontexte eingespeichert werden, wobei jeder der Kontexte mit einem der auf dem Host-Computer laufenden Anwendungsprogramme verbunden wird, wobei jeder der Krafteffekt-Steuerbefehle in einem Kontext gespeichert wird, der mit dem Anwendungsprogramm verbunden ist, das den Krafteffekt-Steuerbefehl gesendet hat, und wobei die Krafteffekt-Steuerbefehle in dem Kontext eines Anwendungsprogramms an die Kraftrückkopplungsvorrichtung gesendet werden, wenn das Anwendungsprogramm in der Multitasking-Umgebung aktiv ist.

Die US 6 118 435 offenbart ein Touchpanel.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Eingabevorrichtung anzugeben Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 4 und 7 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die Eingabeeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, weist erfindungsgemäß

– ein Display,
– einen über dem Display angeordneten Touchscreen mit einer Bedienfläche,
– einen Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung, und
– eine Steuerung zur optischen Darstellung von veränderbaren Bedieninformationen und Bedienelementen auf dem Display, zum Erkennen einer Position einer Berührung der Bedienfläche und zur haptischen Rückkopplung durch Ansteuerung des Aktors

auf, wobei in der Steuerung oder in einem der Steuerung zugeordneten Speicher eine Datei oder ein Datensatz gespeichert ist, die oder der eine graphische Information zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes sowie eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung umfasst.

Haptische Rückkopplung im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine von einem Bediener fühlbare Bewegung, die eine erfolgreiche Bedienung oder eine (vermeintliche) räumliche Struktur vermittelt.

Ein mittels des Displays darstellbares Bedienelement kann im Sinne der Erfindung z.B. ein Taster, ein Schalter, ein Schieber, ein Drehknopf, ein Druckknopf o. ä. sein.

Vorgenannte Eingabevorrichtung ist besonders für die Bedienung von Kraftfahrzeugen geeignet. Vorgenannte Eingabevorrichtung kann jedoch auch Teil eines PCs, eines Notebooks, eines PDAs, eines Messengers, eines Mobiltelefons und/oder eines mobilen Gerätes zum Abspielen von Musik oder Filmen sein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Datei eine Bilddatei. Eine Bilddatei kann z.B. eine Datei im JPEG, GIF oder BITMAP Format sein. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Datei oder der Datensatz Befehle in einer markup language. Eine geeignete markup language kann z.B. XML, HTML oder 3softGuide sein.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Datenträger mit einer darauf gespeicherten Datei oder mit einem darauf gespeicherten Datensatz gelöst, wobei die Datei oder der Datensatz

– eine graphische Information zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes auf einem Display

und

– eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung durch Bewegen eines über dem Display angeordneten Touchscreens und/oder eines mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes

umfasst.

Ein vorgenanntes mit dem Display zusammenwirkendes Eingabeelement kann z.B. ein Touchpanel, eine haptische Mouse, wie sie in der EP 1 036 390 B1 offenbart ist, oder ein haptischer Joystick sein.

Ein mittels des Displays darstellbares Bedienelement kann im Sinne der Erfindung z.B. ein Taster, ein Schalter, ein Schieber, ein Drehknopf, ein Druckknopf o.ä. sein.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei die Eingabevorrichtung

– ein Display,
– ein mit dem Display zusammenwirkendes Eingabeelement,
– einen Aktor zum Bewegen des mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes in zumindest eine Richtung, und
– eine Steuerung zur optischen Darstellung von veränderbaren Bedieninformationen und Bedienelementen auf dem Display, zum Erkennen einer Bewegung des mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes und zur haptischen Rückkopplung durch Ansteuerung des Aktors

umfasst, wobei in der Steuerung oder in einem der Steuerung zugeordneten Speicher eine Datei oder ein Datensatz gespeichert ist, und wobei die Datei oder der Datensatz eine graphische Information zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes sowie eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung umfasst.

Vorgenannte Eingabevorrichtung kann in geeigneter Weise Teil eines PCs, eines Notebooks, eines PDAs, eines Messengers, eines Mobiltelefons und/oder eines mobilen Gerätes zum Abspielen von Musik oder Filmen sein.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Eingabevorrichtung mit einem Display und mit einem mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelement gelöst, wobei eine graphische Information zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes auf einem Display und eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung durch Bewegen des mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes in einer Datei oder einem Datensatz gespeichert wird.

Ein derartiges mit dem Display zusammenwirkendes Eingabeelement kann z.B. ein über dem Display angeordneter Touchscreen, ein Touchpanel, eine haptische Mouse, wie sie in der EP 1 036 390 B1 offenbart ist, oder ein haptischer Joystick sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine weitere graphische Information zur Darstellung zumindest einer weiteren Bedieninformation oder zumindest eines weiteren Bedienelementes auf einem Display und eine weitere Steuerinformation für eine der weiteren Bedieninformation oder dem weiteren Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung durch Bewegen des mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes in einer weiteren Datei oder einem weiteren Datensatz gespeichert.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Datei bzw. der Datensatz oder die weitere Datei bzw. der weitere Datensatz zur Implementierung einer auf dem Display darstellbaren Bedienmaske ausgewählt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine automatische Bewertung der graphischen Information mittels einer Mustererkennung. Eine Bewertung in diesem Sinne soll insbesondere die Identifikation von geometrischen Strukturen und insbesondere deren Zuordnung zu bestimmten Klassen von geometrischen Strukturen sein. So kann eine vorgenannte Bewertung in einer graphischen Information z.B. ein Rechteck, das als Bedienelement dienen soll, oder in einer Karte (als graphischer Information) Straßen erkennen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine automatische Zuordnung einer Steuerinformation zu der graphischen Information in Abhängigkeit der Bewertung der graphischen Information. So kann z.B. einem als Rechteck erkannten Bedienelement ein bestimmtes haptisches Feedback zugeordnet werden. Es kann auch vorgesehen sein, Straßen ein bestimmtes haptisches Feedback zuzuordnen, so dass diese von einem Bediener als Erhebungen gefühlt werden können.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Datei eine Bilddatei. Eine Bilddatei kann z.B. eine Datei im JPEG, GIF oder BITMAP Format sein. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Datei oder der Datensatz Befehle in einer markup language. Eine geeignete markup language kann z.B. XML, HTML oder 3softGuide sein.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Eingabevorrichtung mit einem Display und mit einem mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelement gelöst; wobei eine automatische Bewertung einer graphischen Information zur Dar stellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes auf dem Display mittels einer Mustererkennung erfolgt. Eine Bewertung in diesem Sinne soll insbesondere die Identifikation von geometrischen Strukturen und insbesondere deren Zuordnung zu bestimmten Klassen von geometrischen Strukturen sein. So kann eine vorgenannte Bewertung in einer graphischen Information z.B. ein Rechteck, das als Bedienelement dienen soll, oder in einer Karte (als graphischer Information) Straßen erkennen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine automatische Zuordnung

– einer Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung durch Bewegen des mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes

zu

– der graphischen Information in Abhängigkeit der Bewertung der graphischen Information.

So kann z.B. einem als Rechteck erkannten Bedienelement ein bestimmtes haptisches Feedback zugeordnet werden. Es kann auch vorgesehen sein, Straßen ein bestimmtes haptisches Feedback zuzuordnen, so dass diese von einem Bediener als Erhebungen gefühlt werden können.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Eingabevorrichtung mit einem Display und mit einem mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelement gelöst, wobei eine Steuerinformation für eine einer Bedieninformation oder einem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung durch Bewegen des mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes in der Syntax einer markup language erstellt wird. Eine geeignete markup language kann z.B. XML, HTML oder 3softGuide sein.

Einderartiges mit dem Display zusammenwirkendes Eingabeelement kann z.B. ein über dem Display angeordneter Touchscreen, ein Touchpanel, eine haptische Mouse, wie sie in der EP 1 036 390 B1 offenbart ist, oder ein haptischer Joystick sein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine graphische Information zur Darstellung der Bedieninformation oder des Bedienelementes auf einem Display in der Syntax der markup language erstellt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die graphische Information und die Steuerinformation in einem Datensatz in der Syntax der markup language verbunden.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Eingabevorrichtung mit einem Display und mit einem mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelement gelöst, wobei eine auf dem Display darstellbare Bedienmaske durch Auswahl einer Datei oder eines Datensatzes aus einer Mehrzahl von Dateien oder Datensätzen implementiert wird, wobei jede Datei oder jeder Datensatz dieser Mehrzahl von Dateien oder Datensätzen

und

– eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung durch Bewegen eines über dem Display angeordneten Touchscreens oder mit dem Display zusammenwirkenden Eingabeelementes

umfasst.

Ein Datensatz im Sinne der vorgenannten Erfindungen ist insbesondere ein zusammengehöriger Satz von Befehlen. Ein Datensatz im Sinne der vorgenannten Erfindungen ist insbesondere ein zusammengehöriger Satz von Programmcode.

Kraftfahrzeug im Sinne der vorgenannten Erfindungen ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eines Kraftfahrzeuges;
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung in einer Prinzipdarstellung;
3 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß 2 in einer perspektivischen Draufsicht;
4 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß 2 in einem Querschnitt;
5 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß 2 von unten;
6 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß 2 während der Darstellung einer Bedienmaske zur Einstellung der Balance;
7 zeigt eine Auslenkung eines Touchscreens;
8 zeigt eine Auslenkung eines Touchscreens;
9 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß 2 während der Darstellung einer Bedienmaske zur Einstellung bestimmter Parameter;
10 zeigt eine Auslenkung eines Touchscreens;
11 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der Eingabevorrichtung gemäß 2,
12 zeigt eine Programm- bzw. Dateienbibliothek;
13 zeigt die Eingabevorrichtung gemäß 2 während der Darstellung einer Anzeige eines Navigationssystems;
14 zeigt ein Verfahren zur Zuordnung einer Steuerinformation für eine einer Bedieninformation „Straße" zugeordnete haptische Rückkopplung zu einer graphischen Darstellung der Bedieninformation „Straße"; und
15 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung in einer Prinzipdarstellung.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Kraftfahrzeug 1 in einer Innenansicht. In dem Kraftfahrzeug 1 ist unterhalb eines Armaturenbretts 3 ein Lenkrad 2 angeordnet. Das Armaturenbrett 3 weist eine neben dem Lenkrad 2 angeordnete Eingabevorrichtung 4 auf. Alternativ oder zusätzlich kann eine der Eingabevorrichtung 4 entsprechende Eingabevorrichtung auch in dem Lenkrad 2 angeordnet sein.
2 zeigt die Eingabevorrichtung 4 in einer Prinzipdarstellung. 3 zeigt die Eingabevorrichtung 4 in einer perspektivischen Draufsicht. 4 zeigt die Eingabevorrichtung 4 in einem Querschnitt. 5 zeigt die Eingabevorrichtung 4 von unten. Die Eingabevorrichtung 4 umfasst ein Gehäuse 15, ein in dem Gehäuse 15 angeordnetes Display 12 zur optischen Darstellung von Bedieninformationen und/oder Bedienelementen 60, 61, 62, 63 z.B. zur Bedienung des Kraftfahrzeuges 1, einen über dem Display 12 angeordneten und mit dem Gehäuse 15 verbundenen Touchscreen 11 zum Erkennen einer Berührung des Touchscreens 11 bzw. zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche 16 des Touchscreens 11 und einen Aktor 13 zum Bewegen des Gehäuses 15 und damit des Touchscreens 11 gegenüber dem Display 12 in x-Richtung, wobei x und y die Koordinaten eines orthogonalen Koordinatensystems einer zur Bedienfläche 16 des Touchscreens 11 parallelen Ebene bezeichnen. Die Eingabevorrichtung 4 umfasst eine – in 3, 4 und 5 nicht dargestellte – Steuerung 10, mittels der durch Ausgabe eines entsprechenden Anzeigesignals A auf dem Display 12 unterschiedliche Informationen dargestellt werden können. Zudem liest die Steuerung 10 ein von dem Touchscreen 11 ausgegebenes Positionssignal P ein, das die Position einer Berührung der Bedienfläche 16 oder eines Drückens auf die Bedienfläche 16 angibt. Zudem steuert die Steuerung 10 durch Ausgabe eines Steuersignals S die Bewegung des Aktors 13. Eine Ausgestaltung des Aktors 13 kann z.B. der EP 1 560 102 A1 entnommen werden. Darüber hinaus sind als Aktor 13 z.B. Piezoaktoren oder so genannte Voicecoils einsetzbar.
Der Touchscreen 11 ist außen an dem Gehäuse 15 befestigt. Das Gehäuse 15 ist dabei zumindest in dem mit Bezugszeichen 17 bezeichneten Bereich unterhalb des Touchscreens 11 transparent. Alternativ kann der Touchscreen 11 auch als Teil des Gehäuses 15 ausgestaltet sein.
Das Gehäuse 15 umfasst – wie in 4 bzw. 5 dargestellt – vier je durch eine flexible Manschette 24, 25, 26 bzw. 27 abgedeckte Öffnungen 20 und 21, durch die Befestigungselemente 22 und 23 zur Fixierung des Displays 12 an dem Lenkrad 2 oder dem Armaturenbrett 3 geführt sind. Das Gehäuse 15 umfasst zudem eine weitere durch eine weitere flexible Manschette 31 abgedeckte Öffnung, durch die ein Steckkontakt 30 zur Energieversorgung des Displays 12 und zur Übertragung des Anzeigesignals A zum Display 12 geführt ist. Die flexiblen Manschetten 24, 25, 26, 27 und 31 können z.B. aus einem Elastomer bestehen oder ein Elastomer umfassen. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Flexibilität der Manschetten 24, 25, 26, 27 und 31 mit der Masse des Gehäuses 15 einschließlich des Touchscreens 11 derart abgestimmt ist, dass das Gehäuse 15 (einschließlich des Touchscreens 11) in Verbindung mit den Manschetten 24, 25, 26, 27 und 31 eine mechanische Eigenfrequenz zwischen 5Hz und 150Hz aufweist. Dabei wird die Eigenfrequenz insbesondere auf den Aktor 13 abgestimmt bzw. der Aktor 13 entsprechend der Eigenfrequenz ausgewählt.
Die Eingabevorrichtung 4 umfasst Verbindungselemente zum formschlüssigen Verbinden des Gehäuses 15 mit dem Display 12, so dass das Gehäuse 15 gegenüber dem Display 12 nur entlang einer Geraden bewegbar ist. Dazu umfasst ein Verbindungselement zumindest ein mit dem Lenkrad 2 oder dem Armaturenbrett 3 verbundenes bzw. verbindbares Befestigungselement 44 bzw. 45 zur Fixierung je einer Stange 40 bzw. 41. Zudem umfasst ein Verbindungselement zumindest je ein mit dem Gehäuse 15 verbundenes Gleitelement 42 bzw. 43 mit je zumindest einem Gleitlager 46 bzw. 47, mittels dessen das Gleitelement 42 bzw. 43 entlang der Stange 40 bzw. 41 bewegbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Gleitelement 42 bzw. 43 mit dem Lenkrad 2 oder dem Armaturenbrett 3 verbunden bzw. verbindbar und das Befestigungselement 44 bzw. 45 mit dem Gehäuse 15 (fest) verbunden ist. Die bewegliche Verbindung zwischen dem Display 12 und dem Gehäuse 15 kann dabei über das Lenkrad 2 oder das Armaturenbrett 3 oder über ein zusätzliches Element erfolgen. Dabei können z.B. sowohl die Gleitelemente 42 und 43 als auch die Befestigungselemente 44 bzw. 45 an einem Rahmen befestigt sein. Dieser Rahmen wiederum kann zum Einbau in das Kraftfahrzeug 1 mit dem Lenkrad 2 oder dem Armaturenbrett 3 verbunden werden.
In einer alternativen Ausgestaltung umfasst die Eingabevorrichtung 4 ein vorgenanntes Display, einen über dem Display angeordneten vorgenannten Touchscreen sowie ein zwischen dem Display und dem Touchscreen angeordnetes flexibles Element zum Verhindern des Eindringens von Partikeln zwischen dem Display und dem Touchscreen. Außerdem umfasst die Eingabevorrichtung einen vorgenannten Aktor zum Bewegen des Touchscreens gegenüber dem Display in zumindest eine, insbesondere zur Bedienfläche des Touchscreens parallele, Richtung. Das flexible Element ist dabei vorteilhafterweise derart am Rand des Touchscreens angeordnet, dass es eine Anzeigefläche des Displays im Wesentlichen nicht verdeckt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das flexible Element eine Steifigkeit auf, die derart auf eine Masse des Touchscreens abgestimmt ist, dass der Touchscreen in Verbindung mit dem flexiblen Element in Bewegungsrichtung eine mechanische Eigenfrequenz zwischen 5Hz und 150Hz aufweist. Dabei wird die Eigenfrequenz insbesondere auf den Aktor abgestimmt bzw. der Aktor entsprechend der Eigenfrequenz ausgewählt. Das flexible Element kann aus einem geschäumten Material, wie z.B. Polyurethan, oder einem Elastomer bestehen. Das flexible Element kann entsprechend der US 4 044 186 oder der korrespondierenden DE 2 349 499 ausgestaltet sein.
6 zeigt die Eingabevorrichtung 4 während der Darstellung einer Bedienmaske zur Einstellung der (akustischen) Balance in einem Infotainment- bzw. einem Musiksystem. Die Bedienmaske ist als Code in einer markup language in einem (in 2 dargestellten) Speicher 10A der Steuerung 10 gespeichert. Eine geeignete markup language kann z.B. XML, HTML oder 3softGuide sein. Tabelle 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Code in der markup language XML.
Die in 6 dargestellte Bedienmaske zur Einstellung der Balance umfasst eine Skala 51 in der ein auf dem Display 12 dargestellter Schieber 50 bewegbar ist. Die Skala 51 umfasst elf Skalenstriche, wobei der mittlere Skalenstrich größer ist als die anderen Skalenstriche. Der Schieber ist in Inkrementen verschiebbar, die je einem Skalenstrich entsprechen. Dabei ist vorgesehen, dass einem Bediener das Erreichen des nächsten Skalenstrichs haptisch „angezeigt" wird. Dazu wird der Touchscreen entsprechend der in 7 dargestellten Auslenkung ausgelenkt. Dazu ist in dem in Tabelle 1 dargestellten Code die in der Syntax der markup language XML implementierte Befehlszeile
<hapticeffect>sliderdetent1</hapticeffect>
vorgesehen.
Um dem Bediener das Erreichen des nächsten mittleren Skalenstrichs haptisch „anzuzeigen", wird der Touchscreen entsprechend der in 8 dargestellten Auslenkung ausgelenkt. Dazu ist in dem in Tabelle 1 dargestellten Code die in der Syntax der markup language XML implementierte Befehlszeile
<hapticeffect>sliderdetent2</hapticeffect>
vorgesehen.
9 zeigt die Eingabevorrichtung 4 während der Darstellung einer Bedienmaske zur Einstellung bestimmter Parameter. Dabei werden ein rechteckiger Taster 55 und ein runder Bedienknopf 56 dargestellt. Die Bedienmaske ist als Bilddatei in dem Speicher 10A der Steuerung gespeichert. Eine Bilddatei kann z.B. eine Datei im JPEG, GIF oder BITMAP Format sein. Tabelle 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Bilddatei im imagemap-Format.
Dabei ist vorgesehen, dass einem Bediener eine erfolgreiche Bedienung des rechteckigen Tasters 55 haptisch „angezeigt" wird. Dazu wird der Touchscreen entsprechend der in 7 dargestellten Auslenkung ausgelenkt. Dazu ist in der in Tabelle 2 dargestellten Datei die Zeile
href="hot_regionl.html" hapticeffect="pulse">
vorgesehen.
Um dem Bediener eine erfolgreiche Bedienung des runden Bedienknopfes 56 haptisch „anzuzeigen", wird der Touchscreen entsprechend der in 10 dargestellten Auslenkung ausgelenkt. Dazu ist in der in Tabelle 2 dargestellten Datei die Zeile
href="hot_regionl.html" hapticeffect="blip">
vorgesehen.
11 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der Eingabevorrichtung gemäß 2. Das Verfahren beginnt mit einem Schritt 71, in dem eine Steuerinformation für eine einer Bedieninformation oder einem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung in der Syntax einer markup language erstellt wird. Ein Beispiel für eine derartige Steuerinformation in der Syntax einer markup language ist die in Tabelle 1 dargestellte Befehlszeile
<hapticeffect>sliderdetent1</hapticeffect>
In einem optionalen Schritt 72, wird eine – in 12 dargestellte – Programm- bzw. Dateienbibliothek 80 mit Dateien bzw. Datensätzen 81, 82, 83, 84, 85 erstellt, wobei eine Datei bzw. ein Datensatz 81, 82, 83, 84, 85

– eine graphische Information 81A, 82A, 83A, 84A, 85A zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes auf einem Display

– eine Steuerinformation 81B, 82B, 83B, 84B, 85B für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung

Dem Schritt 72 bzw. dem Schritt 71 folgt ein Schritt 73, in dem eine Bedienmaske durch Auswahl einer Datei bzw. eines Datensatzes 81, 82, 83, 84, 85 oder durch Auswahl mehrer Dateien bzw. Datensätze 81, 82, 83, 84, 85 zusammengestellt wird und/oder in dem eine Bedienmaske in der Syntax der markup language u. a. unter Verwendung der Codes für haptische Rückkopplung erstellt wird. In einem weiteren Schritt 74 wird die Bedienmaske in der Steuerung 10, z.B. durch Speichern in dem Speicher 10A, implementiert.
In einer alternativen oder ergänzten Ausgestaltung des unter Bezugnahme auf 11 beschriebenen Verfahrens wird die Steuerinformation – wie unter Bezugnahme auf 9 bzw. Tabelle 2 beschrieben – für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement zugeordnete haptische Rückkopplung in eine Bilddatei integriert.
13 zeigt die Eingabevorrichtung 4 während der Darstellung einer Anzeige für ein Navigationssystem, wobei Bezugszeichen 90 eine Karte und Bezugszeichen 91 ein Feld mit Richtungsinformationen 92 bezeichnet. In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die auf der Karte 90 darstellten Straßen 95 für einen Bediener als (reliefartige) Erhebungen fühlbar sind. Dabei ist vorgesehen, dass eine Zuordnung der Steuerinformation für eine der Bedieninformation „Straße" zugeordnete haptische Rückkopplung zu der graphischen Darstellung der Bedieninformation „Straße" – gemäß einem in 14 beschrieben Verfahren – automatisch erfolgt.
Dabei erfolgt gemäß dem in 14 beschriebenen Verfahren eine Mustererkennung 100 der graphischen Information „Karte" 110, um die geometrischen Strukturen der graphischen Information „Karte" 110 zu identifizieren, insbesondere zur Identifikation der graphischen Information „Straße". Der Mustererkennung 100 folgt die eigentliche Zuordnung 101 der Steuerinformation für die der Bedieninformation „Straße" zugeordnete haptische Rückkopplung zu der graphischen Darstellung der Bedieninformation „Straße". Das Ergebnis ist eine Datenbasis 111, in der der graphischen Beschreibung der Straßen eine haptische Rückkopplung zugeordnet ist, die einem Bediener das Gefühl vermittelt, dass sich die Straßen reliefartig aus der Oberfläche des Touchscreens 11 erheben.
Es kann auch vorgesehen sein, dass in ein Geographical Informational System (GIS) aufgenommene Points-of-Interest (POIs), wie z.B. die mit Bezugszeichen 96 bezeichnete Bartholomäuskirche, eine haptische Rückkopplung zugeordnet wird, die diese für einen Bediener fühlbar macht und/oder die einem Bediener die erfolgreiche Aus- bzw. Anwahl des entsprechenden Points-of-Interest signalisiert.
15 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung 150 in einer Prinzipdarstellung. Die Eingabevorrichtung 150 umfasst einen dem Display 12 entsprechenden Bildschirm 152 und eine dem Touchscreen 11 entsprechende haptische Mouse 151, die auf einem über eine Datenleitung 154 mit dem Bildschirm 152 verbundenes Mousepad 153 bewegbar ist. Eine Eingabevorrichtung mit einem Bildschirm und einer haptischen Mouse ist in der WO 99/26230 A1 bzw. der korrespondierenden EP 1 036 390 B1 offenbart. Mittels der haptischen Mouse 151 ist eine der in den Ausführungsbeispielen bezüglich des Touchscreens 11 beschriebene haptische Rückkopplung entsprechende haptische Rückkopplung erzeugbar. Eine visuelle Zuordnung zwischen der haptischen Mouse 151 und dem Bildschirm 152 kann z.B. durch einen Mousezeiger 155 erfolgen. Die in Bezug auf die Eingabevorrichtung 4 in den 6 bis 14 beschriebenen Verfahren sind analog auf die Eingabevorrichtung 150 übertragbar.

1: Kraftfahrzeug
2: Lenkrad
3: Armaturenbrett
4, 150: Eingabevorrichtung
10: Steuerung
10A: Speicher
11: Touchscreen
12: Display
13: Aktor
15: Gehäuse
16: Bedienfläche
17: Bereich
20, 21: Öffnung
22, 23: Befestigungselement
24, 25, 26, 27, 31: Manschette
30: Steckkontakt
40, 41: Stange
42, 43: Gleitelement
44, 45: Befestigungselement
46, 47: Gleitlager
50: Schieber
51: Skala
55: Taster
56: Bedienknopf
60, 61, 62, 63: Bedienelement
71, 72, 73, 74: Schritt
80: Programm- bzw. Dateienbibliothek
81, 82, 83, 84, 85: Datei bzw. ein Datensatz
81A, 82A, 83A,
84A, 85A: graphische Information
81B, 82B, 83B,
84B, 85B: Steuerinformation für eine einer Bedieninformation oder einem Bedien element zugeordnete haptische Rückkopplung
90: Karte
91: Feld mit Richtungsinformationen
92: Richtungsinformation
95: Straßen
96: Point-of-Interest bzw. Bartholomäuskirche
100: Mustererkennung
101: Zuordnung einer Steuerinformation für die einer Bedieninformation „Straße" zugeordnete haptische Rückkopplung zu einer graphischen Darstellung der Bedieninformation „Straße"
110: graphische Information „Karte"
111: Datenbasis
151: haptische Mouse
152: Bildschirm
153: Mousepad
154: Datenleitung
155: Mousezeiger
A: Anzeigesignal
P: Positionssignal
S: Steuersignal
t: Zeit
x, y: Koordinate

Claims

Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Display (12), einem über dem Display (12) angeordneten Touchscreen (11) mit einer Bedienfläche (16), einem Aktor (13) zum Bewegen des Touchscreens (11) in zumindest eine Richtung einer Steuerung (10) zur optischen Darstellung von veränderbaren Bedieninformationen und Bedienelementen (60–63) auf dem Display (12), zum Erkennen einer Position einer Berührung der Bedienfläche (16) und zur haptischen Rückkopplung durch Ansteuerung des Aktors (13), wobei in der Steuerung (10) oder in einem der Steuerung (10) zugeordneten Speicher (10A) eine Datei oder ein Datensatz (81–85) gespeichert ist, und wobei die Datei oder der Datensatz eine graphische Information (81A–85A) zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes (60–63) sowie eine Steuerinformation (81B–85B) für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement (60–63) zugeordnete haptische Rückkopplung umfasst.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datei oder der Datensatz (81–85) eine Bilddatei ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datei oder der Datensatz (81–85) Befehle in einer markup language aufweist.
Datenträger mit einer darauf gespeicherten Datei oder mit einem darauf gespeicherten Datensatz (81–85); die Datei oder der Datensatz umfassend: eine graphische Information (81A–85A) zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes (60–63) auf einem Display (12); und eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement (60–63) zugeordnete haptische Rückkopplung durch Bewegen eines über dem Display (12) angeordneten Touchscreens (11) oder eines mit dem Display (12) zusammenwirkenden Eingabeelementes.
Datenträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Datei (81–85) eine Bilddatei ist.
Datenträger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Datei oder der Datensatz (81–85) Befehle in einer markup language aufweist.
Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Display (12), einem mit dem Display (12) zusammenwirkendes Eingabeelement, einem Aktor (13) zum Bewegen des mit dem Display (12) zusammenwirkenden Eingabeelementes in zumindest eine Richtung und einer Steuerung (10) zur optischen Darstellung von veränderbaren Bedieninformationen und Bedienelementen (60–63) auf dem Display (12), zum Erkennen einer Bewegung des mit dem Display (12) zusammenwirkenden Eingabeelementes und zur haptischen Rückkopplung durch Ansteuerung des Aktors (13), wobei in der Steuerung (10) oder in einem der Steuerung (10) zugeordneten Speicher (10A) eine Datei oder ein Datensatz (81–85) gespeichert ist, und wobei die Datei oder der Datensatz (81–85) eine graphische Information (81A–85A) zur Darstellung zumindest einer Bedieninformation oder zumindest eines Bedienelementes (81–85) sowie eine Steuerinformation für eine der Bedieninformation oder dem Bedienelement (81–85) zugeordnete haptische Rückkopplung umfasst.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datei (81–85) eine Bilddatei ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Datei oder der Datensatz (81–85) Befehle in einer markup language aufweist.