DE102011088196B4 - Dateneingabevorrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Dateneingabevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Bedienoberfläche, durch deren Berühren Befehle eingebbar sind, wobei die Bedienoberfläche als an einem fahrzeugfesten Bauteil angeordnetes, eine durchscheinende Rückwandprojektionsfläche aufweisendes Rückwandprojektionselement ausgebildet ist, auf dessen Rückseite von einem in einem Abstand zum Rückwandprojektionselement angeordneten Projektor über eine bildlenkende Einheit ein Bild projizierbar ist, mit Rückmeldemitteln zur haptischen Rückmeldung an einen die Bedienoberfläche berührenden Benutzer, durch die das Rückwandprojektionselement auf einem Schwingungsweg gegenüber dem fahrzeugfesten Bauteil lateral schwingend antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Sensorik die Lage oder Beschleunigung der bildlenkenden Einheit erfassbar und entsprechende Informationen einer Steuereinheit zuleitbar sind, durch die die erfasste Lage oder Beschleunigung der bildlenkenden Einheit mit der Lage oder Beschleunigung des Rückwandprojektionselements (1) auf seinem Schwingungsweg (9) vergleichbar ist und durch die bei Abweichung der Lage oder Beschleunigung der bildlenkenden Einheit von einer bestimmten der bildlenkenden Einheit zugeordneten Korrelationslage oder einer korrelierten Beschleunigung des Rückwandprojektionselements (1) die Rückmeldemittel zur Korrelation der Bewegung des Rückwandprojektionselements (1) zur Bewegung der bildlenkenden Einheit ansteuerbar sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Dateneingabevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Bedienoberfläche, durch deren Berühren Befehle eingebbar sind, wobei die Bedienoberfläche als an einem fahrzeugfesten Bauteil angeordnetes, eine durchscheinende Rückwandprojektionsfläche aufweisendes Rückwandprojektionselement ausgebildet ist, auf dessen Rückseite von einem in einem Abstand zum Rückwandprojektionselement angeordneten Projektor über eine bildlenkende Einheit ein Bild projezierbar ist, mit Rückmeldemitteln zur haptischen Rückmeldung an einen die Bedienoberfläche berührenden Benutzer, durch die das Rückwandprojektionselement auf einem Schwingungsweg gegenüber dem fahrzeugfesten Bauteil lateral schwingend antreibbar ist.
  • Bei einer derartigen Dateneingabe wird ein Bild von einem Projektor über ein oder mehrere Spiegel auf die Rückseite des Rückwandprojektionselements projiziert, das auf dessen Vorderseite von einer Bedienperson zu sehen ist. Eine Kamera beobachtet die Rückwandprojektionsfläche und erkennt eine Interaktion durch Berühren der Bedienoberfläche. Dadurch erfolgt nicht nur die Eingabe eines Befehls sondern es wird auch eine haptische Rückmeldung durch laterales Schwingen des Rückwandprojektionselements ausgelöst.
  • Die DE 10 2009 036 941 A1 , DE 10 2006 012 147 A1 und die US 2008/0210474 A1 beschreiben jeweils haptische Bedienelemente, bei denen vor einem Display eine relativ zu dem Display bewegliche transparente Bedienfläche angeordnet ist und beim Berühren der Bedienfläche diese mittels eines Antriebelements bewegt werden kann, so dass für einen Bediener ein tastbares Ereignis erfolgt.
  • Insbesondere bei einem großen Weg der Bildprojektion von dem Projektor zum Rückwandprojektionselement kommt es bei einem Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zu einem Schwingen des Rückwandprojektionselements, des Projektors und der Spiegel. Dies führt zu einer unruhig schwingenden und/oder zitternden Darstellung des projizierten Bildes auf der Rückwandprojektionsfläche.
  • Aufgabe er Erfindung ist es daher eine Dateneingabevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die ein ruhiges oder zumindest weitgehend ruhiges Bild auf der Rückwandprojektionsfläche darstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dateneingabevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Durch diese Ausbildung wird ein stabiles Bild auf dem Rückwandprojektionselement dargestellt, indem die jeweiligen Positionen oder Beschleunigungen des Rückwandprojektionselements sowie der bildlenkenden Einheit oder Teilen davon erfasst und durch entsprechende Ansteuerung der Rückmeldemittel miteinander korreliert werden.
  • Dabei dienen die Rückmeldemittel in Doppelfunktion sowohl zu einer haptischen Rückmeldung bei Berührung der Bedienoberfläche durch den Benutzer als auch zum Korrelieren der Bewegung von Rückwandprojektionselement und bildlenkender Einheit.
  • Zu einer Korrelation mit großem Effekt führt es, wenn der Schwingungsweg des Rückwandprojektionselements der Hauptschwingungsrichtung des Fahrzeugs entspricht.
  • Um bei einem bauraumsparenden Aufbau einen großen Weg der Bildprojektion von dem Projektor zur Rückwandprojektionsfläche zu erhalten, kann die bildlenkende Einheit aus dem Projektor und einem oder mehreren Spiegeln bestehen.
  • Dabei kann zur Erfassung der Schwingung der bildlenkenden Einheit durch einen Sensor die Lage oder Beschleunigung des Projektors und/oder eines oder mehrerer Spiegel erfassbar sein.
  • Durch einen weiteren Sensor kann die Lage oder Beschleunigung des Rückwandprojektionselements erfassbar sein.
  • Sind einer oder mehrere der die Beschleunigung der bildlenkenden Einheit und/oder des Rückwandprojektionselements erfassenden Sensoren differentiell messende Beschleunigungssensoren, so ist es möglich, die Beschleunigung des Rückwandprojektionselements gegen die Beschleunigung der bildlenkenden Einheit zu messen und diese durch aktives Gegensteuern durch die Rückmeldemittel zu kompensieren. Durch die Relativmessung der Beschleunigungen ist eine kostengünstige Sensorwahl und eine Unabhängigkeit von dem Fahrzeug gegeben.
  • Die haptischen Rückmeldemittel können ein oder mehrere elektromagnetische Aktoren sein, die vorzugsweise in dem oder den Seitenbereichen des Rückwandprojektionselements angeordnet sind.
  • Die Berührung der Bedienoberfläche ist durch eine auf der der Bedienoberfläche abgewandten Seite des Rückwandprojektionselements angeordnete Kamera erfassbar und ein entsprechendes Berührungssignal der Steuereinheit zuleitbar.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschreiben. Es zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung einer Dateneingabevorrichtung in der Seitenansicht,
  • 2 die Dateneingabevorrichtung nach 1 in der Vorderansicht.
  • Die dargestellte Dateneingabevorrichtung eines Kraftfahrzeugs ist in der Mittelkonsole 2 des Kraftfahrzeugs angeordnet, die eine Öffnung 11 aufweist.
  • Vor der Öffnung 11 befindet sich ein Rückwandprojektionselement 1 mit einer transparent durchscheinenden Rückwandprojektionsfläche 2 und bedienerseitig eine ebenfalls transparent durchscheinenden Bedienoberfläche 13.
  • Durch an jeder Seite angreifende Aktoren 8 ist das Rückwandprojektionselement 1 auf einem Schwingungsweg 9 geringer Länge gegenüber der Mittelkonsole 2 lateral schwingend antreibbar.
  • Auf der einem Bediener abgewandten Seite des Rückwandprojektionselements 1 ist in der Mittelkonsole 2 ein Projektor 5 angeordnet, durch den ein Bild erzeugbar und über einen ersten Spiegel 4 sowie einen zweiten Spiegel 3 auf die Rückwandprojektionsfläche 12 projizierbar ist.
  • Da die Rückwandprojektionsfläche 12 und die Bedienoberfläche 13 transparent durchscheinend sind, kann ein Beobachter das projizierte Bild sehen.
  • Durch einen ersten Beschleunigungssensor 6 ist die Beschleunigung des Rückwandprojektionselements 1 und durch einen zweiten Beschleunigungssensor 7 die Beschleunigung des zweiten Spiegels 2 erfassbar und entsprechenden Signale einer nicht dargestellten Steuereinheit zuleitbar.
  • Abhängig von den Signalen des ersten Beschleunigungssensors 6 und des zweiten Beschleunigungssensors 7 sind die Aktoren 8 von der Steuereinheit so ansteuerbar, dass die Beschleunigung des Rückwandprojektionselements 1 der Beschleunigung des zweiten Spiegels 3 in Größe und Richtung entspricht.
  • Damit ist ein guter, ruhiger Bildeindruck des auf das Rückwandprojektionselement 1 projizierten Bildes erreicht.
  • Erfolgt durch den Benutzer eine Befehlseingabe, in dem er mit einem Finger die Bedienoberfläche 13 berührt, wird dies von der Kamera 10 erfasst und ein entsprechendes Signal der Steuereinheit zugeleitet.
  • Diese steuert dann die Aktoren 8 derart an, dass diese das Rückwandprojektionselement 1 gegenüber der Mittelkonsole 2 auf dem Schwingungsweg 9 lateral schwingend antreibt und so dem Benutzer eine haptische Rückmeldung gibt, dass seine Befehleingabe erkannt wurde und einer den Befehl ausführenden Komponente weitergeleitet wird.

Claims (9)

  1. Dateneingabevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Bedienoberfläche, durch deren Berühren Befehle eingebbar sind, wobei die Bedienoberfläche als an einem fahrzeugfesten Bauteil angeordnetes, eine durchscheinende Rückwandprojektionsfläche aufweisendes Rückwandprojektionselement ausgebildet ist, auf dessen Rückseite von einem in einem Abstand zum Rückwandprojektionselement angeordneten Projektor über eine bildlenkende Einheit ein Bild projizierbar ist, mit Rückmeldemitteln zur haptischen Rückmeldung an einen die Bedienoberfläche berührenden Benutzer, durch die das Rückwandprojektionselement auf einem Schwingungsweg gegenüber dem fahrzeugfesten Bauteil lateral schwingend antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Sensorik die Lage oder Beschleunigung der bildlenkenden Einheit erfassbar und entsprechende Informationen einer Steuereinheit zuleitbar sind, durch die die erfasste Lage oder Beschleunigung der bildlenkenden Einheit mit der Lage oder Beschleunigung des Rückwandprojektionselements (1) auf seinem Schwingungsweg (9) vergleichbar ist und durch die bei Abweichung der Lage oder Beschleunigung der bildlenkenden Einheit von einer bestimmten der bildlenkenden Einheit zugeordneten Korrelationslage oder einer korrelierten Beschleunigung des Rückwandprojektionselements (1) die Rückmeldemittel zur Korrelation der Bewegung des Rückwandprojektionselements (1) zur Bewegung der bildlenkenden Einheit ansteuerbar sind.
  2. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsweg des Rückwandprojektionselements (1) der Hauptschwingungsrichtung des Fahrzeugs entspricht.
  3. Dateneingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bildlenkende Einheit aus dem Projektor (5) und einem oder mehreren Spiegeln (3, 4) besteht.
  4. Dateneingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Sensor die Lage oder Beschleunigung des Projektors (5) und/oder des einen oder der mehreren Spiegel (3, 4) erfassbar ist.
  5. Dateneingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen weiteren Sensor die Lage oder Beschleunigung des Rückwandprojektionselements (1) erfassbar ist.
  6. Dateneingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der die Lage oder Beschleunigung der bildlenkenden Einheit und/oder des Rückwandprojektionselements (1) erfassenden Sensoren differentiell messende Beschleunigungssensoren (6, 7) sind.
  7. Dateneingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die haptischen Rückmeldemittel ein oder mehrere elektromagnetische Aktoren (8) sind.
  8. Dateneingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die haptischen Rückmeldemittel in dem oder den Seitenbereichen des Rückwandprojektionselements (1) angeordnet sind.
  9. Dateneingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührung der Bedienoberfläche (13) durch eine auf der der Bedienoberfläche (13) abgewandten Seite des Rückwandprojektionselements (1) angeordnete Kamera (10) erfassbar und ein entsprechendes Berührungssignal der Steuereinheit zuleitbar ist.
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