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Die Erfindung betrifft eine Anzeige- und Bedienvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anzeige- und Bedienvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
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Aus dem Stand der Technik sind Anzeige- und Bedienvorrichtungen, die eine so genannte Multiview-Anzeigevorrichtung umfassen, bekannt. Als eine Multiview-Anzeigevorrichtung wird eine Anzeigevorrichtung verstanden, die zeitgleich unterschiedliche Informationen für unterschiedliche Betrachtungswinkelbereiche oder Betrachtungswinkel darstellen kann. Solche Anzeigevorrichtungen sind insbesondere in Fahrzeugcockpits von Vorteil, bei denen die Anzeigevorrichtung beispielsweise mittig zwischen und vor den zwei Nutzern angeordnet ist. Den beiden Nutzern können dann unterschiedliche Informationen dargestellt werden, wobei die Darstellung so erfolgt, dass sich die Information jeweils über die gesamte Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung erstreckt. Für die einzelnen Nutzer ist somit nicht wahrnehmbar, dass der andere Nutzer eine andere Information wahrnimmt. Die Informationen, die aus einem bestimmten Betrachtungswinkelbereich wahrnehmbar sind, werden auch als Ansicht bezeichnet. Ist eine Multiview-Anzeigevorrichtung ausgebildet, Informationen in zwei unterschiedliche Betrachtungswinkelbereiche auszugeben, so wird eine solche Anzeigevorrichtung als Dualview-Anzeigevorrichtung bezeichnet. Diese kann somit zeitgleich zwei unterschiedliche Ansichten darstellen, die jeweils aus unterschiedlichen Betrachtungswinkelbereichen für einen Nutzer optisch wahrnehmbar sind.
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Darüber hinaus ist es bekannt, mit der Anzeigefläche einer solchen Multiview-Anzeigevorrichtung eine berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung zu koppeln. Hierbei ist die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung transparent ausgestaltet und vor der Anzeigefläche angeordnet. Eine solche Anzeigevorrichtung, die gemeinsam mit einer berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung ausgebildet ist, wird auch als Multiview-Touchscreen bezeichnet.
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Touchscreens werden häufig dort eingesetzt, wo neben einer Informationsvermittlung auch eine Erfassung von Nutzereingaben gewünscht ist, um andere Geräte, Systeme und/oder Funktionen über Nutzereingaben zu steuern. Insbesondere in Fahrzeugen, beispielsweise Kraftfahrzeugen, sind Tochscreen-Anezigevorichtungen von besonderem Vorteil, da derselben Berührposition zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Funktionen, Steuerbefehle oder Ähnliches zugeordnet werden können. Eine solche Zuordnung wird für den Nutzer in der Regel über eine grafische Darstellung vermittelt, beispielsweise indem virtuelle Bedieneinrichtungen auf der Anzeigefläche dargestellt werden. Über berührende Betätigungshandlungen können diese manipuliert und betätigt werden. Somit ist es möglich, über die berührenden Betätigungshandlungen Nutzereingaben zu erfassen. Abhängig von den erfassten Nutzereingaben erzeugt eine mit der berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung und der Anzeigevorrichtung gekoppelte Steuereinrichtung Steuerbefehle, die dann andere Geräte, Funktionen usw. steuern. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung in der Regel so ausgebildet, dass sie die Informationsdarstellung auf der Anzeigevorrichtung steuert.
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Da in Fahrzeugen eine Vielzahl von Funktionen und/oder Einrichtungen und Geräten vorhanden sind, bietet sich eine Touchscreeneinheit an, um möglichst viele dieser Geräte und/oder Funktionen über eine gemeinsame Benutzerschnittstelle zu steuern. Der Einsatz eines Multiview-Touchscreens bietet darüber hinaus den Vorteil, dass unterschiedlichen Nutzern unterschiedliche grafische Benutzerdarstellungen, die auch als Ansichten bezeichnet werden, zur gleichen Zeit angezeigt werden können. Um jedoch unterscheiden zu können, welcher der Nutzer eine berührende Betätigungshandlung vornimmt, ist es notwendig, eine Nutzerunterscheidung durchzuführen.
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Aus der
WO 2009/010114 A1 ist ein Anzeige- und Bediensystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches eine Multiview-Anzeigevorrichtung, mittels der zeitgleich mindestens zwei unterschiedliche Darstellungen für eine Betrachtung aus unterschiedlichen Betrachtungswinkelbereichen anzeigbar sind, eine Bedienvorrichtung zum Erfassen von Nutzereingaben und eine Detektionseinheit umfasst, die eine Annäherung eines Betätigungselements an die Bedienvorrichtung detektiert und das Betätigungselement einem der Betrachtungswinkelbereiche zuordnet, so dass eine mittels der Bedienvorrichtung erfasste Betätigungshandlung des Betätigungselements ebenfalls einem der unterschiedlichen Betrachtungswinkelbereiche und somit einem in diesen Betrachtungswinkelbereich befindlichen Nutzer zuordenbar ist. Beschrieben ist eine Detektionseinheit für die Nutzerunterscheidung, die mindestens einen Sender umfasst, der zumindest an einem der Sitze von Fahrer und Beifahrer angeordnet ist, sowie einen Sensor in der Nähe der zentralen Bedienvorrichtung zur Erfassung von Kapazitätsänderungen ein einer Annäherung an die Bedienvorrichtung erfasst. Hierbei werden über den Sender in dem Fahrersitz und/oder den Beifahrersitz Hochfrequenzsignale, in der Regel im Frequenzbereich von einigen kHz bis 1 MHz, in den Fahrer und/oder Beifahrer eingekoppelt. Über eine Auswertung eines Vorhandenseins eines Hochfrequenzsignals bzw. einer Frequenz oder sonstigen Codierung in dem Hochfrequenzsignal lässt sich eine Fahrer-/Beifahrererkennung sehr zuverlässig realisieren.
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Die grundlegende Technologie zum Übertragen hochfrequenter Signale über einen Körper eines Nutzers und eine kapazitive Erfassung der übertragenen Signale mittels eines Sensors ist in der
WO 2004/078536 beispielhaft erläutert.
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Mögliche Anwendungen für interaktive Multiview-Anzeigen sind in der
GB 2 428 153 A angegeben.
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Aus der
US 2006/0028453 A1 ist ebenfalls ein Anzeige- und Bediensystem bekannt, dass einen Multiview-Touchscreen umfasst. Zur Nutzerunterscheidung wird bei einer Ausführungsform die kapazitive Übertragung von Hochfrequenzsignalen über den Nutzer ausgewertet. Bei einer anderen Ausführungsform sind an gegenüberliegenden Seitenkanten der Anzeigevorrichtung Leuchtmittel angeordnet, die infrarote Lichtstrahlung räumlich begrenzt aussenden. Bewegt ein Nutzer seine Hand als Betätigungselement auf die Anzeigefläche zu, so gerät die Hand in einen der Raumbereiche, in die infrarote Strahlung abgestrahlt wird. An der Hand wird das infrarote Licht gestreut und von einer benachbart zu dem jeweiligen emittierenden Leuchtmittel erfasst. Abhängig davon, ob die gestreute infrarote Lichtstrahlung rechts oder links von der Anzeigefläche erfasst wird, wird auf die Annäherungsrichtung des Betätigungselements und somit auf den Nutzer zurückgeschlossen.
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Aus der
EP 1 857 917 A2 ist ein Multiview-Anzeigesystem mit einer durch einen Nutzer manipulierbaren Steuerung und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems bekannt. Das Anzeigesystem umfasst eine Anzeigevorrichtung zum Erzeugen einer ersten Ansicht, die aus einem ersten Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist, und einer zweiten Ansicht, die aus einem zweiten Betrachtungswinkelbereich sichtbar ist. Das Anzeigesystem umfasst ferner eine nutzerbetätigbare Eingabevorrichtung, die ausgebildet ist, manuelle Nutzereingaben zu erfassen. Ferner umfasst das System einen Annäherungssensor zum Erfassen, welcher Nutzer die Eingabevorrichtung betätigt. Über eine Steuervorrichtung wird die Darstellung der ersten Ansicht und der zweiten Ansicht abhängig von der erfassten Nutzerbetätigung gesteuert. Beschrieben ist u. a. eine Multiview-Touchscreeneinheit, bei der die Berührposition über vor der Anzeigevorrichtung angebrachte Unterbrecherlichtschranken ermittelt wird. Die Nutzerunterscheidung ist über zwei Kapazitätssensoren realisiert, die an gegenüberliegen den Seiten der Multiview-Touchscreen angeordnet sind. Eine kapazitive Kopplung des Betätigungselements an die zwei Kapazitätssensoren wird ausgewertet, wobei keine aktive Signaleinkopplung in den Nutzer erfolgt. Ein solches System ist nur bedingt geeignet, eine Nutzerunterscheidung herbeizuführen, da beispielsweise bei einer Anordnung der Multiview-Touchscreeneinheit mittig zwischen den Nutzern und einer berührenden Betätigung mittig auf der Anzeigefläche die kapazitive Kopplung des Betätigungselements an die beiden Kapazitätssensoren identische oder ähnliche Werte bei einer Betätigung durch den einen oder den anderen Nutzer anzeigt. Eine zuverlässige Nutzerunterscheidung ist somit nicht in jedem Fall gewährleistet, so dass unerwünschte Fehlsteuerungen oder falsche Funktionsausführungen auftreten können.
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Somit ist es wünschenswert, eine Nutzerunterscheidung einzusetzen, die zuverlässig eine Nutzerunterscheidung herbeiführt.
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Darüber hinaus besteht der Bedarf, eine Vielzahl von Informationen an den Nutzer zu vermitteln. Um jedoch ebenso mehrere Geräte und Systeme bedienen zu können, ist es ebenso notwendig, hierfür virtuelle Bedieneinrichtungen auf der Anzeigefläche darzustellen, so dass der Nutzer weiß, wo und mit welchen berührenden Betätigungshandlungen er die einzelnen Geräte und/oder Funktionen betätigen und steuern kann.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anzeige- und Bedienvorrichtung, insbesondere zur Bedienung von Systemen, Funktionen und/oder Geräten in einem Fahrzeug zu schaffen, die eine komfortable, zuverlässige und intuitive Betätigung durch mehrere Nutzer, insbesondere individuell für jeden der Nutzer, gestattet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anzeige- und Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorgeschlagen wird eine Anzeige- und Bedienvorrichtung mit einer Multiview-Anzeigevorrichtung, die auf einer Anzeigefläche für unterschiedliche Betrachtungswinkelbereiche unterschiedliche Informationen darstellen kann, einer berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung, die mit der Multiview-Anzeigevorrichtung als Multiview-Touchscreen ausgebildet ist, einer Nutzerunterscheidungsvorrichtung zum Erzeugen einer Nutzerunterscheidungsinformation, die für Betätigungshandlungen unterschiedlicher Nutzer oder Nutzergruppen verschieden ist, und einer Steuereinrichtung, die eine Informationsdarstellung auf der Multiview-Anzeigevorrichtung steuert und Steuerbefehle in Abhängigkeit von erfassten Berührpositionen und Nutzerunterscheidungsinformationen erzeugt, wobei mit der Steuereinrichtung eine Annäherungserkennungsvorrichtung gekoppelt ist, mittels der eine Annäherung eines Betätigungselements an die Anzeigefläche der Multiview-Anzeigevorrichtung unabhängig von der Positionserfassungseinrichtung und der Nutzerunterscheidungsvorrichtung erfassbar ist.
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Ebenso wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeige- und Bedienvorrichtung mit einer Multiview-Anzeigevorrichtung, die auf der Anzeigefläche für unterschiedliche Betrachtungswinkelbereiche unterschiedliche Informationen darstellen kann, einer berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung, die mit der Multiview-Anzeigevorrichtung als Multiview-Touchscreen ausgebildet ist, und einer Nutzerunterscheidungsvorrichtung zum Erzeugen einer Nutzerunterscheidungsinformation, die für Betätigungshandlungen unterschiedlicher Nutzer oder Nutzergruppen verschieden ist, geschaffen, welches die folgenden Schritte umfasst: Darstellen von Informationen auf der Anzeigefläche der Multiview-Anzeigevorrichtung, Ermitteln von Berührpositionen von Berührungen der Anzeigefläche durch Betätigungselemente von Nutzern, Ausführen einer Nutzerunterscheidung und Erzeugen einer Nutzerunterscheidungsinformation, um Betätigungshandlungen unterschiedlicher Nutzer oder von unterschiedlichen Nutzergruppen unterscheidbar zu machen, Erzeugen von Steuerbefehlen in Abhängigkeit der ermittelten Berührpositionen und Nutzerunterscheidungsinformationen, wobei zusätzlich unabhängig von der Berührpositionserfassung und der Nutzerunterscheidung eine Annäherungserfassung von Betätigungselementen ausgeführt wird, die an die Anzeigefläche angenähert werden. Das Verfahren und die Anzeige- und Bedienvorrichtung bieten den Vorteil, dass einerseits eine Annäherungserkennung eingesetzt werden kann, die besonders gut auf eine Annäherungserkennung eingerichtet ist, und dennoch andere Verfahren und Vorrichtungen eingesetzt werden können, die besonders für eine Nutzerunterscheidung geeignet sind. Ein Einsetzen einer Annäherungserkennung bietet darüber hinaus die Möglichkeit, eine grafische Benutzerschnittstelle so auszugestalten, dass für die Bedienung benötigte Bedienelemente nur in solchen Situationen angezeigt bzw. für eine haptische Betätigung dargestellt werden, wenn auch tatsächlich eine Betätigungshandlung ausgeführt wird.
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Besonders wünschenswert ist es, eine Annäherung eines Betätigungselements an die Anzeigefläche von Bewegungen des Betätigungselements unterscheiden zu können, die beispielsweise ausgeführt werden, um in der Nähe der Anzeigefläche angeordnete andere Bedieneinrichtungen zu betätigen. Eine hohe Selektivität in dieser Hinsicht lässt sich mit einer Ausführungsform erreichen, bei der die Annäherungserkennungsvorrichtung eine oder mehrere optische Reflexionslichtschranken umfasst. Eine Reflexionslichtschranke besteht aus einer Emissionseinheit, die Licht emittiert. Darüber hinaus umfasst eine Reflexionslichtschranke eine Sensoreinheit, die das an einem Objekt gestreute Licht der Emissionseinheit detektiert. Die Lichtemission kann über optische Elemente gerichtet in ein begrenztes Volumen benachbart zu der Anzeigevorrichtung, aber beabstandet von der Anzeigefläche erfolgen. Eine Annäherung eines Betätigungselements wird somit nur erkannt, wenn das Betätigungselement in dieses Volumen eindringt und in dieses vorzugsweise begrenzte Volumen emittiertes Licht in ausreichender Weise zu der Sensoreinheit streut oder reflektiert.
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Ein Erfassen der Annäherung kann insbesondere dafür genutzt werden, dass die Steuereinrichtung bei einem Erfassen einer Annäherung eines Betätigungselements eines Nutzers anhand der Nutzerunterscheidungsinformation die dargestellte Information für den Betrachtungswinkelbereich, aus dem der entsprechende Nutzer die Anzeigevorrichtung betrachtet, vor einer erfassten Berührung verändert. Dies bedeutet, dass die Darstellung für den Betrachtungswinkelbereich geändert wird oder geändert werden kann, in dem sich der Nutzer befindet, der über die Nutzerunterscheidungsinformation als diesem Betrachtungswinkelbereich zugehörig gekennzeichnet wird. Eine Anpassung der Informationsdarstellung, beispielsweise ein Einblenden von virtuellen Bedieneinrichtungen, ein Größerskalieren der virtuellen Bedieneinrichtungen, ein Ändern eines Transparentniveaus von Bedieneinrichtungen, die über anderen Informationen eingeblendet sind, oder ein Verändern von relativen Abständen zwischen Bedieneinrichtungen können somit selektiv für den Betrachtungswinkelbereich, d. h. für die Ansicht der Multiview-Anzeigevorrichtung, verändert werden, die für den Nutzer relevant ist, der eine Betätigung vornehmen will. Ferner werden diese Bedieneinrichtungen nur dann in einer für eine haptische Betätigung optimalen Weise dargestellt, wenn auch tatsächlich eine Betätigungsabsicht erkannt ist. In übrigen Situationen kann die Ansicht zur Informationsvermittlung an diesen Nutzer benutzt werden. Eine zusätzliche Betätigungshandlung, um solche Bedieneinrichtungen einzublenden, kann unterbleiben.
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Das Verändern der Darstellung kann somit ein Einblenden mindestens einer virtuellen Bedieneinrichtung, ein Vergrößern mindesten einer bereits dargestellten virtuellen Bedieneinrichtung und/oder ein Verändern einer Position mindestens einer virtuellen Bedieneinrichtung umfassen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nutzerunterscheidungsvorrichtung ausgebildet, eine Nutzerunterscheidung anhand eines über das Betätigungselement des jeweiligen Nutzers während der Betätigungshandlung übertragenen Signals zu ermitteln.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht somit vor, dass die Nutzerunterscheidungsvorrichtung mindestens eine Sendeeinrichtung zum Erzeugen und Abstrahlen des Signals und mindestens eine Empfangseinrichtung umfasst, die so angeordnet und miteinander gekoppelt sind, dass zumindest die Sendeeinrichtung oder alternativ zumindest die Empfangseinrichtung eindeutig einem Nutzer oder einer Nutzergruppe zugeordnet sind und bei einer Betätigungshandlung des Nutzers oder eines Nutzers der Nutzergruppe über das jeweils verwendete Betätigungselement eine Signalübertragungsstrecke zwischen der mindestens einen Sendeeinrichtung und der mindestens einen Empfangseinrichtung ausgebildet wird und das übertragene Signal zur Nutzerunterscheidung ausgewertet wird. Die Nutzerunterscheidungsvorrichtung umfasst somit eine Auswerteeinrichtung, die das über das Betätigungselement übertragene Signal auswertet. Wird eine hier beschriebene Anzeige- und Bedienvorrichtung beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, so reicht es bei einer einfachen Ausführungsform entweder den Fahrersitz oder den Beifahrersitz beispielsweise mit einer Sendeeinrichtung zu versehen. Wird während der Betätigung von einer Empfangseinrichtung, die an dem Multiview-Touchscreen oder benachbart hierzu angeordnet ist, ein übertragenes Signal gemessen, so kann die Betätigung dem Nutzer zugeordnet werden, in dessen Sitz die Sendeeinrichtung angeordnet ist. Eine verbesserte Ausführungsform sieht vor, dass jedem Nutzer oder jeder Nutzergruppe eine Sendeeinrichtung zugeordnet ist. In einem Kraftfahrzeug sind somit beispielsweise in einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz oder eine Beifahrersitzbank jeweils Sendeeinrichtungen angeordnet, die vorzugsweise unterschiedliche Signale in den auf dem jeweiligen Sitz sitzenden Nutzer oder auf der jeweiligen Sitzbank sitzenden Nutzer einer Nutzergruppe einkoppeln. Somit kann anhand des Signals unterschieden werden, welcher Nutzer (oder welche Nutzergruppe) die Betätigungshandlung vornimmt. Als Nutzergruppe werden hier die Nutzer verstanden, die die Multiview-Anzeigevorrichtung aus demselben Betrachtungswinkelbereich betrachten und somit dieselbe Ansicht im Multiview-Modus sehen. Die Signale sind vorzugsweise Hochfrequenzsignale, bevorzugt im Kilohertzbereich. Die in unterschiedlichen Sendeeinrichtungen erzeugten unterschiedlichen Signale können sich beispielsweise hinsichtlich ihrer Frequenz oder auch einer beliebigen Modulation unterscheiden. Es versteht sich, dass eine reine Amplitudenmodulation in der Regel nicht geeignet ist, da die in die Nutzer eingekoppelte Signalstärke und die kapazitiv von der Empfangseinrichtung empfangene Signalstärke jeweils von einer Reihe Umweltfaktoren wie Kleidung der Nutzer, Feuchtigkeit der Haut, Luftfeuchtigkeit usw. abhängen. Geeignet sind beispielsweise Amplitudenumtastungs-Modulationsverfahren.
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Da eine fortwährende Beaufschlagung mit einem Signal, insbesondere einem Hochfrequenzsignal, nicht erwünscht ist, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Nutzerunterscheidungsvorrichtung nur aktiviert wird, wenn eine Annäherung an die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung erfasst ist. Insbesondere ist somit eine Aktivierungseinrichtung vorgesehen, bzw. die Steuereinrichtung entsprechend ausgebildet, dass nach einem Auswerten der von der Annäherungserkennungsvorrichtung gelieferte Annäherungsinformation eine Aktivierung der Nutzererkennungsvorrichtung vorgenommen wird. Entsprechend wird die Nutzerunterscheidungsvorrichtung deaktiviert, sobald die von der Annäherungserkennungsvorrichtung gelieferte Annäherungsinformation angibt, dass kein Betätigungselement mehr an die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung angenähert ist.
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Ferner ist es in manchen Situationen nicht notwendig, die Multiview-Anzeigevorrichtung auch in einem Multiview-Modus, d. h. in einem Modus, zu betreiben, in dem in unterschiedliche Betrachtungswinkelbereiche unterschiedliche Informationen ausgegeben werden. Somit ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Anzeige- und Bedienvorrichtung wahlweise in einem Multiview-Modus oder in einem Singleview-Modus betrieben werden kann. Im Singleview-Modus wird in alle Betrachtungswinkelbereiche dieselbe Information grafisch ausgegeben. Wird die Anzeige- und Bedienvorrichtung in einem Singleview-Modus betrieben, so ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass eine Nutzererkennung auch dann unterbleibt, wenn eine Annäherung mittels der Annäherungserkennungsvorrichtung ermittelt ist.
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Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale der Anzeige- und Bedienvorrichtung auf.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer Anzeige- und Bedienvorrichtung, die beispielhaft in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist.
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In 1 ist schematisch eine Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 in einem Kraftfahrzeug 2 dargestellt. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 umfasst eine Multiview-Anzeigevorrichtung 3. Die Multiview-Anzeigevorrichtung 3 ist mittig zwischen einem Fahrersitz 4 und einem Beifahrersitz 5 vor diesen angeordnet. Die Multiview-Anzeigevorrichtung 3 ist ausgebildet, für einen ersten Betrachtungswinkelbereich 6 und für einen zweiten Betrachtungswinkeibereich 7 unterschiedliche Informationen darzustellen oder darstellen zu können. Somit kann ein auf dem Fahrersitz 4 sitzender Fahrer 8, der die Multiview-Anzeigevorrichtung 3 aus dem ersten Betrachtungswinkelbereich 6 betrachtet, eine erste Ansicht, welche auch als Fahreransicht bezeichnet wird, wahrnehmen. Ein auf dem Beifahrersitz 5 sitzender Beifahrer 9 betrachtet zeitgleich die Multiview-Anzeigevorrichtung 3 aus dem zweiten Betrachtungswinkelbereich 7. Der Beifahrer 9 nimmt eine andere Ansicht wahr, die als Beifahreransicht bezeichnet wird. Es versteht sich, dass es selbstverständlich möglich ist, die Beifahreransicht und die Fahreransicht identisch auszugestalten, so dass der Fahrer 8 und der Beifahrer 9 dieselben Informationen wahrnehmen. Wird die Multiview-Anzeigevorrichtung 3 auf diese Weise betrieben, so nennt man den Betriebzustand Singleview-Modus. Werden hingegen unterschiedliche Ansichten für den Fahrer 8 und den Beifahrer 9 bereitgestellt, so wird der Betriebsmodus Multiview-Modus oder in diesem hier beschriebenen Falle spezieller als Dualview-Modus bezeichnet.
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Die Darstellung der Informationen auf der Multiview-Anzeigevorrichtung 3 wird von einer Steuereinrichtung 10 gesteuert. Um Nutzereingaben der Nutzer Beifahrer 9 und Fahrer 8 erfassen zu können, umfasst die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 eine berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11. Diese ist transparent ausgestaltet und vor einer Anzeigefläche 12 der Multiview-Anzeigevorrichtung 3 angeordnet. Gemeinsam sind die Multiview-Anzeigevorrichtung 3 und die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11 als Multiview-Touchscreen 13 ausgebildet.
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Beispielhaft ist auf der Anzeigefläche 12 der Multiview-Anzeigevorrichtung 3 in der Fahreransicht, die aus dem ersten Betrachtungswinkelbereich 6 wahrnehmbar ist, eine erste virtuelle Bedieneinrichtung 14 dargestellt, die mittels einer Strichpunktlinie angedeutet ist. Für die Beifahreransicht, die unter dem zweiten Betrachtungswinkelbereich 7 für den Beifahrer 9 wahrnehmbar ist, ist eine zweite virtuelle Bedieneinrichtung 15 dargestellt, die mittels einer gepunkteten Linie angedeutet ist. In einem schraffierten Bereich 16 überlappen sich die Darstellungspositionen der ersten virtuellen Bedieneinrichtung 14 und der zweiten virtuellen Bedieneinrichtung 15. Für die Nutzer, den Fahrer 8 und den Beifahrer 9, ist dieses nicht wahrzunehmen, da beide jeweils nur ihre Ansicht wahrnehmen. Dies bedeutet, der Fahrer 8 sieht nur die erste virtuelle Bedieneinrichtung 14 und der Beifahrer 9 sieht nur die zweite virtuelle Bedieneinrichtung 15.
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Der ersten virtuellen Bedieneinrichtung 14 ist eine erste Funktion oder ein erster Steuerbefehl zugeordnet. Der zweiten virtuellen Bedieneinrichtung 15 ist entsprechend eine zweite Funktion bzw. ein zweiter Steuerbefehl zugeordnet. Wird eine berührende Betätigung im Bereich des schraffierten Bereichs 16 durch die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11 erfasst, so ist es notwendig zu ermitteln, ob die berührende Betätigung durch ein erstes Betätigungselement 17, welches beispielhaft eine Hand des Fahrers 8 ist, oder durch ein zweites Betätigungselement 18, welches die Hand des Beifahrers 9 ist, vorgenommen wird. Abhängig davon, welcher der beiden Nutzer die berührende Betätigung vornimmt, wird von der Steuereinrichtung 10 die erste Funktion ausgeführt bzw. der erste Steuerbefehl ausgegeben oder alternativ die zweite Funktion ausgeführt oder der zweite Steuerbefehl ausgegeben.
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Um die Nutzer, den Fahrer 8 und den Beifahrer 9, zu unterscheiden, umfasst die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 eine Nutzerunterscheidungsvorrichtung 19. Die Nutzerunterscheidungsvorrichtung 19 umfasst in der dargestellten Ausführungsform eine erste Sendeeinrichtung 20 und eine zweite Sendeeinrichtung 21. Die erste Sendeeinrichtung 20 ist an dem Fahrersitz 4 angeordnet. Die zweite Sendeeinrichtung 21 ist an dem Beifahrersitz 5 angeordnet. Die erste Sendeeinrichtung 20 ist an dem Fahrersitz 4 so angeordnet, dass ein von der Sendeeinrichtung 20 erzeugtes erstes Signal kapazitiv in den auf dem Fahrersitz 4 sitzenden Fahrer 8 als Nutzer eingekoppelt wird. Entsprechend ist die zweite Sendeeinrichtung 21 an dem Beifahrersitz 5 so angeordnet, dass ein zweites Signal, das von der zweiten Sendeeinrichtung 21 erzeugt wird, kapazitiv in den Beifahrer 9 eingekoppelt wird, wenn dieser auf dem Beifahrersitz 5 sitzt. Das erste Signal und das zweite Signal sind vorzugsweise Hochfrequenzsignale im Kilohertzbereich, wobei sich die beiden Signale beispielsweise hinsichtlich ihrer Frequenz und/oder ihrer Modulation unterscheiden.
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Die Nutzerunterscheidungsvorrichtung 19 umfasst eine Empfangseinrichtung 22, die benachbart zu der berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung 11 angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsformen können auch mehrere Empfangseinrichtungen vorgesehen sein. Ebenso ist es möglich, Elektroden der berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung als Empfangseinrichtungen zu nutzen. Die Empfangseinrichtung 22 ist mit einer Auswerteeinrichtung 23 verknüpft. Nimmt beispielsweise der Fahrer 8 mit seiner Hand, welche das erste Betätigungselement 17 ist, eine berührende Betätigungshandlung vor, indem er mit dem ersten Betätigungselement 17 die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11 in dem schraffierten Bereich 16 berührt, so wird das von der ersten Sendeeinrichtung 20 in den Fahrer 8 kapazitiv eingekoppelte Signal über das erste Betätigungselement 17 (seine Hand) übertragen und kapazitiv in die Empfangseinrichtung 22 eingekoppelt. Über den Fahrer 8 und das erste Betätigungselement 17 ist somit eine Signalübertragungsstrecke zwischen der ersten Sendeeinrichtung 20 und der Empfangseinrichtung 22 ausgebildet. Die Auswerteeinrichtung 23 wertet das erste Signal, welches von der Empfangseinrichtung 22 empfangen wird, aus und identifiziert dieses als dasjenige Signal, das von der ersten Sendeeinrichtung 20 erzeugt wird. Hierdurch ist es möglich zu erkennen, dass als Nutzer der Fahrer 8 die Betätigungshandlung vorgenommen hat. Die Auswerteeinrichtung 23 erzeugt somit eine entsprechende Nutzerunterscheidungsinformation, die an die Steuereinrichtung 10 abgegeben wird.
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Die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11 gibt an die Steuereinrichtung 10 die erfasste Berührposition aus. Anhand der Berührposition und der Nutzerunterscheidungsinformation kann die Steuereinrichtung 10 die der ersten virtuellen Bedieneinrichtung 14 zugeordnete Funktion bzw. den entsprechend zugeordneten Steuerbefehl auffinden und ausführen bzw. ausgeben. Mit dem Steuerbefehl können unterschiedliche Fahrzeugsysteme und Geräte 24, die beispielsweise über ein Bussystem 25 mit der Steuereinrichtung 10 bzw. der Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 gekoppelt sind, bedient und gesteuert werden.
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Nimmt der Beifahrer 9 die berührende Betätigungshandlung mit seiner Hand, dem zweiten Betätigungselement 18, in dem schraffierten Bereich 16 vor, so wird das zweite Signal, das von der zweiten Sendeeinrichtung 21 kapazitiv in den Beifahrer eingekoppelt wird, über das zweite Betätigungselement 18 übertragen und kapazitiv in die Empfangseinrichtung 22 während der Vornahme der Betätigungshandlung eingekoppelt. In diesem Fall ist somit eine Signalübertragungsstrecke zwischen der zweiten Sendeeinrichtung 21 und der Empfangseinrichtung 22 über das zweite Betätigungselement 18 ausgebildet. Indem die Auswerteeinrichtung 23 das erste Signal, das von der ersten Sendeeinrichtung 20 erzeugt wird, und das zweite Signal, das von der zweiten Sendeeinrichtung 21 erzeugt wird, unterscheidet, ist die Auswerteeinrichtung 23 in der Lage, die Nutzererkennungsinformation zu erstellen.
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Um zuverlässig eine Annäherung des ersten Betätigungselements 17 oder des zweiten Betätigungselement 18 vor einer berührenden Betätigung der berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung 11 zu erfassen, umfasst die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 zusätzlich eine Annäherungserkennungsvorrichtung 26. Diese umfasst mindestens eine Reflexionslichtschranke 27. Die Reflexionslichtschranke 27 ist vorzugsweise als Infrarotreflexionslichtschranke ausgebildet. Die Reflexionslichtschranke 27 umfasst eine Emissionseinheit 28, die Licht im infraroten Wellenlängenbereich emittiert. Das infrarote Licht 29 wird vorzugsweise in einen eng umgrenzten Raumbereich 30 emittiert. Hierfür können optische Elemente genutzt werden, um eine flächige oder fächerhafte Lichtemission zu erreichen. Der begrenzte Raumbereich hat in einem solchen Falle beispielsweise die Form eine Fächers oder einer Fläche. Tritt eines der Betätigungselemente 17, 18 in den Raumbereich 30 ein, in den das IR-Licht 29 emittiert wird, so findet eine Streuung des IR-Lichts 29 an dem besprechenden Betätigungselement 17, 18 statt. Dieses gestreute IR-Licht wird Von einer Sensoreinheit 31 erfasst und hinsichtlich einer empfangenen Signalstärke ausgewertet. Liegt eine ausreichend hohe Signalstärke vor, so kann hieraus geschlossen werden, dass eines der Betätigungselemente 17, 18 in den Raumbereich 30 eingetreten ist, in den die IR-Strahlung 29 emittiert ist. Eine Annäherung ist erkannt.
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Durch die Ausgestaltung des Raumbereichs 30 in den die IR-Strahlung 29 emittiert wird, d. h. die Ausgestaltung der Lichtemission, ist es möglich, eine Annäherung eines der Betätigungselemente 17, 18 vor einer berührenden Betätigung der berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung 11 zu detektieren. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, eine grafische Darstellung auf der Anzeigefläche 12 vor der berührenden Betätigung zu verändern. Wird die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 im Dualview-Modus betrieben, so ist es wünschenswert, dass nur die Ansicht verändert wird, die von demjenigen Nutzer wahrgenommen wird, dessen Betätigungselement der berührungsempfindlichen Positionserfassungseinrichtung 11 angenähert ist. Wird die Betätigungshandlung beispielsweise von dem Beifahrer 9 mit dem zweiten Betätigungselement 18 vorgenommen, so wird lediglich die Beifahreransicht, die in den zweiten Betrachtungswinkelbereich 7 ausgegeben wird, verändert. Die Veränderung der Informationsdarstellung umfasst beispielsweise ein Einblenden der zweiten, Bedieneinrichtung 15.
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Andere vorteilhafte Veränderungen umfassen ein Vergrößern einer bereits dargestellten virtuellen Bedieneinrichtung, ein Ändern eines Transparentsniveaus einer bereits dargestellten Bedieneinrichtung, ein vergrößertes Darstellen einer bereits dargestellten Bedieneinrichtung, ein Verändern relativer Abstände zwischen dargestellten Bedieneinrichtungen, um eine haptische Betätigung der verschiedenen virtuellen Bedieneinrichtungen zu erleichtern usw.
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Dadurch, dass eine Infrarotlichtschranke als Annäherungserkennung genutzt wird, ist es möglich, den Raumbereich gut und exakt einzugrenzen, indem ein Vorhandensein eines Betätigungselements als Annäherung an die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11 aufgefasst wird. Andere Ausführungsformen können mehrere Infrarotreflexionslichtschranken umfassen. Die Abstrahlung des Lichts muss nicht senkrecht zur Oberfläche der Anzeigefläche 12 erfolgen. Sie kann auch unter einem Winkel, beispielsweise einem Winkel im Bereich zwischen 30 und 70°, und beabstandet von einem Rand der Anzeigefläche erfolgen.
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Vorteilhafterweise ist die Steuereinrichtung 10 ausgebildet, die Nutzerunterscheidungsvorrichtung 19 nur zu aktivieren, wenn eine Annäherung eines der Betätigungselemente 17, 18 an die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11 erkannt ist. Hierfür ist eine Aktivierungseinrichtung 32 vorgesehen.
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Vorteilhafterweise ist die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 so ausgebildet, dass einer der Nutzer über eine Betätigungshandlung die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 wahlweise zwischen einem Multiview-Modus oder einem Singleview-Modus umschalten kann. Im Singleview-Modus wird die Nutzerunterscheidungsvorrichtung 19 bevorzugt nicht aktiviert, auch dann nicht wenn eine Annäherung eines der Betätigungselemente 17, 18 an die berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung 11 erfasst ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Nutzerunterscheidungsvorrichtung im Singleview-Modus abhängig von dem Informationsgehalt der aktuell dargestellten Ansicht aktiviert wird oder nicht. Zeigt die Ansicht beispielsweise Bedieneinrichtungen zum Steuern von Sitzheizungselementen so ist es vorteilhaft, die Nutzerunterscheidung zu aktivieren und entsprechend die über die Betätigungshandlungen vorgenommenen Einstellungen auf die Sitzheizungselemente anzuwenden, die in dem Sitz angeordnet sind, der aufgrund der Nutzerunterscheidungsinformation dem die Betätigungshandlung vornehmenden Nutzer zugeordnet werden kann.
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Für den Fachmann ergibt es sich, dass lediglich eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anzeige- und Bedienvorrichtung
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Multiview-Anzeigevorrichtung
- 4
- Fahrersitz
- 5
- Beifahrersitz
- 6
- erster Betrachtungswinkelbereich
- 7
- zweiter Betrachtungswinkelbereich
- 8
- Fahrer
- 9
- Beifahrer
- 10
- Steuereinrichtung
- 11
- berührungsempfindliche Positionserfassungseinrichtung
- 12
- Anzeigefläche
- 13
- Multiview-Touchscreen
- 14
- erste virtuelle Bedieneinrichtung
- 15
- zweite virtuelle Bedieneinrichtung
- 16
- schraffierter Bereich
- 17
- erstes Betätigungselement
- 18
- zweites Betätigungselement
- 19
- Nutzerunterscheidungsvorrichtung
- 20
- erste Sendeeinrichtung
- 21
- zweite Sendeeinrichtung
- 22
- Empfangseinrichtung
- 23
- Auswerteeinrichtung
- 24
- Geräte
- 25
- Bussystem
- 26
- Annäherungserkennungsvorrichtung
- 27
- Reflexionslichtschranke
- 28
- Emissionseinheit
- 29
- infrarotes Licht (IR-Licht)
- 30
- Raumbereich
- 31
- Sensoreinheit
- 32
- Aktivierungseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2009/010114 A1 [0006]
- WO 2004/078536 [0007]
- GB 2428153 A [0008]
- US 2006/0028453 A1 [0009]
- EP 1857917 A2 [0010]
