DE102010053788A1

DE102010053788A1 - Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung und Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010053788A1
Application number: DE102010053788A
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. Form Thomas; Dr. Wäller Christoph
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2012-06-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug, bei dem eine Annäherung eines Betätigungselements (4) an ein Bedienelement (2) und/oder eine Berührung des Bedienelements (2) durch ein Betätigungselement (4) erfasst wird und ein mit der Betätigung des Bedienelements (2) zusammenhängendes Signal erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob eine fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist, und das mit der Betätigung des Bedienelements (2) zusammenhängende Signal nicht erzeugt wird, wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Bedienvorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug, bei dem eine Annäherung eines Betätigungselements an ein Bedienelement und/oder eine Berührung des Bedienelements durch ein Betätigungselement erfasst wird und ein mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängendes Signal erzeugt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug mit einem Bedienelement, einer Sensoreinrichtung, mit welcher eine Annäherung eines Betätigungselements an das Bedienelement- und/oder eine Berührung des Bedienelements durch ein Betätigungselement erfassbar ist, und einer Steuervorrichtung, mit welcher in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung erfassten Annäherung und/oder Berührung des Bedienelements ein mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängendes Signal erzeugbar ist.
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 beliebige Funktionseinrichtungen des Fahrzeugs, 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.
Um die vielfältigen Einrichtungen im Fahrzeug bedienen zu können, werden in Fahrzeugen vielfach zentrale Multifunktionsbediensysteme eingesetzt, welche eine oder mehrere Multifunktionsanzeige(n) und Bedienelemente umfassen, mit denen die im Fahrzeug enthaltenen Einrichtungen bedient werden können. Die Bedienung wird dabei durch die auf der Multifunktionsanzeige wiedergegebene Information unterstützt bzw. geführt. Ferner kann über das Bediensystem ausgewählt werden, welche Informationen auf der Multifunktionsanzeige angezeigt werden sollen.
Aus der EP 0 366 132 B1 ist ein Multifunktionsbediensystem bekannt, bei dem die Auswahl von Funktionsgruppen und die Auswahl individueller Funktionen mittels eines Drehdrückschalters erfolgt, bei dem der Schalter in Richtung der Drehachse betätigbar ist. Aus der DE 199 44 324 A1 ist ein Multifunktionsbediensystem bekannt, das einen Drehschalter zur Auswahl von Funktionen aufweist, die innerhalb eines Anzeigefeldes eines Displays darstellbar sind. Um den Drehschalter herum sind Druckschalter angeordnet, denen ebenfalls Anzeigefelder des Displays zugeordnet sind. Schließlich ist aus der DE 103 24 579 A1 eine Bedienvorrichtung zur Steuerung von Fahrzeugeinrichtungen bekannt, die ein berührungsempfindliches Bedienfeld aufweist.
Neben den vorstehend beschriebenen abgesetzten Bedienelementen wurde ferner vorgeschlagen, eine Anzeigefläche mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche auszustatten. Solche Anzeigeflächen 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 WO 2010/026044 A1 beschrieben.
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 sehr wichtig, dass der Bedienvorgang und die damit verbundene Informationsaufnahme nicht zu einer Ablenkung des Fahrers während der Fahrt führt. Der Bedienvorgang sollte daher so wenig Aufmerksamkeit vom Fahrer erfordern wie möglich und außerdem schnell durchführbar sein. Des Weiteren sollten die Bedienelemente auch dann sicher und schnell betätigt werden können, wenn im Fahrzeug Vibrationen auftreten oder sich das Fahrzeug auf einer unebenen Fahrbahn bewegt.
Um die Bedienung einer berührungsempfindlichen Oberfläche eines Touchscreens zu erleichtern, wurden in der DE 10 2006 037 154 A1 und der DE 10 2006 037 156 A1 vorgeschlagen, die Position eines Betätigungselements zu detektieren, bevor es die berührungsempfindliche Oberfläche berührt. Beispielsweise wird die Annäherung eines Fingers eines Nutzers als Bedienabsicht interpretiert. Falls eine solche Bedienabsicht festgestellt wird, kann die auf der Anzeigefläche dargestellte Information so verändert werden, dass der Touchscreen leichter bedient werden kann. Bei einer erfassten Bedienabsicht werden insbesondere Schaltflächen vergrößert dargestellt, so dass sie vom Nutzer leichter getroffen werden können.
Bei einer Bedienvorrichtung, bei welcher z. B. ein Finger vor einem Bedienelement erfasst wird, um auf eine Bedienabsicht des Nutzers zu schließen, ergibt sich jedoch folgendes Problem: Falls der Nutzer seinen Finger unbeabsichtigt, z. B. während eines Fahrmanövers, an ein Bedienelement annähert oder das Bedienelement berührt, ist eine Betätigung des Bedienelements oder eine sich vorher ergebenen Veränderung des Anzeigeinhalts unerwünscht, da der Nutzer das Bedienelement überhaupt nicht betätigen will. Derartige Fehlinterpretationen aufgrund der Detektion eines Betätigungselements vor einem Bedienelement sollten vermieden werden.
In der DE 199 27 464 B4 ist eine Bedienvorrichtung beschrieben, welche am Lenkrad des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Bedienvorrichtung umfasst Tastelemente mit Drucksensoren. Um die Tastelemente haptisch wahrnehmen zu können, hat die Oberfläche der Lenkradbeschichtung im Bereich der Drucksensoren eine fühlbare, von der sonstigen Oberfläche abweichende Oberflächenstruktur. Des Weiteren ist vorgesehen, dass wenigstens ein Teil der Drucksensoren nur bei Geradeausfahrt oder einem geringen Lenkwinkel oder geringer Lenkwinkelgeschwindigkeit betätigbar ist.
Aus der DE 102 11 825 A1 ist eine weitere Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkradschalter bekannt. Für den Betrieb des Lenkradschalters wird eine Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs durch die Drehstellung des Lenkrads erfasst. In dieser Drehstellung des Lenkrads sind die den Lenkradschaltern zugeordneten Schaltfunktionen freigegeben. Bei einer Verdrehung des Lenkrads in eine Drehstellung, die einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs entspricht, werden die den Schaltern zugeordneten Schaltvorgänge gesperrt.
Schließlich wird in der DE 103 46 112 A1 eine Multifunktions-Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die ein Display und eine Eingabeeinrichtung zur An- und/oder Auswahl von auf dem Display dargestellten Menüpunkten aufweist. Die Eingabeeinrichtung ist dabei auf dem Lenkrad des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung und eine solche Bedienvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei denen Fehlbedienungen der Bedienvorrichtung vermieden werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob eine fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist, und das mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängende Signal nicht erzeugt wird, wenn eine fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit in Abhängigkeit von Parametern der Fahrt des Fahrzeugs geprüft, ob eine Sperrbedingung erfüllt ist. Ist dies der Fall, wird verhindert, dass das Signal erzeugt wird, das mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängt. Die Sperrbedingung ist insbesondere dann erfüllt, wenn aus den Parametern gefolgert wird, dass es unwahrscheinlich ist, dass das Bedienelement tatsächlich vom Nutzer betätigt werden sollte. Auf diese Weise können Fehlauslösungen beim Betrieb der Bedienvorrichtung verhindert werden.
Bei dem Signal, welches mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängt, kann es sich um ein Signal handeln, welches eine Funktionseinrichtung des Fahrzeugs steuert. Es handelt sich in diesem Fall somit um das Bediensignal selbst. Bei dem Signal, welches mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängt, kann es sich jedoch auch um ein Vorsignal handeln, welches bei der Annäherung des Betätigungselements an das Bedienelement oder der Berührung des Bedienelements durch das Betätigungselement erzeugt wird. In diesem Fall ist das Signal nur eine Reaktion auf eine von der Bedienvorrichtung erfasste Absicht des Nutzers, das Bedienelement zu betätigen. Die eigentliche Betätigung des Bedienelements wird dann erst später durchgeführt, woraufhin ein weiteres Signal erzeugt wird, das auch mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängt, nämlich das eigentliche Bediensignal.
Beispielsweise kann das mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängende Signal eine Anzeige in dem Fahrzeug erzeugen, die einen Hinweis auf die Funktion des Bedienelements oder auf die Position des Betätigungselements relativ zu dem Bedienelement gibt. Die Annäherung des Betätigungselements an das Bedienelement bzw. die Berührung des Bedienelements durch das Betätigungselement wird in diesem Fall somit als Bedienabsicht interpretiert, auf welche eine dem Bedienelement zugeordnete Anzeige erzeugt oder ein zu dem Bedienelement gehöriges Anzeigeelement verändert wird. Die Anzeige kann den Nutzer bei der Betätigung der Bedienvorrichtung unterstützen.
Die bei der Produktion des Fahrzeugs fest vorgegebenen Positionen, insbesondere der mechanischen Bedienelemente, können somit unabhängig von ihrer physikalischen Positionierung an einer beliebigen anderen Position z. B. als Anzeigeobjekt auf einer Anzeigefläche dargestellt werden. In Abhängigkeit von der Bedienabsicht für ein spezifisches Bedienelement kann der angezeigte Informationsgehalt des Bedienelements verändert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Beschriftungen für Bedienelemente ergonomisch und kostengünstig in Abhängigkeit von einer bestimmten Bediensituation dargestellt werden können. Auf diese Weise können verschiedene Produktvarianten, insbesondere länderspezifische Ausführungen, kostengünstig hergestellt werden, weil verschiedene Varianten mit derselben Bedieneinheit ausgestattet werden können und allenfalls Anpassungen der Software vorgenommen werden müssen.
Die Erfassung einer Bedienabsicht kann auf verschiedene Weisen erfolgen. In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Bedienabsicht des Bedienelements erfasst, wenn eine Annäherung in einem definierten Bereich um das Bedienelement oder eine Berührung einer definierten Aktivierungsposition des Bedienelements erfasst wurde. Die Bedienabsicht kann somit durch Berührung des Bedienelements mit einem Betätigungselement, z. B. der Fingerspitze des Fahrers, oder auch berührungslos mittels einer Annäherungserfassungseinrichtung erfasst werden.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt, wenn der Lenkwinkel einen Lenkwinkel-Grenzwert übersteigt. Der Lenkwinkel-Grenzwert kann beispielsweise in einem Bereich von 10° bis zum maximal möglichen Lenkwinkel liegen, wobei ein Lenkwinkel von 0° einer Geradeausfahrt entspricht, bei welcher das Lenkrad nicht eingeschlagen ist. Der Lenkwinkel-Grenzwert ist insbesondere 15°.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwert übersteigt. Die fahrtbezogene Sperrbedingung kann allein aufgrund der Überschreitung des Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwerts erfüllt werden, bevorzugt ist die fahrtbezogene Sperrbedingung jedoch erfüllt, wenn eine Kombination aus der Überschreitung des Lenkwinkel-Grenzwerts und der Überschreitung des Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwerts erfolgt. In diesem Fall ist der Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwert beispielsweise in einem, Bereich von 20 km/h bis zur maximal möglichen Fahrzeuggeschwindigkeit, bevorzugt ist der Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwert 30 km/h. Dies bedeutet, dass ist die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist und somit das mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängende Signal nicht erzeugt wird, wenn das Fahrzeug zum einen eine Geschwindigkeit von mehr als 30 km/h hat und zum anderen der vorstehend angegebene Lenkwinkel-Grenzwert überschritten ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die befahrene Straßenklasse ermittelt. Die fahrtbezogene Sperrbedingung ist dann erfüllt, wenn eine bestimmte Straßenklasse befahren wird. Diese Bedingung kann allein herangezogen werden oder in Kombination mit einer oder mehreren der vorstehend genannten Bedingungen. Dabei können insbesondere die Grenzwerte für den Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Straßenklasse festgelegt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die momentane Position des Fahrzeugs ermittelt. Die fahrtbezogene Sperrbedingung ist in diesem Fall dann erfüllt, wenn sich das Fahrzeug bei bestimmten Positionen oder in bestimmten geographischen Bereichen befindet. Auch diese Bedingung kann allein herangezogen werden oder in Kombination mit einer oder mehreren der vorstehend genannten Bedingungen. Dabei können insbesondere die Grenzwerte für den Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugs festgelegt werden.
Die fahrtbezogene Sperrbedingung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren somit parametrisiert. Diese Parametrisierung wird so vorgenommen, dass, wenn die Sperrbedingung erfüllt ist, eine Situation wahrscheinlich ist, in welcher der Fahrer nicht gewollt das Bedienelement betätigt hat bzw. nicht die Absicht hat, das Bedienelement zu betätigen. In diesem Fall benötigt der Fahrer mit noch höherer Wahrscheinlichkeit auch die mit der Annäherung an das Bedienelement bzw. die Berührung des Bedienelements verbundene Unterstützung für die Bedienung des Bedienelements nicht. Die Fahraufgabe stellt in diesem Moment nämlich eine so hohe Beanspruchung für den Fahrer dar, dass eine Betätigung in dieser Situation unwahrscheinlich ist.
Um Fehlbedienungen noch besser zu vermeiden und die fahrtbezogene Sperrbedingung noch genauer festlegen zu können, wird bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers beim Fahren des Fahrzeugs und/oder die Fahrsituation ermittelt und in Abhängigkeit von der ermittelten Aufmerksamkeitsbeanspruchung und/oder der Fahrsituation werden Grenzwerte der Sperrbedingung festgelegt. Beispielsweise kann ein Maß für die Aufmerksamkeitsbeanspruchung ermittelt werden und festgelegt werden, dass die Sperrbedingung erfüllt ist, wenn die Aufmerksamkeitsbeanspruchung ein bestimmtes Maß übersteigt. Ebenfalls können die Fahrsituationen kategorisiert werden und festgelegt werden, dass die Sperrbedingung erfüllt ist, wenn bestimmte Fahrsituationen vorliegen. Schließlich können die vorstehend genannten Grenzwerte für den Lenkwinkel und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers beim Fahren des Fahrzeugs und/oder der Fahrsituation festgelegt werden.
Die Fahrsituation kann z. B. auf Basis sogenannter Kontextdaten ermittelt werden. Unter dem Begriff „Kontext” wird allgemein jede Art von Information verstanden, die zur Beschreibung der Situation einer Entität genutzt werden kann. Eine Entität ist dabei eine Person, ein Ort oder ein Objekt mit Relevanz für die Interaktion zwischen einem Benutzer und einer Anwendung, einschließlich des Benutzers und der Anwendung selbst. Hier werden unter dem Kontext der Interaktion des Fahrers mit dem Fahrzeug alle Informationen verstanden, die für die Interaktion des Fahrers mit dem Fahrzeug relevant sind. Das ist insbesondere die aktuelle Fahrsituation. Der Kontext kann außerdem ein Benutzermodell des Fahrers umfassen.
Die Beschreibung der Situation lässt sich in Kategorien unterteilen. Man kann dabei zwischen der Situation im Fahrzeugumfeld (z. B. die eigene Position, die Position anderer Fahrzeuge, Wetter, Verkehrslage), der Situation im Fahrzeuginnenraum (Zustand und Verhalten des Fahrers und ggf. weiterer Insassen) und dem Fahrzeugzustand selbst unterscheiden.
Die Kontextdaten können beispielsweise dadurch gewonnen werden, dass kontextbezogene Basisdaten erfasst werden und die Basisdaten mittels einer Datenverarbeitungseinrichtung interpretiert werden.
Es werden als kontextbezogene Basisdaten z. B. folgende Daten erfasst: die Phase der Autofahrt, d. h. beispielsweise, ob die Fahrt gerade begonnen hat oder bald endet, ob es sich um eine Stadtfahrt oder eine Autobahnfahrt handelt oder ob man sich gerade in einem Stau befindet; die Bedienhistorie eines Nutzers; Fahrzeugdaten, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, -beschleunigung und der Zustand der Beleuchtungsfunktionen sowie die Fahrtrichtung; Daten zur Verkehrssituation in der Umgebung und/oder auf der Route des Fahrzeugs; Daten über die Verfassung des Fahrers, wie z. B. physiologische und psychologische Daten; Daten zum Fahrzeuginnenraum; Uhrzeit und/oder Datumsdaten.
Die Basisdaten können auf vielfältige Art mittels hierfür vorgesehener oder verwendeter Erfassungseinrichtungen gewonnen werden. Beispielsweise können die Basisdaten mittels Sensoren des Fahrzeugs erfasst werden. Hierbei werden insbesondere alle Sensoren berücksichtigt, die in irgendeiner Form Daten liefern, welche für den emotionalen Zustand des Fahrers in irgendeiner Form relevant sind. Ferner können die Basisdaten aus zumindest einem in dem Fahrzeug vorgesehenen Speicher ausgelesen werden. Schließlich können Basisdaten mittels zumindest einer Kommunikationsschnittstelle von fahrzeugexternen Informationsquellen übertragen werden. Die Daten können beispielsweise über ein Mobilfunknetz oder ein drahtloses Datennetz übertragen werden.
Die Erfassungseinrichtungen sind z. B. ausgewählt unter der folgenden Gruppe: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Drehzahlsensor, Sensoren zum Messen des Abstands und/oder der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden und/oder eines folgenden Fahrzeugs, Sichtweitensensoren, Außentemperatursensoren, Feuchtigkeits-, Regen- und/oder Nässesensoren, Sensoren zum Zustand des Scheibenwischers, Sonnenstrahlungssensoren, Sensoren des Antiblockiersystems, des Spurhalteassistenten, des Bremsassistenten, der automatischen Distanzregelung und der Einparkhilfe, Sensoren für Verkehrsregelungen, wie Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Spurbegrenzungen, Sensoren für Fußgänger oder Radfahrer in der Nähe des eigenent Fahrzeugs, Daten des fahrzeuginternen CAN-Buses, Uhren, externe Informationsdienste, die z. B. Verkehrsinformationen übertragen, Datenspeicher der Steuergeräte des Fahrzeugs und des Navigationssystems, vom Navigationssystem bestimmte oder über das Navigationssystems eingegebene Daten, wie z. B. die Zieladresse oder die Route zu einem bestimmten Ziel.
Beispiele für die Erfassungseinrichtungen, durch welche Basisdaten zum Innenraumzustand des Fahrzeugs erfasst werden, sind ausgewählt unter der folgenden Gruppe: Sensoren für Zigarettenrauch, Sensoren für die Innenraumtemperatur, Sensoren zur Bedienung einzelner Bedienelemente im Fahrzeuginnenraum.
Beispiele für die Erfassungseinrichtungen, durch welche Basisdaten zu den Insassen, insbesondere dem Fahrer, des Fahrzeugs erfasst werden, sind ausgewählt unter der folgenden Gruppe: Sensoren zur Identifikation der Fahrzeuginsassen, insbesondere des Fahrers, Sensoren zum Bedienverhalten eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers, wie z. B. Sensoren für die Bedienfreguenz bestimmter Bedieneinrichtungen, Sensoren für die Bedienfehlerrate und die Geschwindigkeit der Bedienung, Sensoren zur Erfassung physiologischer Daten des Fahrers, wie z. B. der Pulsfrequenz, der Atemfrequenz, der Griffdruckkraft am Lenkrad und/oder der Sauerstoffsättigung im Blut, des Hautleitwertes des Fahrers, Sensoren für die Blickrichtungserkennung und/oder Gestik- und Mimikerkennung, Speicher, in denen persönliche bzw. individuelle Daten von Fahrzeuginsassen, insbesondere des Fahrers gespeichert sind, wie z. B. das Alter, das Geschlecht und der Wissensstand, sowie persönliche Präferenzen, wie z. B. das Interesse an bestimmten Kategorien von Informationen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug bereitgestellt, bei dem eine Annäherung eines Betätigungselements an ein Bedienelement und/oder eine Berührung des Bedienelements durch ein Betätigungselement erfasst wird. Nachdem eine Annäherung des Betätigungselements an das Bedienelement oder eine Berührung des Bedienelements durch das Betätigungselement erfasst wurde, wird ein mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängendes Signal nach Ablauf eines Zeitintervalls erzeugt. Die Länge des Zeitintervalls wird in diesem Fall in Abhängigkeit von zumindest einem fahrtbezogenen Parameter gewählt. In diesem Fall wird somit das mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängende Signal nicht gesperrt, sondern verzögert. Hierdurch wird erreicht, dass das Signal, beispielsweise bei einem den Fahrer beanspruchenden Fahrmanöver, mit einer größeren Verzögerung erzeugt wird. Beispielsweise kann die mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängende Anzeige mit einer größeren Verzögerung dargestellt werden.
Es ist jedoch auch möglich, dass das Erzeugen des Signals in Abhängigkeit von den fahrtbezogenen Parametern verzögert wird und in Abhängigkeit von der fahrtbezogenen Sperrbedingung vollständig gesperrt wird. Hierdurch wird erreicht, dass das Signal, beispielsweise bei einem den Fahrer wenig beanspruchenden Fahrmanöver, mit einer größeren Verzögerung erzeugt wird, und das Erzeugen des Signals gesperrt wird, wenn ein Fahrmanöver erfasst wurde, das den Fahrer stark beansprucht.
Der fahrtbezogene Parameter kann die Parameter, welche für die Bestimmung der Sperrbedingung herangezogen werden, vollständig oder zum Teil umfassen, wobei gegebenenfalls andere Grenzwerte gesetzt werden. Der fahrtbezogene Parameter umfasst insbesondere den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die momentane Position des Fahrzeugs.
Die eingangs genannte Bedienvorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Erfassungseinrichtung, insbesondere mehrere Erfassungseinrichtungen, umfasst, die mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind. Die Steuervorrichtung ist so eingerichtet, dass sie in Abhängigkeit von Daten der zumindest einen Erfassungseinrichtung prüft, ob eine fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist, und das mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängende Signal nicht erzeugt, wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, des vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zu implementieren. Die Bedienvorrichtung weist somit dieselben Vorteile auf wie das erfindungsgemäße Verfahren.
Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist das Bedienelement durch eine mechanische Deformation betätigbar. Es kann sich beispielsweise um einen Tastschalter oder einen Druckschalter handeln. In diesem Fall tritt in der von der Sensoreinrichtung erfassten Berührung des Bedienelements durch das Betätigungselement keine mechanische Deformation auf. Es wird somit, wie vorstehend erläutert, durch die Berührung des Bedienelements ein Vorsignal erzeugt, welches beispielsweise den Nutzer bei der Bedienung des Bedienelements unterstützt, indem zum Beispiel Informationen zu der Funktion des Bedienelements angezeigt werden. Die eigentliche Betätigung des Bedienelements erfolgt erst durch eine Krafteinwirkung, die zu einer mechanischen Deformation, d. h. zum Drücken des Tast- oder Druckschalters, führt.
Bei dem Betätigungselement kann es sich um ein beliebiges Element handeln, mit welchem das Bedienelement betätigt werden kann. Es handelt sich bei dem Betätigungselement insbesondere um die Hand, einen Finger bzw. die Fingerspitze eines Nutzers. In dem Detektionsbereich wird insbesondere die Hand oder die Fingerspitze des Nutzers erfasst, bevor die Fingerspitze die Oberfläche des Bedienelements berührt.
Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Annäherungserfassungseinrichtung umfassen, die wiederum eine Reflektionslichtschranke umfasst, 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 erfasst. 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 Detektionszonen umfassen, die jeweils elektromagnetische Detektionsstrahlung in die jeweilige Detektionszone emittieren. Ferner kann eine Modulationsvorrichtung zum Modulieren der emittierten Detektionsstrahlung vorgesehen sein, so dass sich die Detektionsstrahlung, die in die einzelnen Detektionszonen 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 Detektionszone die Detektionsstrahlung an einem Betätigungselement gestreut oder reflektiert wurde. Mittels der Annäherungserfassungseinrichtung kann in diesem Fall die Aufenthaltsdauer eines Betätigungselement separat für jede Detektionszone bestimmt werden, um besonders genau die Annäherung des Betätigungselements an das Bedienelement verfolgen zu können.
Des Weiteren kann die Sperrbedingung in Abhängigkeit von der Sitzposition des bedienenden Nutzers gewählt werden. Es kann z. B. vorgesehen sein, dass nur eine Sperrbedingung berücksichtigt wird, wenn die Betätigung vom Fahrer ausgeht. In diesem Fall ist eine Sitzpositionserfassungsvorrichtung vorgesehen, mit welcher die Sitzposition des Nutzers des Betätigungselements erfasst werden kann. Die Sitzpositionserfassungsvorrichtung kann z. B einen Signalgeber umfassen, der ein schwaches elektrisches Hochfrequenzsignal in den Nutzer einkoppelt, der sich bei einer Sitzposition, wie z. B. einem Fahrzeugsitz, befindet. Dieses Hochfrequenzsignal kann von einer Empfangseinrichtung in der Nähe der Bedienoberfläche durch eine kapazitive Kopplung erfasst werden, sobald der Nutzer mit seinem Betätigungselement, insbesondere seiner Fingerspitze, in den Detektionsbereich eintritt, wodurch die Sitzposition des Nutzers ermittelt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist das Bedienelement insbesondere am Lenkrad des Fahrzeugs angeordnet. In diesem Fall kann es besonders leicht passieren, dass während der Fahrt eine ungewollte Betätigung des am Lenkrad angeordneten Bedienelements erfolgt. Eine solche ungewollte Betätigung kann durch die Sperrbedingung unterbunden werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist die Bedienoberfläche des Bedienelements berührungsempfindlich. Es handelt sich insbesondere um eine berührungsempfindliche Bedienoberfläche einer Anzeigefläche. Das Bedienelement ist in diesem Fall somit ein Touchscreen. In diesem Fall können das Bedienelement, d. h. der Touchscreen, und die Annäherungserfassungseinrichtung mit einer Steuervorrichtung gekoppelt sein, mittels derer die auf der Anzeigefläche wiedergegebene Anzeige in Abhängigkeit von dem Signal für die Bedienabsicht eines Nutzers veränderbar ist. Wie bereits mit Bezug zu dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, kann die Anzeige bei einer Bedienabsicht eines Nutzers so verändert werden, dass der Nutzer den Touchscreen leichter betätigen kann. Beispielsweise können Schaltflächen vergrößert dargestellt werden oder die Anzeige von einem Anzeigemodus in einen Bedienmodus wechseln.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen im Detail erläutert.
1 zeigt die Ansicht des Cockpits eines Fahrzeugs aus Sicht des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung und
2 zeigt schematisch den Aufbau des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung.
Die Bedienvorrichtung ist in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, angeordnet. Sie umfasst eine Bedieneinheit 1, welche mehrere Bedienelemente 2 aufweist. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bedieneinheit 1 auf zwei Speichen des Lenkrads 3 des Fahrzeugs angeordnet. Es kann sich beispielsweise um eine sogenannte Kreuzwippe handeln, welche als Bedienelemente 2 zumindest vier äußere Tastschalter und einen mittleren Tastschalter umfasst.
Die Bedienelemente 2 können von einem Nutzer bequem mittels eines Betätigungselement 4 betätigt werden. Im folgenden wird davon ausgegangen, dass das Betätigungselement 4 ein Finger 4 des Fahrers ist.
Mittels der Bedieneinheit 1 lassen sich vielfältige Funktionen von Funktionseinrichtungen des Fahrzeugs bedienen. Dabei ist es möglich, den Bedienelementen 2 der Bedieneinheit 1 in einem beispielsweise hierarchischen Bedienkonzept verschiedene Funktionen zuzuordnen. Die Beschriftung der Bedienelemente 2 ist daher sehr unspezifisch. Mittels einer Anzeigevorrichtung 5 wird jedoch ein Anzeigeobjekt 6 angezeigt, welches der Bedieneinheit 1 zugeordnet ist. Dieses Anzeigeobjekt 6 enthält Informationen zu der aktuellen Funktion der einzelnen Bedienelemente 2 der Bedieneinheit 1.
In 2 ist der Aufbau des Ausführungsbeispiels der Bedienvorrichtung im Detail gezeigt. Von der Bedieneinheit 1 ist in diesem Fall beispielhaft ein bestimmtes Bedienelement 2 dargestellt. Die weiteren Bedienelemente 2 der Bedieneinheit 1 können zum Teil oder insgesamt entsprechend aufgebaut sein.
Dem Bedienelement 2 ist eine Sensoreinrichtung zugeordnet, welche eine Berührsensorik 8 und eine Annäherungssensorik 9 umfasst. Statt beider Sensoriken 8, 9 kann auch nur eine der beiden Sensoriken 8, 9 vorgesehen sein.
Mittels der Annäherungssensorik 9 kann der Finger 4, insbesondere die Fingerspitze, des Fahrers in einem Detektionsbereich 10 erfasst werden. Der Detektionsbereich 10 ist insbesondere so gebildet, dass eine Annäherung des Fingers 4 an die Oberfläche des Bedienelements 2 erfasst werden kann, bevor die Fingerspitze das Bedienelement 2 berührt.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Annäherungssensorik 9 emittiert diese elektromagnetische Detektionsstrahlung, vorzugsweise im infraroten Wellenlängenbereich, in dem Detektionsbereich 10. Hierfür können beispielsweise Leuchtdioden, die Licht im infraroten Wellenlängenbereich emittieren, in der Umgebung des Bedienelements 2 angeordnet sein. Ferner ist ein Empfangselement wie beispielsweise eine Photodiode in der Umgebung des Bedienelements 2 angeordnet, welches die gestreute Infrarotstrahlung detektiert. Schließlich kann noch ein Referenzleuchtmittel vorgesehen sein, um die Hintergrundstrahlung im Fahrzeug zu kompensieren. Durch die Auswertung der empfangenen gestreuten bzw. reflektierten Detektionsstrahlung bzw. Referenzstrahlung kann auf diese Weise von einer Steuervorrichtung 7 die Position des Fingers 4 in dem Detektionsbereich 10 erfasst werden.
Bei einer alternativen Ausbildung der Annäherungssensorik 9 werden zusätzlich Frequenzsignale über den Körper eines Nutzers übertragen. Auf diese Weise kann die Position der Fingerspitze des Nutzers erfasst werden. Ferner kann hierdurch die Sitzposition des Nutzers identifiziert werden. Schließlich ist es auch möglich, die Position des Fingers 4 und/oder die Sitzposition des Nutzers mittels eines Kamerasystems und nachgeordneter Bildverarbeitung oder durch ein Ultraschallsensorsystem zu erfassen.
Statt nur das Eintreten eines Betätigungselements 4 in den Detektionsbereich 10 zu erfassen, kann die Annäherungssensorik 9 auch Gesten erfassen, die von dem Finger 4 oder der Hand des Nutzers innerhalb des Detektionsbereichs 10 ausgeführt werden. Diese Gesten können von der Steuervorrichtung 7 interpretiert und in entsprechende Steuersignale umgesetzt werden.
Für die Oberfläche des Bedienelements 2 ist alternativ oder zusätzlich zu der Annäherungssensorik 9 eine Berührsensorik 8 vorgesehen sein. Es kann sich hierbei um einen an sich bekannten Berührungssensor handeln, der in das Bedienelement 2 integriert ist oder auf oder unter seiner Oberfläche angeordnet ist. Beispielsweise kann ein mechanischer Druck in ein elektrisches oder optisches Signal umgesetzt werden, um die Berührung des Bedienelements 2 zu erfassen. Ferner kann der Berührungssensor als kapazitiver Sensor ausgebildet sein. Es kann somit ein Touchpad, insbesondere ein kapazitives Touchpad unter der Oberfläche der Bedieneinheit 1, d. h. zum Beispiel unter der Kreuzwippe am Lenkrad 3 des Fahrzeugs, bereitgestellt werden.
Unabhängig von dem Eintritt eines Betätigungselements 4 in den Detektionsbereich 10 und von einer etwaigen Berührung der Oberfläche des Bedienelements 2, welche von der Berührungssensorik 8 erfasst wird, wird das Bedienelement 2 mechanisch durch das Ausüben eines bestimmten Drucks betätigt. Will somit ein Nutzer zum Beispiel mit seinem Finger 4 das Bedienelement 2 betätigen, tritt zunächst seine Fingerspitze in den Detektionsbereich 10 ein. Dies wird mittels der Annäherungssensorik 9 und der Steuervorrichtung 7 erfasst. Anschließend berührt der Nutzer mit seinem Finger 4 die Oberfläche des Bedienelements 2. Dies wird von der Berührsensorik 8 und der Steuervorrichtung 7 erfasst. Unabhängig davon wird schließlich die eigentliche Betätigung des Bedienelements 2 durch Drücken des Tastschalters von der Bedienvorrichtung 7 erfasst. Beispielsweise kann beim Drücken des Tastschalters ein elektrischer Kontakt geschlossen werden. Dabei tritt eine mechanische Deformation einer Feder des Tastschalters auf. Der Taster des Tastschalters wird bewegt.
Die Steuervorrichtung 7 ist ferner mit der Anzeigevorrichtung 5 gekoppelt. Sie erzeugt Graphikdaten für die Darstellung auf einer Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung 5. Bei der Anzeigevorrichtung 5 handelt es sich beispielsweise, wie in 1 gezeigt, um ein Display im Kombiinstrument des Fahrzeugs. Die Anzeigevorrichtung 5 kann jedoch auch von einem sogenannten Head-up-Display des Fahrzeugs gebildet sein.
Die Steuervorrichtung 7 ist des Weiteren mit einem Datenbus 11, des Fahrzeugs verbunden, der wiederum mit verschiedenen Funktionseinrichtungen 13 des Fahrzeugs gekoppelt ist. Diese Funktionseinrichtungen 13 können Daten über den Datenbus 11 an die Steuervorrichtung 7 übertragen, welche diese Daten so aufbereitet, dass eine dazugehörige Anzeige von der Anzeigevorrichtung 5 wiedergegeben wird. Ferner kann die Steuervorrichtung 7 Betätigungen der Bedienelemente 2 erfassen und in Steuersignale für die Funktionseinrichtungen 13 umwandeln. Diese Steuersignale werden über den Datenbus 11 an die entsprechenden Funktionseinrichtungen 13 übertragen.
Vor dem Erzeugen der eigentlichen Steuersignale zum Bedienen der Funktionseinrichtung 13 kann jedoch ein anderes Steuersignal erzeugt werden, welches auch als Vorsignal bezeichnet wird. Dieses Vorsignal kann dazu dienen, den Nutzer bei der Betätigung der Bedieneinheit 1 zu unterstützen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bewirkt der Eintritt eines Betätigungselements 4 in den Detektionsbereich 10 eine Veränderung des von der Anzeigevorrichtung 5 dargestellten Anzeigeobjekts 6. Das Anzeigeobjekt 6 stellt eine Repräsentation der Bedieneinheit 1 dar, wobei jedes Bedienelement 2 symbolisch angezeigt wird. Wenn ein Betätigungselement 4 in den Detektionsbereich 10 eines bestimmten Bedienelements 2 eintritt, wird das Symbol für dieses Bedienelement 2 in dem Anzeigeobjekt 6 zum einen vergrößert dargestellt. Zum anderen wird in Verbindung mit dieser vergrößerten Darstellung in dem Anzeigeobjekt 6 eine Information dargestellt, welche auf die gegenwärtige, Funktion dieses Bedienelements 2 hinweist. Je nachdem, in welchem Menü des hierarchischen Bedienkonzepts sich der Nutzer befindet, kann sich die Funktion eines Bedienelements 2 nämlich unterscheiden.
Eine entsprechende Veränderung oder eine weitere Veränderung des Anzeigeobjekts 6 kann erfolgen, wenn erfasst worden ist, dass ein Betätigungselement 4 das Bedienelement 2 berührt hat, ohne es jedoch zu betätigen.
Statt einer Veränderung des Anzeigeobjekts 6 kann dieses auch erst eingeblendet werden, wenn das Betätigungselement 4 in den Detektionsbereich 10 eintritt bzw. die Oberfläche des Bedienelements 2 berührt wird. Ferner kann das Anzeigeobjekt 6 in diesem Fall aufblenden, d. h. heller werden.
Des Weiteren ist es möglich, dass die Position des Betätigungselements 4, d. h. die Position der Fingerspitze des Fingers 4 des Nutzers, relativ zu der Bedieneinheit 1 von dem Anzeigeobjekt 6 angezeigt wird. Der Nutzer muss somit nicht die Position seines Fingers 4 relativ zu der Bedieneinheit 1 direkt überprüfen. Stattdessen kann er die Anzeige der Anzeigevorrichtung 5 betrachten. Außerdem ist es auch nicht erforderlich, dass der Nutzer die Bedienelemente 2 haptisch erfastet.
Das auf das Erfassen der Annäherung eines Betätigungselements 4 an das Bedienelement 2 oder auf die Berührung des Bedienelements 2 erzeugte Signal wird auch als ein Signal bezeichnet, welches mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängt, da es aufgrund einer Bedienabsicht für die Betätigung des Bedienelements 2 erzeugt wird.
Des Weiteren ist die Steuervorrichtung 7 über dem Datenbus 11 mit einer oder mehreren Erfassungseinrichtung(en) 12 verbunden, welche unter anderem fahrtbezogene Parameter an die Steuervorrichtung 7 übertragen. Die fahrtbezogenen Parameter umfassen Daten, die in einem Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs stehen. Die Erfassungseinrichtungen 12 umfassen insbesondere einen Lenkwinkel-Sensor, der an der Lenkstange den Einschlagwinkel des Lenkrads misst. Der Lenkwinkel-Sensor überträgt diesen Einschlagwinkel an die Steuervorrichtung 7. Des Weiteren umfassen die Erfassungseinrichtungen 12 einen Sensor für die Fahrzeuggeschwindigkeit, welcher die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit an die Steuervorrichtung 7 überträgt.
Schließlich können die Erfassungseinrichtungen 12 auch Daten eines Navigationssystems des Fahrzeugs verwerten. Beispielsweise kann mittels der Erfassungseinrichtungen 12 die momentan befahrene Straßenklasse ermittelt und an die Steuervorrichtung 7 übertragen werden. Es kann insbesondere ermittelt werden, ob eine Autobahn, eine Landstrasse, eine innerörtliche Strasse oder eine Zone mit bestimmten Geschwindigkeitsbeschränkungen befahren wird. Des Weiteren können diese Erfassungseinrichtungen 12 die aktuell von einem Satellitenempfänger ermittelte Position des Fahrzeugs an die Steuervorrichtung 7 übertragen.
Die fahrtbezogenen Parameter, welche von den Erfassungseinrichtungen 12 übertragen worden sind, kann die Steuervorrichtung 7 im Hinblick auf die Betätigung des Bedienelements 2 weiter verarbeiten, wie es später erläutert wird.
Des Weiteren ist optional eine Einrichtung 14 zum Ermitteln der Fahrsituation und der Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers vorgesehen. Zum Ermitteln der Fahrsituation können die vorstehend beschriebenen fahrtbezogenen Parameter weiterverarbeitet werden. Des Weiteren können auch sogenannte Kontextdaten gewonnen werden. Hierfür werden neben den fahrtbezogenen Parametern weitere Basisdaten erfasst, an die Einrichtung 14 übertragen und von dieser interpretiert.
Zum Gewinnen der Basisdaten können die Erfassungseinrichtungen 12 zumindest einem in dem Fahrzeug vorgesehenen Speicher ausgelesen. Schließlich können Basisdaten mittels zumindest einer Kommunikationsschnittstelle von fahrzeugexternen Informationsquellen übertragen werden. Die Daten können beispielsweise über ein Mobilfunknetz oder ein drahtloses Datennetz übertragen werden.
Es werden als kontextbezogene Basisdaten z. B. folgende Daten erfasst: die Phase der Autofahrt, d. h. beispielsweise, ob die Fahrt gerade begonnen hat oder bald endet, ob es sich um eine Stadtfahrt oder eine Autobahnfahrt handelt oder ob man sich gerade in einem Stau befindet; die Bedienhistorie eines Nutzers; Fahrzeugdaten wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, beschleunigung und der Zustand der Beleuchtungsfunktionen sowie die Fahrtrichtung; Daten zur Verkehrssituation in der Umgebung und/oder auf der Route des Fahrzeugs; Daten über die Verfassung des Fahrers, wie z. B. physiologische und psychologische Daten; Daten zum Fahrzeuginnenraum; Uhrzeit- und/oder Datumsdaten. Bei der Interpretation der Basisdaten wird z. B. ein Bayes'sches Netz verwendet, dessen Variablen die Basisdaten bilden.
Aus diesen Kontextdaten kann nicht nur die aktuelle Fahrsituation ermittelt werden, sondern auch die Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers beim Fahren des Fahrzeugs. In das Maß für die Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers können neben den fahrtbezogenen Parametern auch fahrzeugunabhängige Parameter einfließen, wie die Uhrzeit, die Umweltbedingungen, das Verkehrsaufkommen und physiologische und psychologische Daten des Fahrers. Die Fahrsituation und die Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers werden von der Einrichtung 14 an die Steuervorrichtung 7 übertragen, welche diese Daten weiterverarbeitet, wie es später im Detail erläutert wird.
Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, welches mittels der vorstehend beschriebenen Bedienvorrichtung ausgeführt werden kann:
Der Fahrer kann mittels der Bedieneinheit 1 eine Funktion einer Funktionseinrichtung 13 des Fahrzeugs steuern. Um ein Steuersignal für diese Funktion zu erzeugen, ist es erforderlich, dass das Bedienelement 2, welches zum Beispiel als Tastschalter ausgebildet ist, gedrückt wird. Dabei tritt beispielsweise die mechanische Deformation der Feder des Tastschalters und die Bewegung des Tasters auf.
Von der Anzeigevorrichtung 5 wird ein Anzeigeobjekt 6 dargestellt, welches die Funktionen der einzelnen Bedienelemente 2 der Bedieneinheit 1 visualisiert. Wenn nun der Fahrer beispielsweise mit seinem Finger 4 in den Detektionsbereich 10 des Bedienelements 2 eintritt, wird dies von der Annäherungssensorik 9 erfasst und an die Steuervorrichtung 7 übertragen. Die Steuervorrichtung 7 interpretiert dieses Signal als Bedienabsicht. Die Steuervorrichtung 7 erzeugt daraufhin Graphikdaten, welche das Anzeigeobjekt 6 verändern, allerdings nur dann, wenn eine fahrtbezogene Sperrbedingung nicht erfüllt ist, wie es später erläutert wird. Die Veränderung des Anzeigeobjekts 6 besteht beispielsweise darin, dass ein Symbol, welches dem Bedienelement 2 zugeordnet ist, in dessen Detektionsbereich 10 der Finger 4 des Fahrers eingetreten ist, zum einen vergrößert dargestellt wird und zum anderen mit einem weiteren Hinweis auf die Funktion des Bedienelements 2 angezeigt wird. Diese Veränderung des Anzeigeobjekts 6 erleichtert es dem Nutzer, die gewünschte Funktion mittels der Bedieneinheit 1 auszuführen.
Bevor die Steuervorrichtung 7 jedoch die Graphikdaten für die Veränderung der Darstellung des Anzeigeobjekts 6 erzeugt, prüft sie, ob eine sogenannte fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist. Auf diese Weise sollen Fehlauslösungen in Zusammenhang mit der Betätigung des Bedienelements 2 vermieden werden, wenn der Fahrer ungewollt mit einem seiner Finger 4 oder seiner Hand in den Detektionsbereich 10 eintritt. Dies kann beispielsweise bei stärkeren Lenkbewegungen oder schnellerem Umgreifen am Lenkrad 3 der Fall sein.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel hängt die fahrtbezogene Sperrbedingung vom Lenkwinkel und von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ab. Beispielsweise kann die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt sein, wenn das Lenkrad 3 mehr als 15° von der 0°-Position für die Geradeausfahrt abweicht und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 30 km/h ist. Alternativ kann als weitere Bedingung noch hinzukommen, dass als Straßenklasse eine innerörtliche Straße befahren wird, d. h. insbesondere keine Landstraße und keine Autobahn.
Wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist, wird das Anzeigeobjekt 6 von der Steuervorrichtung 7 nicht verändert, obwohl ein Betätigungselement 4 in dem Detektionsbereich 10 erfasst worden ist. Es wird somit ein mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängendes Signal, in diesem Fall ein Signal, welches die Darstellung des Anzeigeobjekts 6 verändert, nicht erzeugt. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass auch die Betätigung des Bedienelements 2, d. h. das Drücken des Tastschalters, nicht dazu führt, dass ein Steuersignal für die Funktionseinrichtung 13 erzeugt und übertragen wird. Auch dieses mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängende Signal wird somit unterdrückt, wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist.
Weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheiden sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel insbesondere hinsichtlich der Parametrisierung der fahrtbezogenen Sperrbedingung. In die fahrtbezogene Sperrbedingung können weitere Parameter der Erfassungseinrichtungen 12 des Fahrzeugs einfließen. Ferner kann die fahrtbezogene Sperrbedingung von der Fahrsituation abhängen, wie sie von der Einrichtung 14 ermittelt worden ist. Des Weiteren kann zusätzlich oder alternativ eine Sperrbedingung in Abhängigkeit von der Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers beim Fahren des Fahrzeugs festgelegt werden, wie sie von der Einrichtung 14 ermittelt worden ist. Übersteigt diese Aufmerksamkeitsbeanspruchung einen bestimmten Grenzwert, ist die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt, andernfalls ist sie nicht erfüllt. Bei einer zu hohen Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers wird davon ausgegangen, dass er zum Beispiel mit seinem Finger 4 unbeabsichtigt in den Detektionsbereich 10 eingetreten ist, und das Bedienelement 2 eigentlich nicht bedienen will. In diesem Fall wird somit auch nicht ein Signal erzeugt, welches zu einer Veränderung des Anzeigeobjekts 6 führt, welches den Fahrer bei der Bedienung des Bedienelements 2 unterstützen soll. Zusätzlich wird auch kein Steuersignal erzeugt, selbst wenn nach dem Eintritt des Betätigungselements in den Detektionsbereich 10 das Bedienelement 2 betätigt wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nicht der Eintritt eines Betätigungselements in den Detektionsbereich 10 erfasst, sondern das Berühren des Bedienelements 2 an der Oberfläche wird mittels der Berührsensorik 8 erfasst. Das Bedienelement 2 ist in diesem Fall so ausgebildet, dass die eigentliche Betätigung nicht durch das Berühren der Oberfläche des Bedienelements 2 erfolgt, sondern durch eine mechanische Deformation eines Teils des Bedienelements 2. Ansonsten entspricht das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels dem Verfahren gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird sowohl der Eintritt eines Betätigungselements 4 in den Detektionsbereich 10 erfasst, als auch das Berühren der Oberfläche des Bedienelements 2 vor der eigentlichen Betätigung des Bedienelements 2. In diesem Fall kann mit dem Eintritt des Betätigungselements 4 in den Detektionsbereich 10 ein erstes Vorsignal erzeugt werden, welches beispielsweise das Anzeigeobjekt 6 wie vorstehend beschrieben verändert. Berührt das Betätigungselement 4 die Oberfläche des Bedienelements 2, wird ein zweites Vorsignal erzeugt, wodurch das Anzeigeobjekt 6 noch weiter verändert wird. Beispielsweise werden noch weitere Hinweise gegeben, welche den Nutzer bei der Bedienung unterstützen. Diese beiden Vorsignale, die mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängen, werden jedoch nicht erzeugt, wenn die vorstehend beschriebene fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist. Ferner wird auch kein Steuersignal bei der eigentlichen Betätigung des Bedienelements 2 erzeugt, wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist.
Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wie vorstehend erläutert, der Eintritt eines Betätigungselements 4 in den Detektionsbereich 10 erfasst und/oder eine Berührung des Bedienelements 2 durch ein Betätigungselement 4 erfasst. Diese Erfassung erfolgt vor der eigentlichen Betätigung des Bedienelements 2. Die Steuervorrichtung 7 erzeugt in diesem Fall erneut Graphikdaten, welche das Anzeigeobjekt 6, wie vorstehend erläutert, verändern, um den Nutzer bei der Bedienung zu unterstützen. In diesem Fall wird dieses mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängende Signal jedoch erst nach Ablauf eines Zeitintervalls erzeugt. Erst wenn beispielsweise der Finger 4 des Fahrers sich eine gewisse Zeit innerhalb des Detektionsbereichs 10 befindet oder für eine gewisse Zeit die Oberfläche des Bedienelements 2 berührt, führt dies zu einer Veränderung des Anzeigeobjekts 6.
Die Länge dieses Zeitintervalls wird bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit von zumindest einem, bevorzugt jedoch von einer Kombination der vorstehend beschriebenen fahrtbezogenen Parameter gewählt. Beispielsweise wird die Länge des Zeitintervalls in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel und der Fahrgeschwindigkeit sowie gegebenenfalls der aktuell befahrenen Straßenklasse gewählt. Aus diesen drei Parametern wird die Länge des Zeitintervalls berechnet. Ferner kann die Länge des Zeitintervalls in Abhängigkeit von einem Maß für die Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers berechnet werden.
Es wird bei diesem Ausführungsbeispiel somit das mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängende Signal nicht unterdrückt, sondern nur verzögert ausgelöst. Würde in diesem Fall der Fahrer beispielsweise seinen Finger 4 vor Ablauf des Zeitintervalls wieder aus dem Detektionsbereich 10 herausbewegen oder die Oberfläche des Bedienelements 2 loslassen, wird kein mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängendes Signal erzeugt. Diese Ausgestaltung trägt dem Umstand Rechnung, dass bei bestimmten Fahrmanövern, wie bei stärkeren Lenkbewegungen oder schnellem Umgreifen am Lenkrad 3 der Finger 4 des Fahrers gegebenenfalls nur kurz das Bedienelement 2 berührt oder sich innerhalb des Detektionsbereichs 10 befindet, so dass es in solchen Fällen nicht zu einer Veränderung des Anzeigeobjekts 6 kommt. Würde in diesem Fall jedoch der Fahrer trotz der Lenkbewegung das Bedienelement 2 bedienen und lässt er daher seine Finger 4 länger bei dem Bedienelement 2, wird auch die Veränderung des Anzeigeobjekts 6 herbeigeführt, um den Fahrer bei der Bedienung zu unterstützen.
Dieses Ausführungsbeispiel kann auch mit den vorangegangenen Ausführungsbeispielen kombiniert werden. Beispielsweise kann das das Erzeugen des mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängende Signal in Abhängigkeit von fahrtbezogenen Parameter zum einen verzögert werden und zum anderen gesperrt werden, wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass das mit der Betätigung des Bedienelements 2 zusammenhängende Signal statt der Veränderung des Anzeigeobjekts 6 auch beliebige andere Wirkungen haben kann, insbesondere solche, die vor der eigentlichen Betätigung des Bedienelements 2 den Nutzer unterstützen sollen, ihm insbesondere Hilfe anbieten sollen.
Bezugszeichenliste

1: Bedieneinheit
2: Bedienelement
3: Lenkrad
4: Betätigungselement; Finger des Fahrers
5: Anzeigevorrichtung
6: Anzeigeobjekt
7: Steuervorrichtung
8: Berührsensorik
9: Annäherungssensorik
10: Detektionsbereich
11: Datenbus des Fahrzeugs
12: Erfassungseinrichtungen
13: Funktionseinrichtungen des Fahrzeugs
14: Einrichtung zum Ermitteln der Fahrsituation und der Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0366132 B1 [0004]
DE 19944324 A1 [0004]
DE 10324579 A1 [0004]
WO 2010/026044 A1 [0005]
DE 102006037154 A1 [0007]
DE 102006037156 A1 [0007]
DE 19927464 B4 [0009]
DE 10211825 A1 [0010]
DE 10346112 A1 [0011]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug, bei dem – eine Annäherung eines Betätigungselements (4) an ein Bedienelement (2) und/oder eine Berührung des Bedienelements (2) durch ein Betätigungselement (4) erfasst wird und – ein mit der Betätigung des Bedienelements (2) zusammenhängendes Signal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – geprüft wird, ob eine fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist, und – das mit der Betätigung des Bedienelements (2) zusammenhängende Signal nicht erzeugt wird, wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Betätigung des Bedienelements (2) zusammenhängende Signal eine Anzeige in dem Fahrzeug erzeugt, die einen Hinweis auf die Funktion des Bedienelements (2) oder auf die Position des Betätigungselements (4) relativ zu dem Bedienelement (2) gibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist, wenn der Lenkwinkel einen Lenkwinkel-Grenzwert übersteigt und/oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwert übersteigt und/oder wenn ermittelt wurde, dass eine bestimmte Straßenklasse befahren wird, und/oder wenn ermittelt wurde, dass sich das Fahrzeug bei bestimmten Positionen befindet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufmerksamkeitsbeanspruchung des Fahrers beim Fahren des Fahrzeugs und/oder die Fahrsituation ermittelt wird und in Abhängigkeit von der ermittelten Aufmerksamkeitsbeanspruchung und/oder der Fahrsituation Grenzwerte der Sperrbedingung festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem eine Annäherung des Betätigungselements (4) an das Bedienelement (2) oder eine Berührung des Bedienelements (2) durch das Betätigungselement (4) erfasst wurde, das mit der Betätigung des Bedienelements zusammenhängende Signal erst nach Ablauf eines Zeitintervalls erzeugt wird, und dass die Länge des Zeitintervalls in Abhängigkeit von zumindest einem fahrtbezogenen Parameter gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrtbezogene Parameter den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die momentane Position des Fahrzeugs umfasst.
Bedienvorrichtung in einem Fahrzeug mit – einem Bedienelement (2), – einer Sensoreinrichtung (8, 9), mit welcher eine Annäherung eines Betätigungselements (4) an das Bedienelement (2) und/oder eine Berührung des Bedienelements (2) durch ein Betätigungselement (4) erfassbar ist, und – einer Steuervorrichtung (7), mit welcher in Abhängigkeit von der von der Sensoreinrichtung (8, 9) erfassten Annäherung an das Bedienelement (2) und/oder der Berührung des Bedienelements (2) ein mit der Betätigung des Bedienelements (2) zusammenhängendes Signal erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bedienvorrichtung zumindest eine Erfassungseinrichtung (12) umfasst, die mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind, und – die Steuervorrichtung (7) so eingerichtet ist, dass sie in Abhängigkeit von Daten der zumindest einen Erfassungseinrichtung (12) prüft, ob eine fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist, und das mit der Betätigung des Bedienelements (2) zusammenhängende Signal nicht erzeugt, wenn die fahrtbezogene Sperrbedingung erfüllt ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (2) durch eine mechanische Deformation betätigbar ist, wobei bei der von der Sensoreinrichtung (8, 9) erfassten Berührung des Bedienelements (2) durch das Betätigungselement (4) keine mechanische Deformation auftritt.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (2) eine berührungsempfindliche Oberfläche umfasst und die Sensoreinrichtung (8, 9) eine Annäherung des Betätigungselements (4) an die berührungsempfindliche Oberfläche erfasst.
Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (2) am Lenkrad (3) des Fahrzeugs angeordnet ist.