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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung, wobei die Bedienvorrichtung eine beleuchtbare, berührungsempfindliche Anzeigefläche sowie eine Annäherungserfassungseinrichtung aufweist, die für die Überwachung eines vor der Anzeigefläche gebildeten Detektionsbereichs geeignet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug mit einer berührungsempfindlichen Anzeigefläche, einer Beleuchtung zum Beleuchten der Anzeigefläche, einer Steuerung zum Ein- und Ausschalten der Beleuchtung sowie einer Annäherungserfassungseinrichtung.
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In einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, ist eine Vielzahl von elektronischen Einrichtungen vorgesehen, deren Bedienung dem Fahrer oder einem anderen Fahrzeuginsassen ermöglicht werden muss. Zu diesen Einrichtungen gehören beispielsweise ein Navigationssystem, eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen sowie Kommunikations- und Multimediaanwendungen, die z. B. eine Telefonanlage und Einrichtungen zur Wiedergabe von Musik und Sprache, wie ein Radio oder einen CD- Spieler, umfassen.
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Aus
DE 40 01 062 A1 ist ein Verfahren zur Darstellung von Anzeigen auf einem Bildschirm für Bedieneinrichtungen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens insbesondere in einem Kraftfahrzeug bekannt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Bildschirm bei Nichtbenutzung der Multifunktions-Bedieneinrichtung einen Ruhezustand einnimmt und durch einen Näherungsschalter eine Benutzungsabsicht erfassbar ist, wodurch der Bildschirm wieder mit einer veränderbaren Anzeige erscheint. Ferner ist eine Bedienvorrichtung für elektronische Geräte in einem Kraftfahrzeug in der
US 6 650 345 B1 angegeben, bei der das Berühren oder Annähern an die Bedienelemente sensorisch erfassbar ist.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2006 061 778 A1 ist eine Anzeige- und Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug bekannt, wobei bei einer Annäherung eines Betätigungselement an einer Anzeigefläche ein Sofortmenü dargestellt wird.
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In dem Dokument
DE 10 2008 041 649 A1 wird ein bildschirmbasiertes Fahrzeugbediensystem vorgeschlagen, bei eine Beleuchtung der Bedienelemente beim Erfassung einer Annäherung vorgesehen ist.
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Neben der vorstehend beschriebenen Multifunktions-Bedieneinheit mit einem Näherungsschalter, durch den eine Benutzungsabsicht erfassbar wird, wurde ferner vorgeschlagen, eine Anzeigefläche mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche auszustatten. Beispielsweise kann die Anzeigefläche mit einer Folie oder Beschichtung versehen werden, deren Berührung positionsaufgelöst detektiert werden kann. Solche Anzeigeflächen mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche werden auch als Touchscreen bezeichnet. Bei einem Touchscreen erfolgt die Bedienung dadurch, dass der Nutzer z. B. mit seiner Fingerspitze den Touchscreen berührt. Die Position der Berührung und ggf. die Bewegung während der Berührung wird erfasst, ausgewertet und einem Bedienschritt zugeordnet. Um den Nutzer bei der Bedienung zu unterstützen, werden auf der Anzeigefläche virtuelle Bedienelemente als graphische Schaltflächen dargestellt. Eine Anzeigevorrichtung mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche, die in einem Fahrzeug eingesetzt wird, ist beispielsweise in der
DE 10 2006 032 117 A1 beschrieben.
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Für die Bedienung der vielfältigen Einrichtungen eines Fahrzeugs ergeben sich sehr spezielle Anforderungen, da die Bedienung unter anderem durch den Fahrer erfolgen kann. Es ist daher sehr wichtig, dass der Bedienvorgang und die damit verbundene Informationsaufnahme nicht zu einer Ablenkung des Fahrers während der Fahrt führt. Der Bedienvorgang sollte daher insbesondere so wenig Aufmerksamkeit vom Fahrer erfordern wie möglich und außerdem schnell durchführbar sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Bedienvorrichtung der genannten Art mit verbessertem Bedienkomfort bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass die Annäherungserfassungseinrichtung ein Betätigungselement im Detektionsbereich erfasst und die Beleuchtung der Anzeigefläche in Abhängigkeit von dem Erfassen des Betätigungselements im Detektionsbereich gesteuert wird.
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Insbesondere kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Signal für eine Bedienabsicht eines Nutzers erzeugt werden, wenn der Eintritt des Betätigungselements in den Detektionsbereich erfasst wird, wodurch die Beleuchtung der Anzeigefläche eingeschaltet wird.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Betätigungselement im Detektionsbereich erfasst, bevor das Betätigungselement die berührungsempfindliche Anzeigefläche berührt.
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Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Ende einer Bedienabsicht erkannt, wenn das Austreten des Betätigungselements aus dem Detektionsbereich heraus erfasst wird, wobei die Beleuchtung der Anzeigefläche ausgeschaltet wird. Dies hat den Vorteil, dass die Beleuchtung der Bedienvorrichtung an den Betrieb in einem Kraftfahrzeug anpassbar ist. Bei Nachtfahrten kann hierbei einerseits vermieden werden, dass eine erleuchtete Anzeigefläche zu störender Hintergrundbeleuchtung führt. Andererseits wird im Falle einer Bedienabsicht schnell die nötige Hintergrundbeleuchtung zur Verfügung gestellt, ohne den Fahrer über Gebühr vom Straßenverkehr abzulenken. Ferner liefert das Verfahren einen Beitrag zur Energieeffizienz.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei der Erfassung des Austretens des Betätigungselements aus dem Detektionsbereich eine Basisanzeige als Anzeigeinhalt auf der Anzeigefläche wiedergegeben. Die Basisanzeige wird beispielsweise ohne Beleuchtung der Anzeigefläche angezeigt, nur als eine Teilanzeige des Anzeigeinhalts ausgestaltet oder eine Kombination davon.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Erfassung des Austretens des Betätigungselements aus dem Detektionsbereich kein Anzeigeinhalt wiedergegeben. Der Bildschirm schaltet sich vollständig aus oder geht in einen Schlafzustand über.
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Gemäß einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Austreten des Betätigungselements aus dem Detektionsbereich heraus die Beleuchtung der Anzeigefläche erst nach Ablauf eines Zeitintervalls ausgeschaltet. Es kann hierbei je nach Situation und Anzeigeinhalt auch nur eine Basisanzeige wiedergegeben werden oder aber der komplette Anzeigeinhalt ausgelöscht werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Anzeigefläche durch eine Ambientebeleuchtung im Dachhimmel und/oder eine Schaltersuchbeleuchtung unterstützt, insbesondere wenn der Eintritt des Betätigungselements in den Detektionsbereich erfasst wird. Dies kann insbesondere zusätzlich zu der vorgenannten Beleuchtung der Anzeigefläche geschehen. Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens kann aber auch nur die Ambientebeleuchtung oder andere Beleuchtungen eingeschaltet werden, beispielsweise wenn der Motor ausgeschaltet ist oder aber das Fahrzeug steht.
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Bei einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich die Umgebungshelligkeit erfasst und die Helligkeit der Anzeigefläche an die Umgebungshelligkeit angepasst. Hierbei kann ein optimaler Kontrast erzielt werden und damit die Ablenkungsgefahr des Fahrers reduziert werden. Die Erfassung der Umgebungshelligkeit kann durch weitere Sensoren geschehen, kann aber insbesondere auch durch Zustände anderer Beleuchtungsmittel des Fahrzeugs abgeleitet werden, beispielsweise dadurch, ob das Abblendlicht eingeschaltet ist oder nicht.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung umfasst insbesondere eine berührungsempfindliche Bedienoberfläche einer Anzeigefläche. Bedienelemente sind dann insbesondere auf der berührungsempfindlichen Anzeigefläche ausgestaltete interaktive Schaltflächen. In diesem Fall können die Bedienoberfläche, d. h. der Touchscreen, und die Annäherungserfassungseinrichtung, mit einer Steuerung gekoppelt sein, mittels derer die Beleuchtung der Anzeigefläche in Abhängigkeit von dem Signal für die Bedienabsicht eines Nutzers veränderbar ist. Die Bedienvorrichtung kann aber auch, typischerweise am Rand neben der berührungsempfindlichen Anzeigefläche, weitere Bedienelemente aufweisen, beispielsweise Dreh- oder Kippschalter, die nicht interaktiv ausgestaltet sind.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung umfasst neben der berührungsempfindliche Anzeigefläche eine Beleuchtung zum Beleuchten der Anzeigefläche, eine Annäherungserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Betätigungselements in einem Detektionsbereich vor der Anzeigefläche sowie eine Steuerung zum Ein- und Ausschalten der Beleuchtung, die mit der Annäherungserfassungseinrichtung so gekoppelt ist, dass die Beleuchtung der Anzeigefläche in Abhängigkeit vom Erfassen des Betätigungselements im Detektionsbereich steuerbar ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung wird mittels der Steuerung die Beleuchtung ausschalten, wenn das Austreten des Betätigungselements aus dem Detektionsbereich erfasst wird.
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Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist die Steuerung in der Lage, die Beleuchtung erst nach Ablauf eines Zeitintervalls auszuschalten, wenn das Austreten des Betätigungselements aus dem Detektionsbereich erfasst wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung kann die Anzeige typischerweise von hinten und/oder seitlich beleuchtet werden. Dies kann insbesondere durch Standardtouchscreens oder LCD, wie sie heutzutage in Laptops und Mobiltelefonen üblich sind, realisiert sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung werden bei der Beleuchtung für die Anzeigefläche weitere Beleuchtungseinrichtungen im Fahrzeug einbezogen, so insbesondere die Ambientebeleuchtung im Dachhimmel, eine Schalter-Suchbeleuchtung oder andere geeignete Beleuchtungsvorrichtungen.
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Die Annäherungserfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Reflektionslichtschranke umfassen, die mindestens ein Leuchtmittel zum Emittieren von elektromagnetischer Detektionsstrahlung in den Detektionsbereich und ein Empfangselement zum Detektieren eines an dem Betätigungselement gestreuten und/oder reflektierten Anteils der Detektionsstrahlung umfassen. Sie kann insbesondere so ausgebildet sein, das Betätigungselement in dem Detektionsbereich anhand der Intensität der empfangenen Detektionsstrahlung zu erkennen. Die Annäherungserfassungseinrichtung kann ferner verschiedene Leuchtmittel für einzelne Zonen im Detektionsbereich umfassen, die jeweils elektromagnetische Detektionsstrahlung in die jeweilige Zone emittieren. Ferner kann eine Modulationsvorrichtung zum Modulieren der emittierten Detektionsstrahlung vorgesehen sein, so dass sich die Detektionsstrahlung, die in die einzelnen Zonen emittiert wird, jeweils hinsichtlich ihrer Modulation unterscheidet. In diesem Fall kann die Annäherungserfassungseinrichtung auch eine Analyseeinheit umfassen, die so ausgebildet ist, dass die empfangene reflektierte und/oder gestreute Detektionsstrahlung hinsichtlich ihrer Modulation analysiert werden kann, um zu ermitteln, in welcher Zone die Detektionsstrahlung an einem Betätigungselement gestreut oder reflektiert wurde. Die Detektionszonen können sich insbesondere parallel zur Anzeigefläche erstrecken. Die Detektionszonen unterscheiden sich jedoch hinsichtlich des Abstands von der Anzeigefläche in Richtung senkrecht zu dieser. Mittels der Annäherungserfassungseinrichtung kann somit der Aufenthalt eines Betätigungselements separat für jede Zone bestimmt werden, so dass sich der Abstand des Betätigungselements von der Anzeigefläche einfach ermitteln lässt.
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Bei dem Betätigungselement kann es sich um ein beliebiges Element handeln, mit welchem die Bedienelemente betätigt werden kann. Es handelt sich bei dem Betätigungselement insbesondere um die Hand bzw. die Fingerspitze eines Nutzers. In dem Detektionsbereich wird insbesondere die Hand oder die Fingerspitze des Nutzers erfasst, bevor die Fingerspitze die Bedienoberfläche des Bedienelements berührt. Wenn das Betätigungselement im Detektionsbereich erfasst wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren davon ausgegangen, dass der Nutzer die Bedienoberfläche betätigen will, woraufhin ein Signal für eine Bedienabsicht des Nutzers erzeugt wird. Durch dieses Signal wird die Beleuchtung der Anzeigefläche eingeschaltet, oder auch nur spezielle Teile davon, beispielsweise spezielle, auch hierarchisch gegliederte Bedienelemente. In einer situativen Erfassung kann dies der Teil der Anzeige sein, bei dem es zuletzt eine Nutzerinteraktion gegeben hat, beispielsweise beim Radio oder Navigationsgerät.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung in einer Aufsicht,
- 2 zeigt die Bedienvorrichtung des Ausführungsbeispiels in einer vertikalen Schnittansicht,
- 3 zeigt schematisch den Fahrzeuginnenraum und ein Ausführungsbeispiel der Bedienvorrichtung mit diversen Beleuchtungsausgestaltungen.
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Im Folgenden werden ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung und das Verfahren zum Betreiben derselben mit Bezug zu den 1 bis 3 im Detail erläutert:
- Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung 10 umfasst eine berührungsempfindliche Anzeigefläche 20, die beleuchtet, zum Beispiel hinterleuchtet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass der von der Anzeigefläche 20 dargestellte Anzeigeinhalt unabhängig von der Beleuchtung der Anzeigefläche 20 ist. Die Anzeigefläche 20 kann auch ohne Beleuchtung Informationen anzeigen. Bei der Beleuchtung kann es sich um verschiedene, nach dem Stand der Technik bekannte Beleuchtungsverfahren handeln, und insbesondere die üblichen Verfahren zur Beleuchtung von Bildschirmen. Diese umfassen insbesondere die Beleuchtung 61 von Flüssigkristallbildschirmen (LCD), wie sie in Laptops oder Mobiltelefonen verwendet werden, ohne hierauf aber beschränkt zu sein. Die Beleuchtung kann auch als eine Schalter-Suchbeleuchtung 62 ausgestaltet sein, die beispielsweise hinter manuellen Bedienelementen 11 am Rand neben der berührungsempfindlichen Anzeigefläche 20 liegen, oder aber auch an geeigneter Position in der Nähe der Bedienelemente angebracht sind. Weitere virtuelle Bedienelemente 12 können auf der berührungsempfindlichen Anzeigefläche 20 interaktiv dazugeschaltet werden und auch situationsbedingt separat be- oder hinterleuchtet werden. Die Beleuchtung kann ferner durch andere Beleuchtungsmittel 63, 64 bereitgestellt oder unterstützt werden, die sich im Dachhimmel oder an geeigneter Stelle in der Fahrgastkabine befinden können, beispielsweise in der Innenausstattung integriert. Der Begriff „Beleuchtung“ wird im Folgenden als Oberbegriff verwendet, der diverse Beleuchtungsmöglichkeiten 61, 62, 63, 64 umfasst, die nur dort, wo es sich um eine spezielle dieser Ausgestaltung handelt, explizit erwähnt werden.
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Die Umgebung vor der Anzeigefläche 20 und gegebenenfalls auch vor den manuellen Bedienelementen 11 bildet einen Detektionsbereich 30, der mit einer sich an geeigneter Stelle neben der Anzeigefläche 20 befindlichen Annäherungserfassungseinrichtung 40 überwacht wird. Der Detektionsbereich 30 kann beispielsweise in mehrere Detektionszonen unterteilt sein. Der Detektionsbereich 30 und gegebenenfalls die Detektionszonen sind so ausgebildet, dass eine Annäherung eines Betätigungselements 50 an die berührungsempfindliche Anzeigefläche 20 erfasst wird. Die Detektionszonen können sich insbesondere parallel zu der berührungsempfindlichen Anzeigefläche 20 in verschiedenen Abständen von der Anzeigefläche 20 erstrecken. Beim Wechsel eines Betätigungselements 50 von einer Detektionszone zu einer anderen kann auf diese Weise besonders einfach eine Annäherung an die berührungsempfindliche Anzeigefläche 20 erfasst werden.
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Bei dem Betätigungselement 50 kann es sich um ein beliebiges Element handeln, mit welchem die Bedienelemente 11, 12 entweder auf oder neben der Anzeigefläche 20 betätigt werden kann. Es handelt sich bei dem Betätigungselement 50 insbesondere um die Hand bzw. die Fingerspitze eines Nutzers. In dem Detektionsbereich 30 wird insbesondere die Hand oder die Fingerspitze des Nutzers erfasst, bevor die Fingerspitze die Bedienelemente 11,12 berührt.
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Im Folgenden werden verschiedene Ausbildungen der Annäherungserfassungseinrichtung 40 erläutert:
- Gemäß einer ersten Ausgestaltung emittiert die Annäherungserfassungseinrichtung 40 elektromagnetische Detektionsstrahlung, vorzugsweise im infraroten Wellenlängenbereich, in den Detektionsbereich 30. Die Detektionsstrahlung tritt in geeigneter Weise in der Nähe der Anzeigefläche 20 so aus, dass sie den gesamten Detektionsbereich 30 erfassen kann. Beispielsweise kann oberhalb und unterhalb der Anzeigefläche 20 ggf. überstehend jeweils ein Emissionsfenster angeordnet sein, welches für die Detektionsstrahlung transparent ist. Hinter den Emissionsfenstern sind Leuchtmittel zum Emittieren der Detektionsstrahlung angeordnet. Bei den Leuchtmitteln handelt es sich beispielsweise um Leuchtdioden, die Licht im infraroten Wellenlängenbereich emittieren. Für jede Detektionszone können zwei oder mehr Leuchtmittel vorgesehen sein. Die von den Leuchtmitteln emittierte elektromagnetische Strahlung wird durch geeignete Optiken geleitet, so dass die Emission in die jeweilige Detektionszone gelangt.
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Des Weiteren ist hinter den Emissionsfenstern für jede Detektionszone ein Empfangselement angeordnet. Bei dem Empfangselement kann es sich beispielsweise um eine Photodiode handeln. Um eine direkte Einstrahlung oder ein Auffangen von Streustrahlung der Leuchtmittel zu verhindern, ist über dem Empfangselement eine Abschirmung angeordnet, die eine Eintrittsöffnung umfasst. Unterhalb der Abschirmung befindet sich z. B. gemeinsam mit dem Empfangselement ein Referenzleuchtmittel, welches vorzugsweise identisch zu den Leuchtmitteln ausgebildet ist. Dieses Referenzleuchtmittel ist vorgesehen, um zeitlich alternierend zu den Leuchtmitteln Referenzstrahlung im selben Wellenlängen- bzw. Frequenzbereich wie die Leuchtmittel zu emittieren. Auf diese Weise kann eine Kompensation einer Hintergrundstrahlung im Fahrzeug erfolgen. Vor der Eintrittsöffnung der Abschirmung des Empfangselements kann eine weitere Optik vorgesehen sein, die Detektionsstrahlung der Leuchtmittel, die an einem Betätigungselement 50 gestreut und/oder reflektiert wurde und die durch das Emissionsfenster hindurchgetreten ist, auf das Empfangselement fokussiert.
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Die Annäherungserfassungseinrichtung 40 umfasst ferner eine Ansteuerelektronik, um die Leuchtmittel sowie das Referenzleuchtmittel anzusteuern. Auf diese Weise ist es möglich, die von den einzelnen Leuchtmitteln und dem Referenzleuchtmittel emittierte Detektionsstrahlung bzw. Referenzstrahlung, leuchtmittelindividuell zu erzeugen. Die Detektionsstrahlung wird insbesondere frequenzmoduliert, wobei für eine Strahlungsemission, welche in jeweils dieselbe Detektionszone emittiert wird, dieselbe Modulation verwendet wird. Emissionen in verschiedene Detektionszonen unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Frequenzmodulation.
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Die Annäherungserfassungseinrichtung 40 umfasst außerdem eine Auswerteeinheit, welche die empfangene gestreute bzw. reflektierte Detektionsstrahlung und/oder die Referenzstrahlung hinsichtlich der Intensität und Frequenzmodulation auswertet. Mittels der Auswerteeinheit kann insbesondere bestimmt werden, ob und gegebenenfalls wie lange sich ein Betätigungselement 50 in einer bestimmten Detektionszone befindet. Falls erforderlich, kann dabei die Geometrie des Betätigungselements 50 erfasst werden und nur ein Teil des Betätigungselements 50, wie z. B. die Fingerspitze eines Nutzers, für die Bestimmung des Aufenthalts in einer Detektionszone 30 berücksichtigt werden.
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Bei einer alternativen Ausbildung der Annäherungserfassungseinrichtung 40, werden Hochfrequenzsignale über den Körper des Nutzers übertragen und zur Positionserfassung der Fingerspitze des Nutzers und ggf. zur Bestimmung der Position des Nutzers verwendet:
- Im Sitz des Nutzers, d. h. beispielsweise des Fahrers, befindet sich eine Elektrodenanordnung. Über diese Elektrodenanordnung werden Hochfrequenzsignale in den Körper des Nutzers eingekoppelt. Die eingekoppelten Hochfrequenzsignale werden von Sensoren kapazitiv empfangen, wenn sich der Nutzer mit seiner Fingerspitze den Sensoren annähert. Anhand mehrerer Sensoren, die bei oder hinter der Anzeigefläche 20 angeordnet sind, kann über die Intensitäten der bei den einzelnen Sensoren ausgekoppelten Signale mittels Triangulation die Position der Fingerspitze des Nutzers im Raum, d. h. insbesondere im Detektionsbereich 30, bestimmt werden.
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Außerdem kann über die Elektrodenanordnung ein Identifikationscode kapazitiv in den Körper des Nutzers eingekoppelt werden und bei den Sensoren in der Nähe der Anzeigefläche 20 ausgekoppelt werden. Über den Körper des Nutzers kann somit ein Identifikationscode übertragen werden, welcher angibt, von welcher Bedienposition aus der Nutzer sich der Anzeigefläche 20 annähert. Falls entsprechende Elektrodenanordnungen sowohl im Fahrersitz, als auch im Beifahrersitz angeordnet sind, kann ein Signal übertragen werden, welches angibt, ob es sich bei dem Nutzer des Betätigungselements 50 um den Fahrer oder den Beifahrer handelt. Diese Art der Identifizierung der Bedienposition kann auch in Verbindung mit anderen Ausgestaltungen der Annäherungserfassungseinrichtung 40 eingesetzt werden. Das Grundprinzip dieser Ausgestaltung der Annäherungserfassungseinrichtung 40 und weitere Details der Signalübertragung, sind in der
DE 10 2004 048 956 A1 und der
WO 2004 / 078 536 A2 beschrieben. Durch die Nutzeridentifikation kann die Beleuchtung der Anzeigefläche 20 auch in Abhängigkeit von der Zuordnung des Betätigungselements 50 zu einem bestimmten Nutzer erfolgen.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Annäherungserfassungseinrichtung 40 wird die Position des Betätigungselements 50 im Detektionsbereich 30 wie folgt erfasst:
- Entlang einer virtuellen Zeile wird ein Sende- und Empfangsschema konzipiert, mit dem der Aufenthaltsbereich des Betätigungselements 50 kontinuierlich mit einem eng gebündelten Infrarotlichtstrahl gescannt wird. Dabei werden die einzelnen Sendeorte entlang der virtuellen Zeile fortlaufend zur Abgabe eines einzelnen Infrarotlichtimpulses veranlasst. Ist der letzte Sendeort in der Zeile, wird als Nächstes wieder der erste Sendeort angesteuert, so dass der gescannte Infrarotlichtstrahl zyklisch den Detektionsbereich 30 immer wieder von einer Seite zur anderen durchläuft. In Abhängigkeit vom Sendetakt der Infrarotlichtpulse, kann damit der Detektionsbereich 30 ununterbrochen gescannt und die Position des Betätigungselements 50 detektiert werden. Die Messung der reflektierten Infrarotlichtpulsanteile ist an den Takt der ausgesendeten Infrarotlichtpulse angepasst. Die Zuordnung zu den einzelnen Sendeorten bzw. zu deren Einfallsbereich bestimmt dabei die Empfangscharakteristik der Messung. Details dieser Positionsermittlung eines Betätigungselements 50 sind in der DE 100 58 244 C2 beschrieben.
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Schließlich kann die Position des Betätigungselements 50 auch mittels eines Kamerasystems und nachgeordneter Bildverarbeitung sowie durch ein Ultraschallsensorsystem erfolgen.
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Die Bedienvorrichtung 10 umfasst des Weiteren eine Steuerung 70, die mit der Annäherungserfassungseinrichtung 40 und der Beleuchtung 61, 62, 63, 64 so gekoppelt ist, dass die Beleuchtung in Abhängigkeit von dem Erfassen eines Betätigungselements 50 im Detektionsbereich 30 durch die Annäherungserfassungseinrichtung 40 steuerbar ist. Wenn das Betätigungselement 50 im Detektionsbereich 30 erfasst wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren davon ausgegangen, dass der Nutzer ein Bedienelement 11, 12 der Bedienvorrichtung 10 betätigen will, woraufhin ein Signal für eine Bedienabsicht des Nutzers erzeugt wird. Durch dieses Signal wird die Beleuchtung eingeschaltet, oder auch nur spezielle Teile davon, beispielsweise spezielle, auch hierarchisch gegliederte virtuelle Bedienelemente 12. In einer situativen Erfassung kann dies der Teil der Anzeigefläche 20 sein, bei dem es zuletzt eine Nutzerinteraktion gegeben hat, beispielsweise das Radio oder das Navigationsgerät.
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Führt der Fahrer oder ein anderer Fahrzeuginsasse seine Hand zu der Bedienvorrichtung 10, so wird die Hand beim Eintreten in den Detektionsbereich 30 durch die Annäherungserfassungseinrichtung 40 als Betätigungselement 50 erkannt, wodurch über die Steuerung 70 veranlasst wird, dass sich die Beleuchtung, oder ein Teil davon, einschaltet. Das Verfahren kann so ausgestaltet sein, dass nach längerer Inaktivität bei der ersten Detektion eines Betätigungselements 50 im Detektionsbereich 30 gezielt die Bedienelemente 11, 12 beleuchtet werden, also beispielsweise die Schaltersuchbeleuchtung 62 oder die virtuellen, interaktiven Bedienelemente 12 durch die Hinterleuchtung 61 der berührungsempfindlichen Anzeigefläche 20 beleuchtet werden. Die Beleuchtung der Anzeigefläche 20 kann jedoch auch insgesamt eingeschaltet werden. Durch situative Erfassung könnte auch eine geeignete Beleuchtung im Fahrgastraum, beispielsweise die Ambientebeleuchtung 63 im Dachhimmel eingeschaltet werden, wenn das Fahrzeug stillsteht oder der Motor ausgeschaltet ist.
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Zieht der Fahrer seine Hand wieder aus dem Detektionsbereich 30 zurück, so erfasst die Annäherungserfassungseinrichtung 40 das Verlassen des Detektionsbereichs 30 und damit das Ende der Bedienabsicht. Über die Steuerung 70 wird dann eine Anpassung der Beleuchtungssituation vorgenommen. Dies kann das komplette Ausschalten der Beleuchtungen 61, 62, 63 und/oder 64 beinhalten, kann aber auch Teilbereiche be- oder hinterleuchtet lassen. Außerdem kann nach einer erfolgten Bedienung des Radios nur eine Basisanzeige 21, beispielsweise eine Uhr angezeigt werden, oder aber das gerade gespielte Musikstück. Je nach Ausgestaltung oder Situation kann dies mit oder ohne Beleuchtung geschehen.
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Ferner könnte die Beleuchtung auch erst nach Ablauf eines Zeitintervalls ausgeschaltet oder heruntergefahren werden, oder nach Ablauf diskreter Zeitintervalle sukzessive einzelne Bereich wieder ausschalten. Die Zeitverzögerung hat den Vorteil, dass, falls der Fahrer beim Bedienen kurzfristig seine volle Aufmerksamkeit dem Straßenverkehr widmen muss, insbesondere, wenn er beide Hände am Lenkrad benötigt, die Beleuchtung nicht sofort wieder abschaltet. Das sofortige oder zeitverzögerte Ausschalten der Beleuchtung oder Teile davon, sowie deren langsames Herunterfahren oder Dimmen kann je nach Situation beliebig kombiniert werden. Schließlich kann auch der Anzeigeinhalt auf der Anzeigefläche 20 vollständig ausgeschaltet werden.
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Für die Steuerung der Beleuchtung können vorteilhafter Weise auch weitere Sensoren zusätzlich die Umgebungshelligkeit erfassen und die Helligkeit der Anzeigefläche 20 an die Umgebungshelligkeit anpassen. Die Umgebungshelligkeit kann auch durch Zustände anderer Beleuchtungsmittel des Fahrzeugs abgeleitet werden, beispielsweise dadurch, ob das Abblendlicht eingeschaltet ist oder nicht. Hierbei kann ein optimaler Kontrast erzielt werden und damit die Ablenkungsgefahr des Fahrers reduziert werden. In diesem Falle ließe sich die Steuerung 70 der Bedienvorrichtung 10 auf bekannte Weise mit den weiteren Sensoren, Beleuchtungsmitteln oder deren Steuerungen verbinden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bedienvorrichtung
- 11
- Bedienelement manuell
- 12
- Bedienelement virtuell
- 20
- Anzeigefläche
- 21
- Basisanzeige
- 30
- Detektionsbereich
- 40
- Annäherungserfassungseinrichtung
- 50
- Betätigungselement
- 61
- Hinterleuchtung Touchscreen
- 62
- Schaltersuchbeleuchtung
- 63
- Ambientebeleuchtung im Dachhimmel
- 64
- weitere Beleuchtungsvorrichtungen
- 70
- Steuerung