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Die
Erfindung betrifft eine Multifunktionsbedienvorrichtung mit einem
Bedienelement, die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich
für ein integriertes zentrales Steuerungssystem zur Steuerung
von vielfältigen Funktionen in einem Kraftfahrzeug bestimmt
ist. Derartige Multifunktionsbedienvorrichtungen weisen herkömmlicherweise
ein einziges Bedienelement auf, das zur Durchführung von
Bedienhandlungen oder Aktionen auf verschiedenste Art und Weise
betätigbar ist. Die bisher bekannten Multifunktionsbedienvorrichtungen
sind beispielsweise mit einem Bedienelement ausgestattet, das in
mehreren Freiheitsgraden betätigbar ist, um verschiedene
Bedienhandlungen auszuführen: Derzeit bekannte Bedienelemente
ermöglichen beispielsweise eine Drück-, Dreh-
und/oder Verschiebebetätigung zur Realisierung unterschiedlicher
Funktionen. Solche Bedienelemente mit der Möglichkeit eines
Drehens, Verschiebens und/oder Drückens werden auch als
4- beziehungsweise 8-Wege-Dreh-Drücksteller bezeichnet
und finden in modernen Kraftfahrzeugen zunehmend Verwendung. Ziel
all dieser Bemühungen ist es, ein zentrales Bedienelement
im Fahrzeug an einer für den Fahrer günstigen
Position vorzusehen, über das eine Vielzahl von verschiedenen
Fahrzeug- und Steuerungsfunktionen mit einer Hand ausführbar ist.
Da in modernen Fahrzeugen die möglichen Bedienhandlungen
und Funktionen der zentralen Fahrzeugsteuerung immer mehr zunehmen,
sind heutige zentrale Mul tifunktionsbedienvorrichtungen mit einer Anzeigevorrichtung
zusätzlich zu dem Bedienelement gekoppelt. Über
die Anzeigeeinrichtung erhält der Benutzer eine Übersicht über
die aktuellen Funktions- und Betriebseinstellungen sowie über
mögliche Betätigungen der zentralen Steuerung
des Kraftfahrzeugs. Die heutigen Anzeigevorrichtungen sind üblicherweise
menübasierte Systeme, das heißt, dass sich der
Benutzer innerhalb eines Menüs in verschiedenen Ober-,
Unter- und Subfunktionen des Menüs bewegen kann und dort
entsprechende Aktionen über das zentrale Bedienelement
ausführen kann.
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Derartige,
in modernen heutigen Fahrzeugen eingesetzte Bedien- und Anzeigesysteme
versuchen durch eine Reduzierung der Bedienelemente und entsprechende
Zusammenlegung vieler unterschiedlicher Funktionen der Fahrzeugsteuerung
und von Geräten in dem Fahrzeug in ein integrales Bedien-
und Anzeigesystem mit von dem Bedienelement getrennter Anzeige die
Bedienbarkeit der Vorrichtung zu verbessern und möglichst
die Ablenkungswirkung auf den Fahrer des Fahrzeugs zu minimieren.
Und zu diesem Zweck bestehen die bekannten Multifunktionsbedienvorrichtungen
aus einem Bedienelement, das von der Anzeigeeinrichtung getrennt
ist, wobei ein zentraler Monitor beziehungsweise Display im Sichtfeld
des Benutzers eingerichtet ist und das zentrale Bedienelement im
intuitiven Greifraum des Benutzers im Bereich der Mittelkonsole
des Innenraums des Fahrzeugs positioniert ist. Der Vorteil einer
solchen abgesetzten Bedien- und Anzeigevorrichtung ist, dass die
Bedienung durch den Fahrer des Fahrzeugs intuitiv ist und dass durch
die Positionierung der Anzeigeeinrichtung im Sichtfeld beziehungsweise
in der Nähe des Sichtfeldes des Fahrers die Ablenkung beim
Fahren des Fahrzeugs soweit als möglich reduziert wird.
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Dabei
besteht jedoch ein bis heute nicht gelöstes Problem, da
mit zunehmender Funktionalität der modernen Kraftfahrzeuge
und Zunahme der möglichen Freiheitsgrade des Bedienelements
die Abstimmung zwischen der jeweiligen Bedienaufgabe und der entsprechenden
Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung nicht immer optimal ist. Der
Benutzer muss zur Auswahl einer bestimmten Bedienhandlung eine Vielzahl
von Menüpunkten und Menüunterpunkten durch Betätigung
des Bedienelements und durch Rückkontrolle auf der Anzeigevorrichtung
durchlaufen, bevor er die jeweils richtige Einstellung des Bedienelements
und die gewünschte Funktion beziehungsweise Bedienhandlung
als Anzeige zur Bestätigung seiner Aktionen auf der Anzeigeeinrichtung (beziehungsweise
dem Display oder Monitor) erhält. Durch die Integration
derartig vieler (multipler) Bedienmöglichkeiten in ein
hoch integriertes, menübasiertes Multifunktionsbediensystem
geht der logische und schnell verständliche Zusammenhang
zwischen der jeweiligen gewünschten Bedienaufgabe und der Bedienhandlung
teilweise oder manchmal sogar ganz für den Benutzer verloren.
Für bestimmte Bedienaufgaben und Bedienhandlungen sind
zum Beispiel am besten Bedienelemente zum Drehen geeignet; für
andere Bedienaufgaben hingegen sind längs verschiebbare
Bedienelemente von einer Joystickähnlichen Art oder so
genannte 4-Wege-Steller zu bevorzugen. Derzeitige zentrale Bedienelemente verfügen
zwar häufig über alle nötigen Freiheitsgrade in
der Betätigungsart (wie Drehen, Schieben, Drücken),
allerdings kann der Fahrer am Bedienelement nicht erkennen, welchen
dieser möglichen Freiheitsgrade er gerade aktuell sinnvoll
nutzen kann beziehungsweise welche der Bedienhandlungen am besten
geeignet sind um die jeweilige gewünschte Bedienaufgabe
zu erfüllen.
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Ein
weiteres Problem dieser bekannten Bedienelemente ist es, dass durch
die hohe Integration vielzähliger Bedienmöglichkeiten
in das zentrale Bedienelement dem Benutzer mehr Mög lichkeiten
zur Bedienung der Vorrichtung zur Verfügung stehen, als zur
Erfüllung der Bedienaufgabe tatsächlich notwendig
sind. Je mehr Möglichkeiten der Benutzer hat, desto länger
werden jedoch die Bedienzeiten und umso schwieriger ist die Entscheidung
für den Benutzer, was er zu tun hat, was wiederum zu einer
erhöhten Ablenkung beispielsweise beim Fahren von Fahrzeugen
führen kann.
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Anhand
dieser Überlegungen und Nachteile lässt sich ein
Bedarf an variablen Multifunktionsbedienvorrichtungen ableiten,
die sich der aktuellen Bedienaufgabe jeweils anpassen und den Fahrer
bei der Auswahl der richtigen Bedienhandlung optimal unterstützen
können. Ein Ansatz zur Verbesserung der Bedienbarkeit und
der Verständlichkeit solcher Multifunktionsbedienvorrichtungen
sind daher variable Bedienelemente, die sich unterschiedlichen Bedienaufgaben
durch Veränderung ihrer äußeren Form
anpassen können. Derartige Bedienelemente bieten eine Art
haptischer Codierung zur Informationsübertragung von dem
Bedienelement an den Benutzer, ohne dass dieser die Information
auf optischem Wege erfahren und erfassen muss. Das Bedienelement
kann hier seine äußere Form entsprechend bestimmter
Situationen und Bedienhandlungen jeweils anpassen, sodass der Benutzer über
den Spürsinn, das heißt taktil an der Hand die
jeweils unterschiedlichen Zustände der Vorrichtung wahrnehmen
kann.
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Derartige
bekannte haptische Codierungen durch in der äußeren
Form veränderliche Bedienelemente sind im Stand der Technik
in verschiedenen Varianten bekannt:
In der
DE 197 31 285 A1 ist zum
Beispiel ein formveränderliches Bedienelement für
ein System mit mehreren auswählbaren Menüpunkten,
Funktionen oder Funktionswerten beschrieben, bei welchem die Oberfläche
des Bedienelements entsprechend der jeweiligen Funktion in ihrer äußeren
Gestalt veränderbar ist. Dadurch erhält der Benutzer
des Bedienelements eine taktile Information über den jeweils
vorliegenden Zustand beziehungsweise die jeweils ausgeführte
Funktion. Während die taktile beziehungsweise haptische
Rückinformation dem Bediener hier eine Unterstützung
in der Bedienungshandlung liefert, besteht immer noch ein Problem
dahingehend, dass die Orientierung innerhalb einer Vielzahl von möglichen
Funktionen und Menüunterpunkten des Systems für
den Benutzer schwierig ist.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
101 28 908 A1 ist ebenfalls ein Bedienelement mit einer
veränderlichen äußeren Form offenbart.
Hier ist ein Eingabefeld mit einer haptischen Rückmeldung
an den Benutzer beschrieben, wobei das tastaturartige Bedienfeld
jeweils entsprechend der Funktion mit verschieden eingestellten
individuellen Segmenten in der äußeren Form variiert
wird.
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In
der
DE 199 06 535
A1 ist schließlich eine Bedieneinrichtung zur
manuellen Eingabe von Steuersignalen an einen Controller beschrieben,
wobei eine Handhabe vorgesehen ist, die in Abhängigkeit der
jeweils ausgewählten Funktion eines Stellgliedes eine Zustandsänderung
erfahren kann, die auf den Spürsinn oder Tastsinn eines
Benutzers wirkt. Die Handhabe wird hier vorzugsweise durch ein Verändern
der äußeren Form variiert, wobei eine Anzeigeeinrichtung
in Form eines Monitors vorgesehen ist, auf der die Menüführung,
das heißt entsprechende Menüunterpunkte etc. dem
Benutzer angezeigt werden. Diese Art einer Menüanzeige
ist bei einer Vielzahl von möglichen Funktionen und Menüunterpunkten
sehr unübersichtlich und unterstützt den Benutzer
nicht optimal bei der Auswahl jeweiliger Aktionen beziehungsweise
der Betätigung der Vorrichtung.
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Demgegenüber
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Multifunktionsbedienvorrichtung
vorzuschlagen, bei der der Benutzer auch im Falle von vielfältigen
Aufgaben und Unteraufgaben optimal in der Bedienung der Vorrichtung
unterstützt wird und eine Ablenkung weitestgehend vermieden wird.
Die Vorrichtung soll einen intuitiv und leicht verständlichen
Zusammenhang zwischen einer jeweils aktuellen Bedienaufgabe und
der Handhabung der Multifunktionsbedienvorrichtung bieten, sodass
auch bei komplexen, hoch integrierten Steuerungssystemen beispielsweise
in Kraftfahrzeugen eine gute Bedienbarkeit gegeben ist und eine
unnötige Ablenkung des Fahrers auf Grund der Vorrichtung
verhindert wird.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Multifunktionsbedienvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
Multifunktionsbedienvorrichtung nach der Erfindung weist zur Lösung
der Aufgabe ein Bedienelement mit veränderlicher äußerer
Form zur Anpassung an verschiedene aktuelle Bedienhandlungen und/oder
Zustände der Vorrichtung auf. Die Vorrichtung umfasst ferner
eine dem Bedienelement zugeordnete beziehungsweise mit dem Bedienelement zusammenwirkende
Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von Bedienmöglichkeiten
und/oder Zuständen der Multifunktionsbedienvorrichtung
auf. Die Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise ein Monitor oder
Display, auf dem mittels menübasierter Darstellung der
Benutzer zentral im Bereich des Instrumentenbretts eines Fahrzeugs
alle erforderlichen Informationen über Zustände
und/oder Bedienhandlungen im Fahrzeug erhält. Erfindungsgemäß ist
die äußere Form des Bedienelements zur haptischen
Rückmeldung an den Benutzer variierbar ausgebildet. Der
Benutzer erhält somit eine taktile Information seitens
des Bedienelements zusätzlich zu den Informationen über
das System und die Vorrichtung, welche ihm über die Anzeigeeinrichtung
beispielsweise dargeboten werden. Die Formvariierung des Bedienelements,
das heißt die Anpassung der jeweiligen äußeren
Form des Bedienelements an bestimmte Bedienmöglichkeiten oder
Zustände ist dabei auf solch eine Art und Weise realisiert,
dass die äußere Form eindeutig einem jeweiligen
Zustand beziehungsweise Bedienmöglichkeit zugeordnet ist.
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Die
Multifunktionsbedienvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die äußere Form des Bedienelements entsprechend
der jeweiligen aktuellen Bedienhandlung und/oder einer dafür
erforderlichen Bedienart ausgestaltet ist, und dass die Anzeigeeinrichtung
der Multifunktionsbedienvorrichtung jeweils optisch an die Bedienmöglichkeiten
des Bedienelements angepasste Anzeigemittel aufweist. Die Variierung
der äußeren Form des Bedienelements wird erfindungsgemäß jeweils
entsprechend dem Zustand und/oder der aktuellen Bedienhandlung durchgeführt,
sodass die äußere Form des Bedienelements verschiedene
Ausgestaltungen automatisch einnehmen kann, über welche
der Benutzer durch seinen Tastsinn direkt Informationen über
jeweilige Zustände und Bedienmöglichkeiten erhält.
Diese Art einer haptischen Rückkopplung entlastet den Benutzer
bei der Informationsaufnahme und vermeidet eine übermäßige
Ablenkung vom Fahrgeschehen. Die Änderung der äußeren
Form des Bedienelements ist dabei derart entsprechend auf aktuelle
Bedienhandlungen und einer dafür erforderlichen Bedienart
ausgestaltet, dass der Benutzer intuitiv jeweils bei der entsprechenden äußeren
Form die richtige Bedienhandlung ausführt. Vorzugsweise erhält
der Benutzer durch die Variierung der äußeren Form
eine Information dahingehend, in welcher Art und Weise er aktuell
das Bedienelement zur Ausführung einer Aufgabe betätigen
kann. Das Betätigen und das Erlernen der Handhabung der
Bedienvorrichtung sind für den Benutzer dadurch erheblich
erleichtert. Erfindungsgemäß ist ferner eine Anzeigeeinrichtung
vorgesehen, die jeweils optisch an die Bedienmöglichkeiten
des Bedienelements beziehungsweise die Zustände der Multifunktionsbedienvorrichtung
angepasste Anzeigemittel aufweist. Der Benutzer der Vorrichtung,
das heißt in der Regel der Fahrer eines Kraftfahrzeugs,
erhält dadurch zusätzlich zu der haptischen Informationsrückkopplung auch
noch auf optischem Wege eine jeweils entsprechend der Situation
angepasste Information, beispielsweise wie er das Bedienelement
zu bedienen hat oder in welcher Funktion und Unterfunktion eines komplexen
und verschachtelten Systems er sich befindet. Die optische Anpassung
der Anzeigemittel der Anzeigeeinrichtung erleichtert die Orientierung
des Benutzers und ermöglicht ihm mit quasi einem Blick die
Situation schnell zu erfassen. Die Ablenkung vom Führen
des Fahrzeugs und vom umgebenden Verkehr ist damit soweit als möglich
minimiert. Durch die optisch angepassten Anzeigemittel werden nicht
für jeweilige Situationen und Zustände der Vorrichtung ein
und die gleiche Darstellungsweise gewählt, sondern es werden
entsprechend jeweils individuell angepasste Anzeigeformen dem Benutzer
dargeboten. Bei bekannten derartigen Systemen ist beispielsweise
die Anzeige auf einem zentralen Monitor im Sichtfeld und am Instrumentenbrett
des Fahrzeugs eine Menübasierte Anzeige, das heißt
ein Rollbalken oder ein Laufbalkenmenü, durch das sich
der Benutzer durchklicken muss. Eine solche bekannte Art einer Anzeige
ist schwierig zu erfassen und bedarf einer erhöhten Aufmerksamkeit
und eines umständlichen Durchlaufens der jeweiligen gleichförmigen
Menüastdarstellungen oder Menüvisualisierungen.
Erfindungsgemäß ist hier eine spezielle und jeweils
individuell angepasste Anzeige für unterschiedliche Situationen
vorgesehen, sodass der Benutzer auch optisch schnell und auf einfachste
Weise die jeweils erforderliche Information vor oder beim Betätigen
des Bedienelements erhält.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die äußere
Form des Bedienelements je nach der aktuell geforderten Bedienrichtung
und formentsprechend variierbar. Das Bedienelement ist auf diese
Weise in seiner Form entsprechend jeweils auf die mögliche
Bedienrichtung und/oder die Art einer Bedienung angepasst. Der Benutzer
erhält auf taktilem Wege schon die Information und der
Hinweis, in welcher Richtung er das Bedienelement zur Auswahl einer
Funktion zu betätigen hat, ohne dass er sich auf der Anzeigeeinrichtung
oder mit einem Blick auf das Bedienelement hierüber vergewissern muss.
Eine formentsprechende Anpassung der äußeren Form
des Bedienelements je nach aktuell geforderter Bedienart beziehungsweise
-richtung kann erfindungsgemäß durch Formveränderungen
realisiert sein, wie sie herkömmlich bei solchen Betätigungseinrichtungen
mit nur einem Bedienfreiheitsgrad gestaltet sind: Eine Drehbetätigung
kann beispielsweise über eine runde Außenform
des Bedienelements ähnlich einem Drehknopf formentsprechend
zur erforderlichen Handlung realisiert sein, eine Schiebe- oder
lineare Verstellbewegung kann über einen kantigen, hebelartigen
Bedienarm dem Benutzer angezeigt werden oder aber eine erforderliche
Druck- oder Zugbetätigung des Bedienelements kann über
entsprechende Ausgestaltung des Bedienhebels in Form herkömmlicher
Druck- oder Zugknöpfe umgesetzt sein. Das zentrale Bedienelement
kann erfindungsgemäß jeweils die äußere
Form entsprechend der Bedienhandlung ändern, wobei hierfür
jedwedes dem Fachmann des Gebiets bekannte Mittel zur Formveränderung
von Handhaben einsetzbar ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die äußere
Form des Bedienelements in einer für die jeweilige Bedienhandlung
optimierten Art und Weise variierbar. Auch hier ist die erfindungsgemäße
Formvariierung des Bedienelements nicht jeweils für unterschiedliche
Bediensituationen und Bedienhandlungen beliebig sondern erfolgt
in einer spezifisch und auf die Ergonomie und die Intuition der
Bedienung abgestimmten Art und Weise. Eine auf die jeweilige Bedienhandlung
optimierte Formvariierung kann beispielsweise derart sein, dass
das Bedienelement eine Runde Form für eine Drehbetätigung,
eine kantige Form für eine Schiebebetätigung und
eine verkleinerte oder vergrößerte Form je nach
Unterteilung in Haupt- oder Unteraufgaben in einem komplexen Bedienmenü eines Steuerungssystems
in einem Kraftfahrzeug einnimmt. Das Bedienelement kann auch beispielsweise
hochgefahren werden, wenn eine Zugbetätigung für
die aktuelle Handlung erforderlich ist oder eingezogen beziehungsweise
eingefahren werden, wenn das Bedienelement gedrückt werden
muss, um eine jeweilige Aktion auszuführen. Vielfältige
andere Variationen einer auf die jeweilige Bedienhandlung optimierten
Formvariierung des Bedienelements sind denkbar.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die
Anzeigemittel der Anzeigeeinrichtung entsprechend der aktuell möglichen beziehungsweise
nötigen Bedienhandlung graphisch der jeweiligen Bedienhandlung
nachgebildet. Die Anzeigemittel können dabei beispielsweise
eine runde Form aufweisen, wenn ein Drehen als Bedienhandlung erforderlich
ist. Eine Schiebebetätigung kann beispielsweise mittels
kreuzförmigen oder in geraden Linien angeordneten Menüunterpunkten
visualisiert werden. Andere graphische Realisierungsmöglichkeiten
von Anzeigemitteln zur optischen Anpassung an entsprechende Bedienhandlungen
des Bedienelements sind ebenso denkbar.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die äußere,
variierbare Form des Bedienelements mindestens eine runde und eine kantige
Gestalt auf, die es automatisch annehmen kann. Weitere Formvariierungen
sind alternativ oder zusätzlich denkbar: Verjüngung,
Verbreiterung, Abflachung, etc. Die Formveränderung der äußeren Form
des Bedienelements in mindestens eine runde und eine kantige Gestalt
ist jedoch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
Die runde Form hat den Vorteil, dass Drehbetätigungen des
Bedienelements den Benutzer intuitiv nahe gelegt werden, wohingegen
eine kantige Gestalt beziehungsweise äußere Form
des Bedienelements dem Benutzer unmittelbar verdeutlicht, dass er
das Bedienelement in Schieberichtungen zu betätigen hat,
das heißt nach vorne, nach hinten, nach links oder nach
rechts, ähnlich einem Joystick.
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Zwischenformen
sind ebenso denkbar, beispielsweise eine kombinierte Schiebe-/Drehmöglichkeit
des Bedienelements, die durch eine kantige Grundform mit zusätzlich
leicht abgerundeten Ecken beispielsweise auf taktilem Wege dem Benutzer
vermittelbar ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Bedienvorrichtung mit Ausrichtungsmitteln versehen zum automatischen
Ausrichten der Position des Bedienelements jeweils in Abhängigkeit
von einer jeweiligen aktuellen Bedienhandlung. Da die Dreh- oder
Schiebebetätigung des Bedienelements dazu führen
kann, dass sich das Bedienelement bei einem Übergang von
einer Bedienhandlung zu einer anderen nicht in der optimalen Position
hierfür befindet, ermöglichen es erfindungsgemäß die
Ausrichtmittel, das Bedienelement automatisch und entsprechend der
sich geänderten Situation auszurichten. Ein verdrehtes
Bedienelement kann beispielsweise in eine gerade Ausrichtung zurückgedreht
werden oder aber ein nach hinten verstelltes Bedienelement kann
vor einem Übergang in eine runde Konfiguration zur Drehbetätigung
in eine zentrale Position im Bereich der Mittelkonsole des Fahrzeugs zurückgestellt
werden. Die Ausrichtmittel sind dabei vorzugs weise automatisch,
das heißt, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die automatisch
entsprechend der aktuell ausgewählten Menüunterfunktion im
System beziehungsweise entsprechend der vorzunehmenden Bedienhandlung
an dem Bedienelement erfolgt.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Sperrmittel
vorgesehen, über welche die Freiheitsgrade in den Bedienmöglichkeiten
des Bedienelements je nach dem Zustand der Vorrichtung selektiv
sperrbar beziehungsweise freigebbar sind. Mittels der Sperrmittel
ist es möglich, verschiedene Bedienfreiheitsgrade zu aktivieren oder
wahlweise zu sperren, wenn diese für eine entsprechende
Situation und vorzunehmende Bedienhandlung nicht opportun sind.
Die Sperrmittel können jedoch auch alternativ zu einem
Deaktivieren beziehungsweise Aktivieren von Freiheitsgraden eine
tatsächliche, beispielsweise mechanische Sperrung des Bedienelements
in diesem Freiheitsgrad bewirken. Dann hat der Benutzer nur die
Möglichkeit, das Bedienelement in den jeweiligen möglichen
Freiheitsgraden zu betätigen. Die Sperrmittel werden vorzugsweise
automatisch durch die zugrunde liegende Steuerung betätigt.
Eine mögliche Art von Sperrmitteln im Rahmen der vorliegenden
Erfindung kann auch auf elektronischem Wege, anstatt mittels Mechaniken
realisiert werden.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das
Bedienelement einen kantigen Grundkörper auf und ist mit
horizontalen, aus dem Grundkörper ausfahrbaren Lamellen
versehen, welche eine im Allgemeinen runde Außenform aufweisen
und im ausgefahrenen Zustand den Grundkörper in eine runde
Gesamtform bringen. Hierdurch kann mit mechanisch einfach umzusetzenden
Elementen die äußere, von dem Benutzer ergriffene
Form des Bedienelements von der kantigen, das heißt rechteckigen
oder quadratischen Grundform in eine insgesamt runde äußere
Form leicht verstellt werden. Die Lamellen sind beispielsweise im
Innern des Grundkörpers aufgenommen und aus Schlitzen ausfahrbar,
vorzugsweise über elektromechanische Mittel. Die Rückstellung
der Lamellen kann beispielsweise über elastische Rückstellmittel
im Innern des Grundkörpers des Bedienelements erfolgen.
Alternative Ausführungsformen für eine Formvariierung
des erfindungsgemäßen Bedienelements sind ebenso denkbar:
Beispielsweise kann ein Grundelement mit elastischen und verformbaren
Seitenwänden verwirklicht werden, die über eine
innere Aktuatorik auf elektrischem Wege zur äußeren
Formveränderung ansteuerbar ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels
der Erfindung zu entnehmen, die in Bezug auf die beigefügte
Zeichnung erfolgt, in welcher:
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1a eine
perspektivische Ansicht eines Bedienelements eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung zeigt,
wobei das Bedienelement im Zustand einer kantigen äußeren
Form ist;
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1b eine
Draufsicht des Bedienelements der 1a ist;
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2a eine
perspektivische Ansicht des Bedienelements nach dem Ausführungsbeispiel
der vorherigen Figuren, wobei hier das Bedienelement in einem Zustand
einer runden äußeren Form mit ausgefahrenen Lamellen
ist;
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2b eine
Draufsicht auf das Bedienelement der 2a ist;
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3 ein
schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
für eine erfindungsgemäße Multifunktionsbedienvorrichtung
zeigt; und
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4 in
Tabellenform eine mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Bedienvorrichtung mit einer auf die Formvariierung angepassten Anzeige
bei unterschiedlichen Bedienhandlungen darstellt.
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In
den 1a und 1b ist
jeweils in einer perspektivischen Ansicht sowie einer Draufsicht
ein Ausführungsbeispiel für ein Bedienelement 1 zur
Verwendung in einer Multifunktionsbedienvorrichtung nach der Erfindung
dargestellt. Das Bedienelement weist bei diesem Ausführungsbeispiel
einen im Wesentlichen quadratischen und kantigen Grundkörper 7 auf,
der mit einem Schaft 11 versehen ist und mit einer darunter
liegenden Betätigungsmechanik (nicht dargestellt) gekoppelt
ist. Das Bedienelement 1 ist dafür vorgesehen,
beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs
angeordnet zu sein, das heißt in dem durch den Fahrer leicht
bedienbaren Greifbereich. Das Bedienelement 1 ist vorzugsweise Teil
eines so genannten abgesetzten Bedien- und Anzeigesystems für
vielzählige Funktionen innerhalb eines Kraftfahrzeugs.
Dabei wird das Bedienelement 1 als zentrales und in der
Regel einziges Haupt-Steuerungsteil verwendet und dient der Auswahl
und Ausführung von aller Art von Funktionen und Aktionen
im Fahrzeug, welche dem Benutzer auf einer, vom Bedienelement in
der Regel getrennten Anzeigeeinrichtung beziehungsweise einem Monitor
aufgezeigt werden. Das erfindungsgemäße Bedienelement 1 ist in
seiner äußeren Form entsprechend von jeweiligen Zuständen
beziehungsweise möglichen Bedienhandlungen variierbar.
Hierzu sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an
den Seitenwänden des Grundkörpers 7 jeweils
eine Mehrzahl von Schlitzen 12 vorgesehen, über
die im Innern des Grundkörpers 7 angebrachte halbrunde
Lamellen 8 ausfahrbar sind. Dies ist insbesondere in der 1b zu
erkennen, in der die im Innern vorgesehenen Lamellen 8 in gestrichelten
Linien eingezeichnet sind mit ihren jeweiligen Verstellmöglichkeiten
(siehe Pfeile). Das Bedienelement 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
ein joystickartiges Bedienelement und kann zum einen in Längsrichtung
nach vorne, nach hinten, nach rechts und nach links verstellt werden
sowie um seine zentrale Achse, das heißt um den Schaft 11 herum
verdreht werden. Dies ist mit den Bewegungspfeilen auf der Oberseite
des Bedienelements 1 in den Figuren angedeutet. Eine Möglichkeit
der Durck- oder Zugbetätigugn des Bedienelements 1 kann
ebenso vorgesehen sein. Das Bedienelement 1 ist in seiner äußeren
Form variierbar, um den Benutzer durch seinen Tastsinn so genannte
haptische Rückinformationen über den Zustand der
Steuerung beziehungsweise Multifunktionsbedienvorrichtung zu geben
und über Bedienmöglichkeiten am Bedienelement 1 zu
unterrichten, ohne dass er seine Aufmerksamkeit vom Fahrgeschehen
abwenden und auf das Bedienelement 1 oder die Anzeigeeinrichtung 2 direkt
hinwenden muss. Durch eine Art taktile oder haptische Formcodierung
wird nach der Erfindung dem Benutzer eine haptische Unterstützung
beim Bedienen eines zentralen, komplexen Multifunktionsbediensystems
geliefert. Dafür kann die äußere Form
des Bedienelements 1 wie folgt geändert werden:
Durch
ein Ausfahren der Lamellen 8 aus den Schlitzen 12 des
Grundkörpers über entsprechende beispielsweise
elektromagnetische Mittel 9 kann die äußere
kantige Viereckgrundform des Grundkörpers 7 in
eine rundliche äußere Form (vgl. 2a, 2b) übergeführt
werden. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch und jeweils entsprechend
den auszuführenden Bedienhandlungen am Bedienelement 1.
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Dieser
Zustand einer im Allgemeinen runden Außenform des Bedienelements 1 ist
in den 2a, 2b jeweils
in einer Perspektivansicht und einer Draufsicht dargestellt. Hier
sind die drei Lamellen 8 an den jeweiligen vier Seitenflächen
des Grundkörpers 7 des Bedienelements 1 durch
die entsprechenden Schlitze 12 ausgefahren und ergeben
so insgesamt eine eher runde Außenform des Bedienelements 1 (vgl. 2b),
die der Benutzer auch so beim Ergreifen des Bedienelements 1 haptisch
wahrnimmt. In diesem Zustand wird der Benutzer intuitiv eine Drehbetätigung
des Bedienelements 1 eher vornehmen, als eine Schiebebewegung
nach vorne, nach hinten, nach rechts oder nach links, wie bei dem Zustand
in den 1a und 1b. Der
Benutzer wird daher optimal in seiner Bedienhandlung und mit Tast-Informationen
unterstützt, in welcher Art und Weise er das Bedienelement 1 zu
betätigen hat, um eine entsprechende Handlung auszuführen.
Die Lamellen 8, die in der Grundstellung im Innern des
Gehäuses 7 zurückgezogen sind, weisen
vorzugsweise elastische Rückstellmittel auf, die in den
Figuren nicht separat dargestellt sind. Das Ausfahren der Lamellen 8 kann
beispielsweise über eine elektromagnetische Aktuatorik 9 erfolgen,
die den Vorteil hat, schnell zu reagieren und relativ kompakt in
der Bauweise zu sein. Andere Betätigungsmittel zum Variieren
der äußeren Form des Bedienelements 1 sind ebenso
denkbar. Auch ist die Formvariierung des Bedienelements nicht auf
die dargestellte beispielhafte Ausführungsform begrenzt:
Eine Anpassung der äußeren Form des Bedienelements 1 kann
beispielsweise auch in der Weise erfolgen, dass das Bedienelement
in seiner Größe vergrößert oder
verkleinert wird, von einer eckigen in eine vollständig
runde Form übergeht, in seiner Position verschoben oder eingefahren
oder ausgefahren wird.
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In
der 3 ist schematisch ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Multifunktionsbedienvorrichtung 10 dargestellt,
aus dem der Zusammenhang zwischen der Anzeigeeinrichtung 2 und
dem formveränderlichen Bedienelement 1 besser
verständlich wird. Die Multifunktionsbedienvorrichtung 10 besteht
somit im Wesentlichen aus einem Bedienelement 1 und einer
Anzeigeeinrichtung 2, wobei beide mit einer zentralen Steuerung 3 gekoppelt
sind. Die Steue rung 3 kann eine spezifische und auf die
Multifunktionsbedienvorrichtung 10 angepasste Steuerung
sein oder aber in der allgemeinen Kfz-Steuerung beziehungsweise dem
Bordcomputer integriert sein. Das Bedienelement 1 ist in
seiner äußeren Form entsprechend von jeweiligen
Zuständen und Bedienhandlungen der Vorrichtung variierbar,
das heißt die äußere Form wird in der
einen oder der anderen Art und Weise geändert. Hierfür
sind erfindungsgemäß Formveränderungsmittel
in dem Bedienelement 1 vorgesehen, im vorliegenden Fall
sind es halbkreisförmige Lamellen 8, die aus Schlitzen 12 aus
dem Bedienelement 1 ausfahrbar und in dieses wieder einfahrbar
sind. Andere Formveränderungsmittel können gemäß der
Erfindung ebenso passen, so lange sie es erlauben, dem Benutzer
beim Ergreifen des Bedienelements 1 eine durch den Tastsinn
unmittelbar wahrnehmbare Veränderung am Bedienelement 1 zu
erfahren. Das Bedienelement 1 ist mit der Steuerung 3 gekoppelt und über
diese im vorliegenden Beispiel direkt mit einer Anzeigeeinrichtung 2,
beispielsweise in Form eines zentralen Monitors im Mittelkonsolenbereich
des Instrumentenbretts des Fahrzeugs verbunden. Die Anzeigeeinrichtung 2 kann
auch an anderer Stelle lokalisiert sein. Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel
eine separate Steuerung 13 zur Formveränderung
der äußeren Form des Bedienelements 1 vorgesehen.
Die Formveränderungssteuerung 13 kann auch in
der zentralen Steuerung 3 des Kraftfahrzeugs integriert
sein.
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Wenn
nun die Multifunktionsbedienvorrichtung 10 einen Zustandswechsel
erfährt oder eine spezifische Bedienhandlung am Bedienelement 1 erforderlich
ist, wird sich die äußere Form des Bedienelements 1 dementsprechend
angepasst verändern. Eine angepasste Veränderung
der Form bedeutet, dass die Formveränderung des Bedienelements 1 nicht
auf irgendeine Art und Weise erfolgt, sondern erfindungsgemäß entsprechend
der jeweils vorzunehmenden oder jeweils möglichen Bedienhandlung am Bedienelement 1 erfolgt.
Eine Drehbetätigung kann beispielsweise formentsprechend
in der äußeren Form des Bedienelements 1 angezeigt
werden, indem diese in eine runde Form übergeht, während eine
Schiebebewegung mit einer kantigen Form des Bedienelements 1 nahe
gelegt wird, wie es bei den verschiedenen Zustandsvariationen in
den 1a bis 2b oben
gezeigt wurde. Diese Formveränderung des Bedienelements 1 wird über
die Steuerung 13 angesteuert, die mit der zentralen Steuerung 3 gekoppelt
ist. Das Bedienelement 1 ist außerdem mit einer
Rückkopplungsschlaufe mit der Steuerung 3 verbunden
und weist eine direkte Verbindung mit der Anzeigeeinrichtung 2 auf. Über
diese Verbindung wird jeweils auf der Anzeigeeinrichtung 2 ein
spezifisches Anzeigemittel 4, 4', 4'', 4''' visualisiert,
das jeweils der entsprechenden äußeren Form des
Bedienelements entspricht.
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Anstatt
wie bisher im Stand der Technik üblich nur eine einzige
Art von menübasierter Anzeige von verschiedenen Funktionen
und Aktionen an der Anzeigeeinrichtung in Form eines Rollbalkens
oder dergleichen bereitzustellen, wird erfindungsgemäß nun
eine speziell abgestimmte Anzeigeart in der Einrichtung 2 dem
Benutzer jeweils in Abhängigkeit von der äußeren
Form des variierbaren Bedienelements 1 geliefert. Dies
bietet den Vorteil, dass der Benutzer unmittelbar und mit einem
Blick erfassen kann, in welcher Situation und in welchem Zustand
sich die Vorrichtung 10 sich befindet. Die intuitive Betätigung über
das Bedienelement 1 wird damit nicht nur mit einer haptischen
Funktion durch die Formveränderung des Bedienelements 1 unterstützt,
sondern zusätzlich noch durch eine dementsprechend optisch
und graphisch angepasste Anzeige mittels verschiedener Anzeigemittel 4, 4' etc.
auf der Anzeigeeinrichtung 2. Das erfindungsgemäße
Bedienelement 1 kann nach einem weiteren Aspekt zusätzlich
Ausrichtmittel 5 umfassen, welche es erlauben, die Position
des Be dienelements 1 in einer bestimmten Ausgangsstellung
zurückzubringen. Die Ausrichtmittel 5 können beispielsweise
bei einem Übergang von einer runden Außenform
in eine kantige Außenform das möglicherweise verdrehte
Bedienelement 1 wieder in Längsrichtung des Fahrzeugs
ausgerichtete Ausgangsstellung zurückbringen. Andere Arten
einer Ausrichtung über das Ausrichtmittel 5 sind
ebenso denkbar. Die Ausrichtmittel können beispielsweise mechanischer
Art sein und eine Traverse mit vier um jeweils 90° zueinander
verdrehten Zacken aufweisen, die in ein entsprechendes Zackenprofil
an der Innenseite des Bedienelements in Eingriff gelangen können,
wenn die Traverse dort hinein geschoben wird. Ferner können
Sperrmittel 6 an dem Bedienelement 1 nach der
Erfindung vorgesehen sein: Über die Sperrmittel 6 können
die Freiheitsgrade in der Betätigungsmöglichkeit
des Bedienelements 1 jeweils selektiv entsprechend der
Aufgabe gesperrt beziehungsweise freigegeben werden. Die Sperrmittel 6 können
auf elektronischem oder mechanischem Wege realisiert sein.
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Der
Zusammenhang zwischen einer auf gestalterischem Wege auf die jeweilige
Außenform angepassten Anzeige in der Anzeigeeinrichtung 2 und der
jeweiligen Außenform 1 ist in der Tabelle der 4 exemplarisch
für zwei verschiedene Aktionsarten dargestellt. Auf der
Anzeigeeinrichtung, die beispielsweise ein Monitor 2 sein
kann, ist bei einer Aktion „DREHEN" ein rundes Auswahldiagramm
visualisiert, in welchem die jeweiligen Untermenüpunkte angegeben
sind. Der Benutzer weiß somit unmittelbar, dass er hier
mit einer Drehbewegung das Bedienelement 1 zu betätigen
hat, um diese Funktionen auszuwählen. Bei einer Aktion
oder Bedienhandlung „SCHIEBEN" hingegen wird eine Anzeigeart 4 nach Art
eines Balkendiagramms gewählt, bei welcher die Schiebebewegung
auch graphisch nahe gelegt wird. Dies entspricht der kantigen Farm
des Bedienelements 1, sodass auch hier der Benutzer unmittelbar weiß,
in welcher Art und Weise er das Bedienelement 1 zu betätigen
hat, ohne dass er zu lange auf gleichförmige Menüdarstellungen
in der Anzeigeeinrichtung 2 zu achten hat.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt und umfasst alle äquivalenten und abweichenden
Ausführungsformen, solange sie in die Reichweite der nachfolgenden
Ansprüche fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19731285
A1 [0006]
- - DE 10128908 A1 [0007]
- - DE 19906535 A1 [0008]