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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer graphischen Benutzerschnittstelle, bei dem Objekte auf einer Anzeigefläche dargestellt werden und eine erste Geste eines Benutzers auf oder vor der Anzeigefläche erfasst wird.
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Das Verfahren eignet sich insbesondere für eine Anzeigefläche in einem Fahrzeug. Es kann jedoch auch in Verbindung mit anderen Anzeigeflächen eingesetzt werden, vor allem wenn eine solche von mehreren Benutzern gleichzeitig bedient wird oder derart großformatig ist, dass sie teilweise außerhalb der Reichweite eines vor ihr platzierten Benutzers liegt.
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Graphische Benutzerschnittstellen sind insbesondere bei Computern und bei Bediensystemen von elektronischen Einrichtungen bekannt, bei denen sie dem Benutzer die Interaktion mit der Maschine über grafische Symbole, auch als Objekte bezeichnet, erlaubt. Diese Objekte können dabei auf vielfältige Weise gesteuert werden. Sie können beispielsweise mittels einer Maus, über eine berührungsempfindliche Anzeigefläche oder über Gesten, die vor oder auf der Anzeigefläche erfasst und in Steuersignale umgewandelt werden, ausgewählt oder verschoben werden.
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Aufgrund der Zunahme elektronischer Einrichtungen in Fahrzeugen ist man inzwischen dazu übergegangen, auch Fahrzeuge mit einem Bediensystem auszustatten, das über eine graphische Benutzerschnittstelle verfügt, um die diversen Einrichtungen des Fahrzeugs, beispielsweise Radio, CD-Spieler, Kommunikationseinrichtung oder Navigationssystem, mittels weniger Bedienelemente steuern zu können.
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Bedienkonzepte mit einer graphischen Benutzerschnittstelle in Fahrzeugen können dabei auf großen, freiprogrammierbaren Anzeigeflächen realisiert werden, bei denen Objekte an beliebiger Stelle darstellbar sind und von einem Fahrzeuginsassen auswählbar oder verschiebbar sein können. Insbesondere können die Objekte auch Bedienmenüs darstellen, die dann nicht mehr notwendigerweise über fest installierte Bedienelemente, wie beispielsweise Dreh-Drückschalter, bedient werden müssen. Dabei sind jedoch mehrere Besonderheiten beim Einsatz solcher Bedienkonzepte in einem Fahrzeug zu berücksichtigen. Zum einen muss gewährleistet sein, dass der Fahrer bei der Benutzung der graphischen Benutzerschnittstelle nicht vom Steuern des Fahrzeugs und der Beobachtung des Straßenverkehrs abgelenkt wird. Außerdem ist die Mobilitätseinschränkung der Fahrzeuginsassen zu beachten, die insbesondere durch Gurtpflicht weitgehend an die jeweiligen Sitzpositionen gebunden sind. Ferner müssen die graphischen Ausgabeinhalte der verschiedenen Bediensysteme derart aufeinander abgestimmt sein, dass sie vom Benutzer im Fahrzeug visuell aufgenommen und die Bedienaktionen schnell und intuitiv durchgeführt werden können.
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Ein Problem dabei ist, dass es bei großen Anzeigeflächen, die sich über die gesamte Breite des Fahrzeugs erstrecken, wegen der Mobilitätseinschränkung der Fahrzeuginsassen vorkommen kann, dass frei platzierbare Objekte außerhalb des Greifraums eines Benutzers liegen. Beispielsweise hat der Beifahrer ein Objekt nach rechts verschoben, damit er es bequem mit seiner rechten Hand erreichen kann. Ein solches Objekt ist nun unter Umständen für den Fahrer nicht oder nur noch schwer erreichbar.
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Ein weiteres Problem frei platzierbarer Objekte besteht darin, dass die graphischen Ausgabeinhalte verschiedener Bediensysteme oder Anwendungsprogramme sich den Platz auf der Anzeigefläche teilen müssen und gegebenenfalls mit vom Benutzer verschiebbaren Objekten räumlich aufeinandertreffen können. So ändern sich die Ausgabeinhalte von einem Navigationsprogramm laufend während der Fahrt des Fahrzeugs. Insbesondere können angezeigte Objekte, wie die aktuelle Position des Fahrzeugs auf einer Karte oder dargestellte Sonderziele, mit Objekten anderer Anwendungsprogramme, beispielsweise vom Nutzer verschiebbarer Schaltflächen zum Bedienen von Fahrzeugfunktion, kollidieren.
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In der
DE 11 2007 000 278 T5 ist eine graphische Nutzerschnittstelle mit einem Gestensteuerungsverfahren beschrieben, bei dem diverse Gesten definiert und auf oder vor einer Benutzeroberfläche erfasst werden. Die Gesten werden dabei als sogenannte „Akkorde” mit einer Mehrpunkt-Abtastvorrichtung empfangen und jeder definierten Geste kann ein spezifischer Steuerbefehl zugeordnet werden.
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Die
DE 11 2006 003 600 T5 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine grafische Benutzerschnittstelle, bei der Objekte auf einer berührungsempfindlichen Anzeigevorrichtung ausgewählt und verschoben werden. Kommt es durch diese Neupositionierung zu einer Überlappung eines verschobenen Objekts mit einem anderen Objekt, so wird letzteres weiterverschoben, um eine Überlappung zu vermeiden.
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Die
EP 1 466 242 B1 beschreibt eine grafische Benutzerschnittstelle für ein Datenverarbeitungsgerät mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm. Durch eine Bewegung des Daumens der Hand, mit der der Benutzer das Gerät hält, wird ein zugreifbarer Abschnitt auf dem Bildschirm festgelegt. Auf diesem Abschnitt wird ein Bedienmenü dargestellt, so dass der Benutzer das Gerät mit einer Hand bedienen kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer grafischen Benutzerschnittstelle der eingangs erwähnten Art anzugeben, die ein einfaches und intuitives Bedienen von Bediensystemen auf einer Anzeigefläche ermöglichen, insbesondere wenn die Benutzerschnittstelle von mehreren Benutzern gleichzeitig genutzt wird und/oder Teile der Anzeigefläche durch deren räumliche Ausdehnung in Bezug zu der Positionierung der Benutzer von diesen nicht oder nur schwer erreichbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge der angezeigten Objekte unabhängig von den Positionen dieser Objekte auf der Anzeigefläche in einen ersten Bereich der Anzeigefläche in die Nähe der Position, bei der die erste Geste ausgeführt wurde, verschoben wird. Es ist damit unerheblich, wo sich die Objekte vorher befunden haben, entscheidend für die neuen Positionen ist der Ort, an dem die Geste erfasst wird. Dies ist vorteilhaft, wenn die zu verschiebenden Objekte an verschiedenen Positionen verstreut auf der Anzeigefläche dargestellt werden oder es umständlich ist, einzelne Objekte von der ursprünglichen Position weg zu verschieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn bei der Verschiebung einer Teilmenge der angezeigten Objekte ein zu der Teilmenge gehöriges Objekt vor der Verschiebung außerhalb der Reichweite des Benutzers positioniert war.
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Durch die Geste wird die zu verschiebende Teilmenge der Objekte nicht mehr explizit ausgewählt. Die Teilmenge der zu verschiebenden Objekte kann aber beispielsweise durch die Art der Geste oder den jeweiligen Kontext bestimmt sein.
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Unter dem Begriff „in der Nähe” wird im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden, dass der Abstand zweier Positionen klein ist gegenüber einem Referenzabstand. Ein solcher Referenzabstand wird beispielsweise bestimmt durch die Abmaße der Anzeigefläche, z. B. deren Bilddiagonale. Alternativ kann bei der Erfassung der Geste die Positionierung eines Benutzer relativ zu der Anzeigefläche identifiziert werden und eine Teilmenge der Objekte in einen dazugehörigen Bereich, der dem Benutzer am nächsten liegt, verschoben werden, beispielsweise in die linke Hälfte der Anzeigefläche. Auch ist bei einer größeren Anzahl an dargestellten Objekten zu berücksichtigen, dass der Bereich, in den eine Teilmenge der Objekte verschoben wird, groß sein kann und bei einer überlappungsfreien Darstellung immer noch einen beachtlichen Teil der Anzeigefläche einnehmen kann. In diesem Falle ist der Begriff der Nähe auch so interpretierbar, dass die verschobenen Objekte unter Berücksichtigung der Überlappungsfreiheit näher an die Position, an der die Geste erfasst wurde, herangeholt werden.
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Durch die Steuerung der Benutzerschnittstelle mittels Gesten wird dem Benutzer eine besonders einfache und intuitive Eingabemöglichkeit bereitgestellt. Eine Geste im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine bestimmte Stellung der Hand eines Benutzers oder eine bestimmte Bewegung, die mit der Hand des Benutzers ausgeführt wird. Insbesondere ist die Anzeigefläche berührungsempfindlich, so dass Gesten als Ein- oder Mehrfingerberührungen, die gleichzeitig oder auch sequenziell ausgeführt werden, erfasst werden. Auch kann durch nahes Vorbeiwischen an der Anzeigefläche berührungslos ein Bediensignal erzeugt werden, wobei die Erfassung in diesem Fall mittels einer Annäherungserfassungseinrichtung erfolgen kann.
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Eine solche Annäherungserfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Reflektionslichtschranke umfassen, die mindestens ein Leuchtmittel zum Emittieren von elektromagnetischer Detektionsstrahlung in einen Detektionsbereich vor der Anzeigefläche und ein Empfangselement zum Detektieren eines an einem Betätigungselement, z. B. einem oder mehrerer Finger eines Benutzers, gestreuten und/oder reflektierten Anteils der Detektionsstrahlung umfassen. Sie kann insbesondere so ausgebildet sein, ein Betätigungselement in dem Detektionsbereich anhand der Intensität der empfangenen Detektionsstrahlung zu erkennen.
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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 derart erstrecken, dass sie um die Anzeigefläche einen Eintrittswinkel eines Betätigungselements erfassen können, um dieses einer Position eines Benutzers relativ zu der Anzeigefläche zuzuordnen. Mittels der Annäherungserfassungseinrichtung kann somit der Aufenthalt eines Betätigungselements separat für jede Zone bestimmt werden, so dass sich der Abstand des Betätigungselements von Anzeigefläche einfach ermitteln lässt. So lassen sich Gesten nicht nur gut erfassen sondern auch noch der Richtung nach einzelnen Benutzern, insbesondere Fahrer und Beifahrer in einem Fahrzeug, zuordnen.
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Besonders vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren für eine Anzeigefläche eingesetzt, die in einem Fahrzeug angeordnet ist und die in einen zweiten Bereich, der in der Reichweite eines Fahrzeuginsassen liegt, und einen dritten Bereich, der außerhalb der Reichweite dieses Fahrzeuginsassen liegt, unterteilt ist. Insbesondere umfasst dabei der zweite Bereich den ersten Bereich, so dass durch die erste Geste alle Objekte einer Teilmenge der angezeigten Objekte in der Reichweite dieses Fahrzeuginsassen platziert werden.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Erfassen einer zweiten Geste um die Position auf der Anzeigefläche, bei welcher die zweite Geste ausgeführt wird, ein vierter Bereich auf der Anzeigefläche definiert und zumindest eine Teilmenge der angezeigten Objekte derart verschoben, dass sie außerhalb dieses vierten Bereichs angezeigt werden. Dabei wird beispielsweise die zweite Geste in der Nähe der Position erfasst, an der bereits die erste Geste erfasst wurde, und der vierte Bereich entspricht dem ersten oder zweiten Bereich, bzw. weist einen hohen Grad an Überlappung mit diesen auf. Stimmen die betrachteten Teilmenge der ersten und zweiten Geste überein, können auf diese Weise die durch eine erste Geste herangeholten Objekte wieder weggeschoben werden, beziehungsweise die durch die erste Geste ausgelöste Aktion rückgängig gemacht werden (sogenannte „UNDO”-Funktion). Auch kann sich der Benutzer an der Position der zweiten Geste Platz schaffen, beispielsweise wenn dort zu viele Objekte nebeneinander angezeigt werden, die für den Benutzer visuell schwer erfassbar sind.
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Vorteilhafterweise wird in dem um die Position der zweiten Geste definierten vierten Bereich auf der Anzeigefläche ein kontextspezifisches Bedienmenü dargestellt. Damit kann insbesondere im Falle einer Mehrbenutzerbedienung ein Bedienmenü dort dargestellt werden, wo bedient wird und wo es benötigt wird. In einem Fahrzeug kann so beispielsweise der Fahrer oder Beifahrer sich an besonders geeigneter Position auf der Anzeigefläche mit einer zweiten Geste Platz schaffen, um dort ein Bedienmenü für eine der vielfältigen Bedienmöglichkeiten des Fahrzeugs dargestellt zu bekommen. Die Bedienmenüs können ergonomisch geformte Rundmenüs darstellen, über die der Fahrzeuginsasse beispielsweise Radio, CD-Spieler, Navigationsgerät oder Klimaanlage bedienen kann. Dabei kann das Aufsetzen des Daumens die Position der Geste bestimmen und die Schaltflächen des Rundmenüs gemäß den Abständen der übrigen Finger beabstandet sein, um eine möglichst intuitive Bedienbarkeit zu gewährleisten. Durch verschiedene Berührmuster der Finger auf der Anzeigefläche könnte Bedienmenüs zu verschiedenen Anwendungsprogrammen dargestellt werden.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine Teilmenge von Objekten derart gebildet, dass die dazugehörigen Objekte in derselben virtuellen Bildebene der Anzeigefläche dargestellt werden und Objekte des Komplements der Teilmenge in anderen virtuellen Bildebenen dargestellt werden. Das Komplement wird hierbei durch alle Objekte gebildet, die nicht zu dieser Teilmenge gehören. Mit anderen Worten wird mindestens ein Teil der Objekte genau einer virtuellen Bildebene zugeordnet. Insbesondere stellen zwei solcher Bildebenen einen Vordergrund und einen Hintergrund dar und die Objekte eines jeden Anwendungsprogramms können jeweils einer dieser Bildebenen zugeordnet werden. Die virtuellen Bildebenen können dabei auch wie Blätter auf einem Stapel in unterschiedliche Reihenfolge gebracht werden, beispielsweise durch eine Bedienaktion eines Benutzers oder durch den jeweiligen Kontext.
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Objekte können derart dargestellt werden, dass Objekte unterschiedlicher virtueller Bildebenen sich überlappen oder verdecken, während Objekte derselben virtuellen Bildebene gegebenenfalls weiter verschoben werden, um eine Überlappung zu vermeiden. Alternativ können aber auch die Objekte unterschiedlicher Bildebenen unter Vermeidung von Überlappungen oder Verdeckungen angeordnet werden, so dass die verschobenen Objekte beispielsweise auf Lücke zu den von der Verschiebung nicht betroffenen Objekte angezeigt werden.
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Zumindest eine Teilmenge der angezeigten Objekte ist durch einen Benutzer auswählbar und beispielsweise als Schaltflächen ausgestaltet. Unter einer Schaltfläche wird im Sinne der Erfindung ein Steuerelement einer graphischen Benutzerschnittstelle verstanden. Eine Schaltfläche unterscheidet sich von Elementen und Flächen zur reinen Informationsanzeige, sogenannten Anzeigeelementen, darin, dass sie auswählbar sind. Bei einer Auswahl einer Schaltfläche wird eine ihr zugeordnete Funktion ausgeführt. Die Funktion kann zu einer Veränderung der Informationsanzeige führen. Ferner können über die Schaltflächen Einrichtungen gesteuert werden, deren Bedienung von der Informationsanzeige unterstützt wird. Die Schaltflächen können somit herkömmliche mechanische Schalter ersetzen. Die Schaltflächen können beliebig auf einer frei programmierbaren Anzeigefläche eines Displays erzeugt und angezeigt werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine Schaltfläche markiert werden kann. In diesem Fall wird die zugeordnete Funktion noch nicht ausgeführt. Die markierte Schaltfläche wird jedoch gegenüber anderen Schaltflächen hervorgehoben dargestellt. Die Markierung und/oder Auswahl einer Schaltfläche wird dabei insbesondere durch direkte Bedienung einer berührungsempfindlichen Oberfläche der Anzeigefläche oder mittels einer Geste erfolgen.
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Eine andere Teilmenge der Objekte kann auch derart gebildet sein, dass die dazugehörigen Objekte durch keine Geste verschoben werden können. Die Objekte sind entweder ortsfest oder nur von anderen Mitteln, nicht aber vom Benutzer verschiebbar. Insbesondere kann zumindest eine Teilmenge der angezeigten Objekte zu Ausgabeinhalten eines Anwendungsprogramms gehören und deren Anzeigepositionen durch das Anwendungsprogramm automatisch verändert werden. Durch die automatische Veränderung dieser Anzeigepositionen kann wiederum vorgesehen sein, dass sich Objekte anderer Teilmengen derart verschieben, dass um die neue Anzeigeposition ein Bereich definiert wird, aus dem alle Objekte dieser anderen Teilmengen herausgeschoben werden.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest eine Teilmenge der angezeigten Objekte durch Objekte eines Navigationssystems in einem Fahrzeug gebildet, deren Positionen automatisch von einem Navigationsprogramm verändert werden und die Objekte als Hintergrund auf der Anzeigefläche dargestellt werden. Zumindest eine andere Teilmenge der angezeigten Objekte wird durch vom Benutzer bedienbare und verschiebbare Schaltflächen gebildet. Die Schaltflächen werden als Vordergrund auf der Anzeigefläche dargestellt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle umfasst eine Anzeigefläche zum Darstellen von Objekten und Mittel zum Erfassen von Gesten eines Benutzers, die auf oder vor der Anzeigefläche ausgeführt werden. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren eine Analyseeinrichtung, mit welcher die erfassten Gesten einem Steuerbefehl zugeordnet werden können, und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Darstellung der Objekte auf der Anzeigefläche. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuervorrichtung die Anzeigefläche so angesteuert wird, dass zumindest eine Teilmenge der angezeigten Objekte unabhängig von den Positionen dieser Objekte auf der Anzeigefläche in einen ersten Bereich der Anzeigefläche in die Nähe der Position, bei der eine erste Geste ausgeführt wurde, verschiebbar ist. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet.
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Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle für Anzeigeflächen, die in ihrer Ausdehnung die Armreichweite eines Benutzers übersteigen, bei Mehrbenutzer-Bediensystemen sowie bei solchen Anzeigeflächen eingesetzt, bei denen der Benutzer durch eine eingeschränkte Mobilität oder einen eingeschränkten Bewegungsradius beeinträchtigt ist.
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Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle ausgestattet.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.
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1 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle
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2a–2b zeigen eine Anzeigefläche mit Objekten zweier verschiedener Teilmengen in zwei virtuellen Bildebenen eines Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei in 2a die Normalansicht und in 2b eine explodierte Ansicht gezeigt ist,
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3a–3b zeigen unterschiedliche, aus dem Stand der Technik bekannte Verteilungen von Objekten zweier verschiedener Teilmengen auf einer Anzeigefläche, auf der die Reichweite eines Benutzers angedeutet ist,
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3c zeigt die Darstellung von Objekten auf einer Anzeigefläche nach 3a oder 3b, die gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahren verändert wurde,
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3d zeigt eine Darstellung von Objekten auf einer Anzeigefläche nach 3c, die gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahren weiter verändert wurde,
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3e zeigt eine Darstellung von Objekten auf einer Anzeigefläche nach 3c, die gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahren von einem zweiten Benutzer weiter verändert wurde,
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4a–4g zeigen kontextspezifische Bedienmenüs nach Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist schematisch der Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle dargestellt. Links und rechts von einer Anzeigefläche 10 sind Mittel 11 zum Erfassen von Gesten vorgesehen, die mit einer Analyseeinrichtung 12 verbunden sind. Die Mittel 11 zum Erfassen von Gesten werden beispielsweise durch eine Reflektionslichtschranke gebildet, die verschieden modulierte elektromagnetische Detektionsstrahlung in einzelne Zonen vor der Anzeigefläche 10 emittieren. Die empfangene reflektierte und/oder gestreute Detektionsstrahlung kann hinsichtlich ihrer Modulation in der Analyseeinrichtung 12 analysiert werden, um zu ermitteln, in welcher Zone die Detektionsstrahlung an einem Betätigungselement, typischerweise der Hand eines Benutzers, gestreut oder reflektiert wurde. Mittels der Reflektionslichtschranke kann somit der Aufenthalt eines Betätigungselements zeitaufgelöst und separat für jede Zone bestimmt werden, so dass sich Gesten leicht erfassen lassen und der Richtung nach einzelnen Benutzern zuordnen lassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzeigefläche 10 über eine berührungsempfindliche Oberfläche verfügen, so dass Gesten auch auf der Anzeigefläche 10, beispielsweise in Form von zeitlich aufgelösten Ein- oder Mehrfingerberührung, erfassbar sind.
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Die Analyseeinrichtung 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in eine Steuervorrichtung 13 integriert, die ihrerseits mit der Anzeigefläche 10 verbunden ist. In der Steuervorrichtung 13 wird jeder in der Analyseeinrichtung 12 erfassten Geste ein Steuerbefehl zugeordnet, mit dem die Darstellung von Objekten 20 auf der Anzeigefläche 10 gemäß dem weiter unten noch detaillierter beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren gesteuert wird.
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Die Anzeigefläche 10 ist über die Steuervorrichtung 13 mit einem Datenbus 14 verbunden, an den mehrere durch die graphische Benutzerschnittstelle zu bedienende Systeme, beispielsweise eine in einem Fahrzeug integrierte Infotainmenteinrichtung 15, ein Navigationssystem 16 oder eine Klimaanlage 17, angeschlossen sind. Diese Systeme liefern Daten an die Steuervorrichtung 13 zum Darstellen von anwendungsspezifischen Objekten 20, die als Schaltflächen oder Anzeigeinhalte auf der Anzeigefläche 10 darstellbar sind.
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Im Folgenden wird das Verfahren zum Bereitstellen der grafischen Benutzerschnittstelle näher erläutert.
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In 2a ist gezeigt, wie Objekte 20a, 20b zweier verschiedener Teilmengen auf einer Anzeigefläche 10 dargestellt werden. Die Objekte 20a der ersten Teilmenge sind Schaltflächen eines ersten Anwendungsprogramms, über die der Benutzer zugeordnete Funktionen ausführen kann. Es sind dies beispielsweise Schaltflächen zur Steuerung der Klimaanlage oder des Radios in einem Fahrzeug. Insbesondere kann es sich um sogenannte Widgets handeln. Widgets (gebildet aus den englischen Wörtern „window gadget”) sind Anzeigeelemente eines grafischen Fenstersystems, die bereitgestellte Dienste oder Funktionen in Form von kleinen Fenstern oder Schaltflächen anzeigen. Die Objekte 20a sind vom Benutzer nicht nur auswählbar, sondern können auch von ihm auf der Anzeigefläche 10 frei verschoben werden.
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Die Objekte 20b sind Anzeigeelemente eines Navigationsprogramms, die beispielsweise die gegenwärtige Position des Fahrzeugs auf einer Karte sowie einen Indikationspfeil zur weiteren Fahrtroute markieren. Die Anzeigeelemente des Navigationsprogramms sind vom Benutzer nicht auswählbar oder verschiebbar, sondern werden von dem Navigationsprogramm gemäß der aktuellen Fahrtroute des Fahrzeugs laufend ermittelt und automatisch auf der Navigationskarte angezeigt.
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In 2b ist dargestellt, wie die Objekte 20a, 20b aus der 2a in zwei verschiedenen virtuellen Bildebenen 10a, 10b organisiert sind. Die als Schaltflächen ausgestalteten Objekte 20a befinden sich in einer virtuellen Bildebene 10a, die einen Vordergrund bilden, und die als Anzeigeelemente des Navigationssystems ausgestalteten Objekte 20b befinden sich in einer anderen virtuellen Bildebene 10b, die zusammen mit der Navigationskarte einen Hintergrund bilden.
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Allgemein können Objekte 20a, 20b verschiedener virtueller Bildebenen 10a, 10b durch unterschiedliche Aktionen verschoben werden, wie im Folgenden näher erläutert. So können gegebenenfalls durch unterschiedliche Gesten bestimmte Teilmengen der Objekte 20, 20a, 20b auch unabhängig von der Zugehörigkeit zu einer virtuellen Bildebene verschoben werden. Insbesondere können Objekte mehrerer virtueller Bildebenen gemeinsam oder auch nur eine Teilmenge von Objekten einer virtuellen Bildebene verschoben werden.
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In 3a und 3b sind an sich bekannte Verteilungen von Objekten 20a, 20b zweier verschiedener Teilmengen auf einer Anzeigefläche 10 dargestellt. Die Objekte 20a der ersten Teilmenge sind wieder Schaltflächen eines ersten Anwendungsprogramms, über die der Benutzer zugeordnete Funktionen ausführen kann. Die Objekte 20b können Schaltflächen zu einem anderen Anwendungsprogramm oder auch Anzeigeinhalte sein, die der Benutzer nicht verschieben kann. Die Anzeigefläche 10 kann in verschiedene virtuelle Bildebenen 10a bzw. 10b unterteilt sein, in denen die Objekte 20a bzw. 20b liegen.
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Ein Benutzer 23 an der linken unteren Ecke der Anzeigefläche 10 hat einen Bereich 21b der Anzeigefläche 10 in seiner Reichweite, das heißt, dass er diesen Bereich ohne Probleme beispielsweise mit seiner Hand erreichen kann. Als Fahrzeuginsasse muss er insbesondere dabei nicht seine Sitzposition verlassen oder sich anderweitig verrenken. Als Fahrer muss er beispielsweise seine Rumpfhaltung dazu nicht verändern und erreicht den Bereich 21b allein dadurch, dass er seinen Arm ausstreckt. Der übrige Teil der Anzeigefläche 10, der Bereich 21c liegt außerhalb der Reichweite des Benutzers 23.
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Die in 3a gezeigte Verteilung der Objekte 20a ist für den Benutzer 23 insofern ungünstig, als sie in dem Bereich 21c außerhalb seiner Reichweite liegen. Bei der in 3b gezeigten Verteilung der Objekte 20a liegen diese zwar in seiner Reichweite, aber verstreut über den ganzen Bereich 21b.
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In 3c ist dargestellt, wie die Objekte 20a auf einer Anzeigefläche 10 nach 3a oder 3b gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens verschoben werden können. Der Benutzer 23 kann eine bestimmte Geste auf oder vor der Anzeigefläche 10 ausführen, wobei durch die Art der Geste ein bestimmter Steuerbefehl festgelegt wird und durch die Position, an der die Geste erfasst wird, ein Bereich 21a bestimmt wird. Beispielsweise wird das Antippen der Anzeigefläche 10 mit einem Finger für eine bestimmte Dauer einer Verschiebeaktion der Objekte 20a in den Bereich 21a zugeordnet.
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Wird nun erfasst, wie der Benutzer 23 die Anzeigefläche 10 antippt, weil er beispielsweise die entsprechenden Schaltflächen bedienen möchte, so wird um die Position, an der sein Finger die Anzeigefläche 10 berührt, der Bereich 21a gebildet und die Objekte 20a in diesen Bereich verschoben. Die weitere Bedienung ist nun sehr komfortabel, weil sich die Schaltflächen unmittelbar in der Nähe seiner Finger befinden.
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Möchte der Benutzer 23 nun weitere Bedienaktionen durchführen, so kann es lästig sein, dass sich bereits viele Objekte 20a im Bereich 21b seiner Reichweite oder im Bereich 21a in unmittelbarer Nähe seiner Hand befinden. Beispielsweise möchte er sich ein noch nicht dargestelltes kontextspezifisches Bedienmenü 22 anzeigen lassen. Er kann nun mittels einer anderen Geste, z. B. einer Mehrfinger-Geste, wiederum die Anzeigefläche 10 antippen. Bei Erfassen der Geste wird ein Bereich 21d auf der Anzeigefläche 10 um die Berührposition seiner Hand gebildet, die Objekte 20a werden aus diesem Bereich 21d herausgeschoben und anstelle dessen dort ein kontextspezifisches Bedienmenü 22 dargestellt. Der Bereich 21d kann auch derart gebildet sein, dass er teilweise mit dem Bereich 21c außerhalb der Reichweite des Benutzers 23 überlappt.
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Die Objekte 20a sind im gezeigten Beispiel nur gerade soweit verschoben worden, dass sie am Rand außerhalb des Bereichs 21d liegen. Es wäre auch möglich, die Objekte 20a an andere Positionen außerhalb des Bereichs 21d zu verschieben. Auch könnten die Objekte durch eine bestimmte Geste wieder an die ursprüngliche Position zurückverschoben werden, beispielsweise wieder an die Ausgangspositionen wie in 3a gezeigt.
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In 3e ist dargestellt, wie ein zweiter Benutzer 23a durch eine Geste analog zum Vorgang in 3c die Objekte 20a in einen durch die Position seiner Geste neu definierten Bereich 21a verschiebt. Möglich wäre auch, dass dieser Benutzer 23a durch die im Grunde identische Geste andere Objekte 20 verschiebt, als dies zu 3c beschrieben wurde. Beispielsweise ist es ihm nicht gestattet, Schaltflächen für gewisse Fahrzeugfunktionen zu bedienen oder zu verschieben.
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Die Objekte 20b sind durch die Gesten nicht verschoben worden und befinden sich, wie in 3c, nicht innerhalb des Bereichs 21a und, wie in 3d gezeigt, nicht notwendigerweise außerhalb des Bereichs 21d.
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Insbesondere können die Objekte 20b derart dargestellt werden, dass sie mit den Objekten 20a überlappen oder sich gegenseitig verdecken, während Objekte 20a untereinander und 20b untereinander gegebenenfalls weiter verschoben werden, um eine Überlappung innerhalb der Teilmengen 20a, 20b zu vermeiden. Alternativ können aber auch die Objekte 20a, 20b unterschiedlicher Teilmengen oder Bildebenen 10a, 10b unter Vermeidung von Überlappungen oder Verdeckungen angeordnet werden, so dass die verschobenen Objekte 20a, 20b beispielsweise auf Lücke zu den von der Verschiebung nicht betroffenen Objekte 20a, 20b angezeigt werden. Dabei muss die Verschiebung der Objekte 20a nicht unbedingt durch eine Geste eines Benutzers 23 ausgelöst worden sein, sondern es können auch die Objekte 20b durch ein Anwendungsprogramm, beispielsweise einem Navigationsprogramm, verschoben werden.
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Insbesondere könnte die Route oder das Navigationsziel eines Navigationsprogramms als Hintergrund auf der Anzeigefläche 10 dargestellt werden und von einer Schaltfläche im Vordergrund verdeckt werden. Eine solche Schaltfläche kann nun derart verschoben werden, dass um die Anzeigeelemente des Navigationsprogramms eine Zone 21d gebildet wird, aus dem die Schaltfläche hinausgedrängt wird, bis keine Überlappung mehr stattfindet, beispielsweise, indem die Schaltfläche eine Mindestanzahl von Pixel auf der Anzeigefläche in horizontaler und vertikaler Richtung von diesem Bereich 21d entfernt ist.
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In den 4a bis 4g sind kontextspezifische Bedienmenüs 22 auf einer Anzeigefläche 10 in einem Fahrzeug nach Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Bedienkonzept ist dabei beispielsweise so ausgebildet, wie es bereits mit Bezug zu der 3d ausgeführt wurde. Einem Benutzer 23 wird es ermöglicht, an einer beliebigen Stelle die Anzeigefläche 10 mit einer Mehrfinger-Geste zu berühren, woraufhin um die Position der Geste ein Bereich 21d gebildet wird, in dem das Bedienmenü 22 dargestellt wird.
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In 4a ist dargestellt, wie die Seitenfläche des Daumens von der berührungsempfindlichen Anzeigefläche 10 erkannt wird und um die Berührposition ein Bereich 21d definiert wird, in dem ein Kontrollfeld für das Bedienmenü 22 angezeigt wird. Das Aufstützen des Daumens ermöglicht dabei eine bessere feinmotorische Kontrolle und „blinde” Bedienbarkeit.
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In den 4b bis 4d sind beispielhafte Ausgestaltungen der Bedienmenüs 22 gezeigt. Insbesondere ermöglicht ein fester Abstand der Schaltflächen um den Berührpunkt, dass das Bedienmenü 22 besonders ergonomisch mit den Fingern bedient werden kann.
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In den 4e bis 4g ist dargestellt, wie eine spezifische Geste bestimmte Anwendungen an der Position aktivieren kann, an der die Berührung stattfindet. Beispielsweise kann durch ein langes Drücken mit dem Zeigefinger ein Bedienmenü 22 zu einer ersten Anwendung geöffnet werden, wie in 4e ein Audiosystem. Durch ein entsprechendes Drücken mit zwei oder drei Fingern können Bedienmenüs 22 zu anderen Anwendungen geöffnet werden, beispielsweise zu einem Navigationsprogramm (4f) oder zu den Fahrzeugeinstellungen (4g).
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Die beschriebenen Gesten können auch anderen Steuerbefehlen zugeordnet werden, insbesondere den Verschiebeaktionen von Objekten 20a gemäß der Beschreibung zu 3c.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Anzeigefläche
- 10a
- erste virtuelle Bildebene
- 10b
- zweite virtuelle Bildebene
- 11
- Mittel zum Erfassen von Gesten
- 12
- Analyseeinrichtung
- 13
- Steuervorrichtung
- 14
- Datenbus
- 15
- Infotainmenteinrichtung
- 16
- Navigationssystem
- 17
- Klimaanlage
- 20
- Objekt
- 20a
- Objekt einer ersten Teilmenge
- 20b
- Objekt einer zweiten Teilmenge
- 21a
- erster Bereich der Anzeigefläche
- 21b
- zweiter Bereich der Anzeigefläche
- 21c
- dritter Bereich der Anzeigefläche
- 21d
- vierter Bereich der Anzeigefläche
- 22
- Bedienmenü
- 23
- Benutzer
- 23a
- weiterer Benutzer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112007000278 T5 [0008]
- DE 112006003600 T5 [0009]
- EP 1466242 B1 [0010]
