DE102011109259A1

DE102011109259A1 - Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011109259A1
Application number: DE102011109259A
Authority: DE
Inventors: Marcus Kühne; Johann Schneider
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2013-02-07
Also published as: WO2013017245A1

Abstract

Eingabevorrichtung (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer zum Erfassen einer Gleitbewegung ausgebildeten berührungssensitiven Fläche (2) und wenigstens einer daran angrenzenden drückbaren Tastenfläche (3, 4), die ein integrales, einen kapazitiven Sensor aufweisendes Element bilden und wobei zumindest der drückbaren Tastenfläche (3, 4) ein ein Signal liefernder Kraft- oder Drucksensor zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer zum Erfassen einer Gleitbewegung ausgebildeten berührungssensitiven Fläche und wenigstens einer daran angrenzenden drückbaren Tastenfläche.
Eingabevorrichtungen mit berührungssensitiven Flächen sind an sich bereits bekannt, sie werden beispielsweise bei Fahrscheinautomaten, Mobiltelefonen und Computerbildschirmen eingesetzt. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Eingabevorrichtungen mit einer berührungssensitiven Fläche in einem Kraftfahrzeug zu verwenden.
In der DE 10 2007 027 229 A1 wird eine Eingabevorrichtung beschrieben, bestehend aus einem berührungsempfindlichen Bedienfeld, an dessen Randbereich Drucktasten angeordnet sind. Das Bedienfeld und die Drucktasten sind von einer gemeinsamen Oberfläche umschlossen.
Eine weitere Anwendung einer berührungssensitiven Fläche zur Bedienung von Systemen eines Kraftfahrzeugs ist aus der DE 103 24 579 A1 bekannt. Um die Bedienung zu vereinfachen, ist eine taktil erfassbare Oberflächenstruktur vorgesehen, die selektiv mechanisch ein- oder ausgeschaltet werden kann.
Herkömmliche Kraftfahrzeuge, die bereits eine Eingabevorrichtung mit einem berührungssensitiven Flächenabschnitt aufweisen, ermöglichen eine Handschrifteingabe durch einen Benutzer. Der Benutzer kann durch eine Fingerbewegung bestimmte Menüpunkte auswählen und aktivieren oder deaktivieren. Zusätzlich können durch Gleitbewegungen auf dem berührungssensitiven Flächenabschnitt bestimmte Bedienkommandos eingegeben werden.
Beispiele dafür sind die Auswahl eines Zielortes in einem Navigationssystem. Indem der Benutzer die Anfangsbuchstaben des Zielortes durch Gleitbewegungen des Zeigefingers eingibt, kann dieser bequem festgelegt werden. In ähnlicher Weise kann eine Person aus einem Telefonverzeichnis ausgewählt werden, um einen Telefonanruf auszulösen.
In der Praxis kann eine berührungssensitive Fläche an einer oder mehreren Seiten von Schaltern oder Tasten umgeben sein. Da der Benutzer häufig Eingaben auf der berührungssensitiven Fläche vornimmt, ohne Blickkontakt mit ihr zu haben, kann der Fall eintreten, dass während des Eingabevorgangs, etwa beim „Schreiben” eines Buchstabens, versehentlich eine angrenzende Taste oder ein angrenzender Schalter berührt und dadurch betätigt wird. Somit kann eine unerwünschte Aktion ausgelöst werden, zumindest besteht die Gefahr, dass der vom Benutzer eingegebene Buchstabe oder ein Wort oder dergleichen nicht richtig erkannt werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Eingabevorrichtung anzugeben, bei der die Gefahr unbeabsichtigter Fehlbedienungen verringert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Eingabevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die berührungssensitive Fläche und die drückbare Tastenfläche ein integrales Element bilden und dass zumindest der drückbaren Tastenfläche ein ein Signal liefernder Kraft- oder Drucksensor zugeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung umfasst eine berührungssensitive Fläche und wenigstens eine drückbare Tastenfläche, wobei die berührungssensitive Fläche bei einer Berührung durch den Finger eines Benutzers mittels des kapazitiven Sensors erfasst wird. Eine Betätigung der wenigstens einen drückbaren Tastenfläche wird hingegen nicht durch eine bloße Berührung ausgelöst, stattdessen erfolgt eine Erfassung einer Betätigung mittels des Kraft- oder Drucksensors, der ein entsprechendes Signal liefert. Eine Betätigung einer Tastenfläche wird nur dann erfasst, wenn der Benutzer die Tastenfläche mit einer bestimmten Kraft herunterdrückt, wohingegen eine Berührung der Tastenfläche auch dann erfasst wird, wenn sie mit sehr geringer Kraft erfolgt. Die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung weist den Vorteil auf, dass eine Handschrifteingabe auch dann erfasst werden kann, wenn der Benutzer die Handschrifteingabe auf der berührungssensitiven Fläche beginnt, über den Rand der berührungssensitiven Fläche hinaus schreibt und die Handschrifteingabe auf einer drückbaren Tastenfläche beendet.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung zum Erfassen einer Betätigung der Tastenfläche bei einer Überschreitung eines Grenzwerts für das Signal des Kraft- oder Drucksensors ausgebildet ist. Durch eine entsprechende Wahl dieses Grenzwerts kann sichergestellt werden, dass nur solche Eingaben als Tastendrücke erfasst werden, die vom Benutzer auch tatsächlich beabsichtigt sind. Eine versehentliche, leichte Berührung einer Tastenfläche wird hingegen nicht als Eingabe interpretiert, sofern der Grenzwert nicht überschritten wird.
Eine besonders zuverlässige Funktion der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung ergibt sich, wenn sie so ausgebildet ist, dass sie bei einer erfassten Überschreitung der berührungssensitiven Fläche bei einer Gleitbewegung eine Berührung der daran angrenzenden Tastenfläche erfasst und auswertet. Eine Handschrifteingabe kann somit auf der berührungssensitiven Fläche beginnen und auf einer oder mehreren drückbaren Tastenflächen beendet werden. Auch dadurch kann der in der Praxis häufig vorkommende Fall abgedeckt werden, dass der Benutzer die Eingabevorrichtung zum Zeitpunkt der Handschrifteingabe nicht sieht und somit „blind” schreibt, da er seinen Blick auf den Verkehr richtet. Dementsprechend ist die Eingabevorrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass eine Berührung der an der berührungssensitiven Fläche angrenzenden Tastenfläche als Fortsetzung einer auf der berührungssensitiven Fläche begonnenen Gleitbewegung erfasst wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die berührungssensitive Fläche der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung mehrere drückbare Tastenflächen aufweist, die vorzugsweise am Rand der berührungssensitiven Fläche angeordnet sind. Über die drückbaren Tastenflächen können bestimmte, vordefinierte Funktionen ausgelöst werden. Im allgemeinen ist eine drückbare Tastenfläche als „Hardkey” ausgebildet, es sind jedoch auch alternative Ausführungen denkbar, bei denen die drückbare Tastenfläche als „Softkey” ausgebildet ist, bei der einer Tastenfläche softwaregesteuert unterschiedliche Funktionen zugewiesen werden.
Um die Eingabe von Kommandos durch einen Benutzer zu vereinfachen, können die berührungssensitive Fläche und die druckbare Tastenfläche im Wesentlichen oberflächenbündig angeordnet sein. Dadurch ergibt sich ein sehr ansprechendes Äußeres, da die berührungssensitive Fläche und die drückbare Tastenfläche eine gemeinsame Baueinheit bilden.
Der bei der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung vorgesehene Kraft- oder Drucksensor kann sowohl der berührungssensitiven Fläche als auch zusätzlich auf der druckbaren Tastenfläche zugeordnet sein. Somit kann eine Druckbetätigung erfasst werden, die entweder auf der berührungssensitiven Fläche oder auf der drückbaren Tastenfläche stattfindet.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine Eingabevorrichtung der beschriebenen Art.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und zeigt eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Die in der Figur gezeigte Eingabevorrichtung 1 umfasst eine berührungssensitive Fläche 2 und daran angrenzende und drückbare Tastenflächen 3, 4. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich insgesamt vier drückbare Tastenflächen 3 links von der berührungssensitiven Fläche 2, zusätzlich befinden sich vier weitere drückbare Tastenflächen 4 auf der gegenüberliegenden rechten Seite der berührungssensitiven Fläche 2. Diese Ausführung ist jedoch lediglich als Beispiel zu verstehen, es sind auch andere Modifikationen denkbar, bei denen sich drückbare Tastenflächen an allen Rändern der berührungssensitiven Fläche 2 befinden. Ebenso sind Varianten denkbar, bei denen mehrere drückbaren Tastenflächen matrixartig neben einer berührungssensitiven Fläche angeordnet sind.
Wie in der Figur gezeigt ist, bilden die berührungssensitive Fläche und die drückbaren Tastenflächen 3, 4 ein integrales Element, es handelt sich somit um eine integrierte, einteilige Baueinheit. Die berührungssensitive Fläche 2, die auch als Touchpad bezeichnet wird, umfasst einen kapazitiven Sensor, der sich auch über die drückbaren Tastenflächen 3, 4 erstreckt. Dementsprechend kann eine Berührung der Oberfläche der berührungssensitiven Fläche 2 und der drückbaren Tastenflächen 3, 4 erfasst werden.
Den drückbaren Tastenflächen 3, 4 ist ein ein Signal liefernder Kraft- oder Drucksensor zugeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Kraftsensor, der bei der Überschreitung eines Grenzwerts einer Druckkraft ein Signal ausgibt. Dieser Grenzwert ist so gewählt, dass eine zuverlässige Unterscheidung einer beabsichtigten Betätigung einer Tastenfläche 3, 4 und einer unbeabsichtigten, zufälligen Berührung möglich ist. Das Signal des Kraftsensors wird einem Controller zugeführt, der auch eine Berührung der berührungssensitiven Fläche 2 erfasst und auswertet. Der kapazitive Sensor ist matrixartig ausgebildet, so dass die Position eines Berührkontakts genau erfasst werden kann. Der Benutzer kann durch eine Gleitbewegung seines Fingers eine Handschrifteingabe vornehmen, die mittels des kapazitiven Sensors erfasst und mittels des Controllers ausgewertet wird. Die eingegebenen handschriftlichen Informationen werden einer Zeichenerkennung unterzogen, so dass eingegebene Buchstaben, Zahlen und andere Symbole oder dergleichen erkannt werden können. Beispielsweise kann der Benutzer einen oder mehrere Buchstaben eingeben, woraufhin ein Name in einem Kontaktverzeichnis ausgewählt wird, um eine bestimmte Person anzurufen. Ebenso kann ein gewünschter Zielort durch die Eingabe des Wortanfangs ausgewählt werden, um ein Navigationsgerät zu steuern.
Gleichermaßen können andere Fahrzeugfunktionen oder Funktionen von Assistenzsystemen aufgerufen oder gesteuert werden.
In der Figur ist der Fall gezeigt, dass der Benutzer die Buchstaben „H A” mittels seines Fingers eingegeben hat. Der letzte Buchstabe „M” wurde jedoch nur teilweise auf der berührungssensitiven Fläche 2 eingegeben. Beim Eingeben des letzten Strichs berührt der Finger mehrere drückbare Tastenflächen 4, so dass eine Erkennung mit einer herkömmlichen Eingabevorrichtung nicht möglich ist. Stattdessen besteht dort die Gefahr, dass die Eingabevorrichtung den letzten eingegebenen Buchstaben als „N” detektiert. Die in der Figur gezeigte Eingabevorrichtung 1 ist jedoch so ausgebildet, dass eine Berührung der an der berührungssensitiven Fläche 2 angrenzenden Tastenfläche 4 als Fortsetzung einer auf der berührungssensitiven Fläche 2 begonnenen Gleitbewegung erfasst und erkannt wird. Im vorliegenden Fall wird somit auch der letzte Strich detektiert, so dass der eingegebene Buchstabe „M” korrekt erfasst und erkannt werden kann. Die Erkennung von Benutzereingaben auf den drückbaren Tastenflächen 3, 4 ist möglich, da nicht nur die berührungssensitive Fläche 2, sondern auch die daran angrenzenden drückbaren Tastenflächen 3, 4 mit dem kapazitiven Sensor hinterlegt sind. Durch diese Funktion ergibt sich der Vorteil, dass bei einer versehentlichen Berührung der drückbaren Tastenfläche 3, 4 keine unerwünschte Eingabe ausgelöst wird. Hilfreich ist dabei auch die Tatsache, dass den drückbaren Tastenflächen 3, 4 der Kraftsensor zugeordnet ist, der eine Tastenbetätigung erst beim Überschreiten eines bestimmten Grenzwerts für die Druckkraft erfasst. Wenn – wie in dem beschriebenen Beispiel – der Benutzer lediglich einen bereits begonnenen Buchstaben oberhalb der drückbaren Tastenfläche 3, 4 beendet, erfolgt dies üblicherweise mit lediglich sehr geringer Druckkraft, da der Finder des Benutzers lediglich eine Gleitbewegung auf der Oberfläche der Eingabevorrichtung 1 durchführt. Diese geringe Druckkraft ist jedoch kleiner als der festgelegte Grenzwert des Kraftsensors, so dass diese Gleitbewegung nicht als Druckbetätigung der Tastenfläche 3, 4 interpretiert wird.
Wenn der Benutzer hingegen mit größerer Druckkraft, bei der der festgelegte Grenzwert für den Kraftsensor überschritten wird, eine der drückbaren Tastenflächen 3, 4 betätigt, erfolgt eine Modusänderung beziehungsweise es wird eine der jeweiligen Tastenfläche 3, 4 zugeordnete Funktion aufgerufen. Somit können die an die berührungssensitive Fläche 2 angrenzenden drückbaren Tastenflächen 3, 4 als berührungssensitive Fläche für Benutzereingaben mitgenutzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007027229 A1 [0003]
DE 10324579 A1 [0004]

Claims

Eingabevorrichtung (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer zum Erfassen einer Gleitbewegung ausgebildeten berührungssensitiven Fläche (2) und wenigstens einer daran angrenzenden drückbaren Tastenfläche (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass die berührungssensitive Fläche (2) und die drückbare Tastenfläche (3, 4) ein integrales, einen kapazitiven Sensor aufweisendes Element bilden und dass zumindest der drückbaren Tastenfläche (3, 4) ein ein Signal liefernder Kraft- oder Drucksensor zugeordnet ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Erfassen einer Betätigung der Tastenfläche (3, 4) bei einer Überschreitung eines Grenzwerts für das Signal des Kraft- oder Drucksensors ausgebildet ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einer erfassten Überschreitung der berührungssensitiven Fläche bei einer Gleitbewegung eine Berührung der daran angrenzenden Tastenfläche (3, 4) erfasst und auswertet.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Berührung der an der berührungssensitiven Fläche (2) angrenzenden Tastenfläche (3, 4) als Fortsetzung einer auf der berührungssensitiven Fläche (2) begonnenen Gleitbewegung erfasst wird.
Eingabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungssensitive Fläche (2) mehrere drückbare Tastenflächen (3, 4) aufweist, die vorzugsweise am Rand der berührungssensitiven Fläche (2) angeordnet sind.
Eingabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungssensitive Fläche (2) und die drückbare Tastenfläche (3, 4) im Wesentlichen oberflächenbündig angeordnet sind.
Eingabevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraft- oder Drucksensor sowohl der berührungssensitiven Fläche (2) als auch der drückbaren Tastenfläche (3, 4) zugeordnet ist.
Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Eingabevorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7 aufweist.