DE102012220205A1

DE102012220205A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Navigieren in einem Bildschirmmenü

Info

Publication number: DE102012220205A1
Application number: DE201210220205
Authority: DE
Inventors: Robert Reiter
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-06-12

Abstract

Zum Navigieren in einem auf einem Bildschirm (2) angezeigten Bildschirmmenü (3) mittels eines elektromechanischen Bedienelements (8) wird eine mechanische Bedienelement-Bewegung richtungsabhängig in elektrische Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) umgesetzt. Die Rate der Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) ist dabei proportional zu einer Bewegungsgröße der Bedienelement-Bewegung. Mittels der Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) wird die Bewegung von mindestens einem Anzeigeelement (5) in dem Bildschirmmenü (3) gesteuert. Dabei werden folgende Schritte ausgeführt: a) es erfolgt eine erste Bedienelement-Bewegung in einer Richtung (B), b) zu einem Anfangszeitpunkt (Z0) der Bedienelement-Bewegung wird eine Zeitzählung aktiviert, c) wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, einem sogenannten Dynamik-Zeitintervall (ΔD), nach dem Anfangszeitpunkt (Z0) eine zweite Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung (B) erfolgt, dann wird ein Steuerungsparameter (F) zum Steuern der Bewegung des Anzeigeelements (5) verändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Navigieren in einem Bildschirmmenü. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
Zur Bedienung von computergesteuerten Einrichtungen werden so genannte Mensch-Maschinen-Schnittstellen (Human Machine Interfaces, HMI) eingesetzt. Speziell zum Navigieren in Bildschirmmenüs von computergesteuerten Einrichtungen sind eine Reihe von Bedienelementen bekannt, die sich je nach Anwendungsumgebung als mehr oder weniger zweckmäßig erweisen. Für ortsfeste Bildschirmarbeitsplätze sind beispielsweise Computermäuse verbreitet, deren Bewegung auf einer Oberfläche wie z. B. einem Mauspad mit einem Laserstrahl oder einem mechanischen Drehgeber abgetastet wird. Die dabei erzeugten Encoder-Signale werden zur Ansteuerung eines Cursors auf dem Bildschirm verwendet. An Laptop Computern sind oftmals neben ihrer Tastatur sogenannte Touch Pads angeordnet, mit denen als Ersatz für eine Mausbewegung eine Finger-Bewegung detektiert wird und dabei erzeugte ortsaufgelöste Signale zur Ansteuerung eines Zeigers (Cursor) oder anderer Markierungselemente auf dem Bildschirm des Computers verwendet werden. Des Weiteren sind zum Bedienen von computergesteuerten Einrichtungen grafische Benutzerschnittstellen (Graphical User Interface, GUI) sogenannte Touch Screens bekannt, bei denen die Darstellung von Menüs und die Navigations- und Dateneingabemöglichkeiten in einer Einheit verbunden sind. Dabei ist auf dem Bildschirm eine ortsauflösende berührungsempfindliche Schicht angebracht, an der der Benutzer direkt auf dem Bildschirm bzw. an dort angezeigten Tasten Eingaben vornehmen und durch Menüs navigieren kann. Touch Screens werden z. B. vielfach in Personal Digital Assistant (PDA) Geräten und mobilen Global Positioning System (GPS) Geräten eingesetzt. Bei Spielekonsolen haben sich sogenannte Joy Sticks durchgesetzt, mit denen der Benutzer anhand von Steuerknüppeln und mechanischen Sonder-Tasten eine Bedienung vornehmen kann.
Zur Bedienung komplexer Bildschirmmenüs mit langen Listen wurde in der EP 1 956 468 A1 eine Benutzerschnittstelle mit einem Bedienrad und zugehöriger Steuerung vorgeschlagen. Damit der Benutzer schnell durch die Listen navigieren kann (sog. Scrolling Vorgang) ist dort vorgesehen, dass die Scrolling-Geschwindigkeit proportional zum Drehwinkel des Bedienrades ist. Eine mit dem Drehwinkel starr einher gehende statische Geschwindigkeitserhöhung, die vom Benutzer nicht eingestellt werden kann, erweist sich jedoch in der Bedienung oft als zu schnell oder zu langsam, d. h. an die jeweilige Scroll-Situation zu wenig angepasst.
Aus der EP 2 131 267 A1 ist eine grafische Benutzerschnittstelle für einen Computer vorgesehen, die ebenfalls einen Drehregler aufweist. Die Empfindlichkeit des Drehreglers auf Drehwinkel-Änderungen ist dabei einstellbar.
In der Veröffentlichung „Quantitative Analysis of Scrolling Techniques", Ken Hinckley et al., CHI Conf. an Human Factors in Computing Sciences, pp 65–72, CHI Letters, Vol. 4, No. 1 (2002) werden verschiedene Scrolling-Methoden analysiert. Dabei werden unter anderem Beschleunigungs-Algorithmen für Scroll-Räder beschrieben.
Aus der Veröffentlichung „Innovation Brief: Logitech MicroGearTM Precision Scroll Wheel and SmartShiftTM Technology" (Quelle: http://www.logitech.com/lang/pdf/ib-microgear_and_smartshift_EN.pdf, herunter geladen am 24.10.2012) ist es bekannt, beim Scrollen mit einer Computermaus zwischen zwei Scroll-Modi mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umzuschalten.
Die Inhalte der oben genannten Veröffentlichungen werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Navigieren in einem Bildschirmmenü mit einem Bedienelement so flexibel und ergonomisch zu ermöglichen, dass einerseits mit nur wenig Bewegungen des Bedienelements über eine Vielzahl von Menüpunkten navigiert werden kann und andererseits innerhalb weniger Menüpunkte eine genaue Positionierung auf einzelne Menüpunkte möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmale der Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist zum Navigieren in einem auf einem Bildschirm angezeigten Bildschirmmenü ein elektromechanisches Bedienelement vorgesehen. Dabei wird eine mechanische Bedienelement-Bewegung richtungsabhängig in elektrische Encodersignale umgesetzt, wobei die Rate der Encodersignale proportional zu einer Bewegungsgröße der Bedienelement-Bewegung ist. Mittels der Encodersignale wird die Bewegung von mindestens einem Anzeigeelement in dem Bildschirmmenü gesteuert. Dabei werden folgende Schritte ausgeführt:

a) Es erfolgt eine erste Bedienelement-Bewegung in einer Richtung,
b) Zu einem Anfangszeitpunkt wird eine Zeitzählung aktiviert,
c) Wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, dem sogenannten Dynamik-Zeitintervall, nach dem Anfangszeitpunkt eine zweite Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung erfolgt, dann wird ein Steuerungsparameter zum Steuern der Bewegung des Anzeigeelements verändert.

Bei der Änderung des Steuerungsparameters kann insbesondere geprüft werden, ob die zweite Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung erfolgte wie die erste Bedienelement-Bewegung. Wenn dies der Fall ist, kann die Änderung des Steuerungsparameters so erfolgen, dass das Steuerungs-Verhältnis zwischen einer Bewegungsgröße der Bedienelement-Bewegung und einer Bewegungsgröße des Anzeigeelements erhöht wird. Dabei kann im Schritt c) der Steuerungsparameter so geändert werden, dass bei gleicher Encodersignal-Rate eine schnellere Bewegung des Anzeigeelements erfolgt. Wenn innerhalb des Dynamik-Zeitintervalls dagegen keine zweite Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung erfolgt, dann kann der Steuerungsparameter zum Steuern der Bewegung des Anzeigeelements so verändert werden, dass bei gleicher Encodersignal-Rate eine langsamere Bewegung des Anzeigeelements erfolgt.
Mit dem Steuerungsparameter kann das Verhältnis zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit des Anzeigeelements und der Rate der Encodersignale verändert werden. Mit einem höheren Übersetzungsverhältnis bzw. Transformationsfaktor zwischen Encodersignalrate und einer Signalrate zur Ansteuerung des Anzeigeelements kann beispielsweise bei einer bestimmten Encodersignal-Rate eine höhere Geschwindigkeit des Anzeigeelements beim Navigieren in dem Bildschirmmenü erzeugt werden. Damit ist eine ergonomische automatische und situationsadaptive Umschaltung der Navigationsgeschwindigkeit erreichbar. Die Änderung des Transformationsfaktors kann insbesondere zum Ablauf des Dynamik-Zeitintervalls erfolgen. Dadurch ergibt sich für den Benutzer eine für ihn gut vorhersehbare zeitliche Charakteristik der Bedieneinrichtung.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass für Benutzer beim Navigieren durch Bildschirmmenüs in erster Linie dann eine Beschleunigung in der Menübewegung sinnvoll ist, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls Encodersignale erzeugt werden, die anzeigen, dass eine Bewegung des Bedienelements in dieselbe Richtung erfolgt ist. Eine solche Situation tritt zum Beispiel auf, wenn der Benutzer in einer langen Liste scrollt.
Mit der Erfindung wird es insbesondere möglich, die Scrollfunktion eines als Drehrad ausgebildeten Bedienelements mit Hilfe einer zeitgesteuerten, dynamischen Anpassung der Scrollgeschwindigkeit für den Benutzer ergonomisch und flexibel einzurichten. Der Benutzer des Drehrades kann dabei innerhalb weniger Menüpunkte mit hoher Empfindlichkeit des Drehrades bei niedriger Geschwindigkeit hochgenau innerhalb des Menüs navigieren. Wenn die Drehbewegung über eine gewisse Zeit fortgesetzt wird, kann der Benutzer automatisch über viele Menüpunkte hinweg mit hoher Geschwindigkeit navigieren. Diese vorteilhafte Wirkung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Steuerung automatisch die Scrollgeschwindigkeit erhöht, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eine Mindestzahl von Encodersignalen, z. B. zwei Encodersignale, in dieselbe Bewegungsrichtung eingehen. Für eine überproportionale Erhöhung der Geschwindigeit des Anzeigeelements auf dem Bildschirm kann die Steuerung das Verhältnis zwischen Encodersignalen und der Geschwindigeit des Anzeigeelements in entsprechender Richtung verändern. Es kann unter bestimmten Bedingungen auch vorgesehen sein, dass nach Ablauf des Zeitintervalls keine Erhöhung oder sogar eine Verringerung der Geschwindigkeit des Anzeigeelements stattfindet, beispielsweise, wenn während des Zeitintervalls zumindest ein Encodersignal eingeht, das eine Bewegung Bedienelements in die entgegengesetzte Richtung anzeigt.
Mit der Erfindung wurde auch erkannt, dass in Menüs, die nur wenige Zeilen aufweisen, beispielsweise weniger als 50 Zeilen, relativ gut ohne zeit-dynamische Beschleunigung der Menübewegung navigiert werden kann. Demnach kann es in solchen Situationen sinnvoll sein, die Menügeschwindigkeit statt dynamisch zeitintervallweise mit jeweiligen Multiplikatoren lediglich zwischen zwei Geschwindigkeiten bzw. mit nur einem Multiplikator umzuschalten. Das Umschalten kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Anzahl der Encodersignale in ein- und derselben Bewegungsrichtung und/oder in Abhängigkeit davon erfolgen, ob in einem vorgegebenen Zeitintervall eine Mindestanzahl von Encodersignalen für die Bewegung in die Bewegungsrichtung erzeugt wurde.
Das Anzeigeelement kann ein Cursor wie z. B. ein Pfeil oder ein Quadrat sein, oder eine sonstige bewegliche, insbesondere grafische Markierung, die auf dem Bildschirm dargestellt ist. Sie kann beispielsweise auch als Graufläche oder schraffierte Fläche in einer Menüdarstellung ausgebildet sein und signalisieren, dass ein bestimmter Menüpunkt markiert ist.
Mit der Erfindung wird ein Steuerungs-Verhältnis zwischen der Bewegungsgröße des Anzeigeelements und der Rate der Encodersignale eingestellt. Mit der Erfindung wird auch eine relativ einfache Vorrichtung zum situationsadaptiven Navigieren in Menüs angegeben, da eine Geschwindigkeitsanpassung für das Anzeige- bzw. Navigationselement wie zum Beispiel einen Cursor über einfache Parameter möglich ist. Die Anpassung kann beim Umsetzen der Encodersignale in Ansteuersignale für das Anzeigeelement erfolgen, beispielsweise mittels Zeitkonstanten, Schwellwerten für die Encodersignale und/oder einem Verstärkungs- bzw. Umsetzungsfaktor. Zudem kann die Anpassung der Navigationsgeschwindigkeit, beispielsweise der Scrollgeschwindigkeit in einer zeilenweise auf dem Bildschirm angezeigten Information wie z. B. einer Liste, auf einfache Weise in sehr feinen Schritten erfolgen, indem z. B. zu den genannten Parametern entsprechend fein unterteilte Schwellwerte vorgegeben werden. Durch die konfigurierbaren Parameter lässt sich die Bedienung benutzerindividuell anpassen. Das Verfahren lässt sich weitgehend automatisieren, so dass manuelles Umschalten zwischen verschiedenen Geschwindigkeitsstufen während dem Navigieren vorteilhaft vermieden werden kann.
Mit dem Steuerungsparameter wird vorzugsweise das Verhältnis zwischen der Rate der Encodersignale und der Geschwindigkeit des Anzeigeelements auf dem Bildschirm bzw. der entsprechenden für die Bewegung des Anzeigeelements verwendeten Ansteuersignale gesteuert. Dabei kann mit der Erfindung erreicht werden, dass wenn durch die Bewegung des Bedienelements Encodersignalsequenzen über mindestens eine vorbestimmte Zeit nach mindestens einer vorgegebenen Regel erzeugt werden, der Transformationsfaktor verändert wird. Wenn beispielsweise ein Scrollrad innerhalb eines bestimmten Mindestzeitintervalls nur in eine bestimmte Richtung gedreht wird, dann kann die Scrollgeschwindigkeit erhöht werden, weil davon auszugehen ist, dass der Benutzer des Scrollrads in diese Richtung nicht nur innerhalb eines kleinen Menübereichs, sondern über einen größeren Menübereich hinweg scrollen will. Damit können in kurzer Zeit z. B. größere Listenbereiche durchsucht (gescrollt) werden, beispielsweise in wenigen Sekunden mehrere Tausend Einträge. Dies kann beispielsweise beim Scrollen durch sehr lange Listen wie Telefonbucheinträgen oder Titeln in Musiksammlungen von Vorteil sein. Der Steuerungsprozess kann nicht nur beim Scrollen durch Listen angewandt werden, sondern bei jeder Art von Navigation durch Bildschirmmenüs, also z. B. auch beim Navigieren durch Dokumente oder durch Buchstaben- und Ziffernfelder, insbesondere wenn auswählbare Felder in einer Endlosschleife z. B. kreisförmig angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt nach Ablauf des nach der ersten Bedienelement-Bewegung gezählten Dynamik-Zeitintervalls zu einem jeweiligen Ablaufzeitpunkt erneut eine Zeitzählung für ein Dynamik-Zeitintervall. Dann wird auch Schritt c) zum Verändern des Steuerungsparameters wiederholt so lange angewandt, bis in einem Dynamik-Zeitintervall keine Bedienelement-Bewegung mehr in derselben Richtung erfolgt. Die Längen der Dynamik-Zeitintervalle können dabei jeweils gleich oder zueinander verschieden sein. Sie können jeweils von dem beim Start der Zeitzählung geltenden Steuerungsparameter und/oder von dem jeweils davor geltenden Steuerungsparameter der Anzeigeelement -Steuerung ausgewählt werden. Damit kann eine an die jeweilige Bedienungssituation noch feiner angepasste, dynamische Steuerungscharakteristik erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird, wenn innerhalb eines so genannten Rücksprung-Zeitintervalls (Reset Intervall) keine Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung erfolgt, der Steuerungsparameter automatisch auf einen Standardwert (Reset Wert) gesetzt. Zur Einstellung des Steuerungsparameters kann zumindest einer der folgenden Parameter verwendet werden: der Standardwert und ein Veränderungswert, insbesondere ein Änderungsfaktor, der angibt, wie der Steuerungsparameter in Schritt c) erhöht oder erniedrigt wird.
Das Bedienelement kann zum Erzeugen der Encodersignale selbst bewegt werden, z. B. wenn es als Computermaus ausgeführt ist. Es kann auch eine entsprechende Bewegung in und/oder an dem Bedienelement erfolgen, z. B. indem sich ein Drehrad in einer Drehrad-Einheit bewegt oder indem ein Benutzer mit seinem Finger an einem Touch Screen entlang fährt. Zum Erzeugen der Encodersignale (Kodiersignale) wird vorzugsweise eine Transformationseinrichtung zum Transformieren von mechanischer Bewegung in elektrische Signale verwendet, die je nach Anwendung zum Beispiel eine rotierende und/oder eine lineare mechanische Bewegung in elektrische Signale umsetzt.
Die Encoderrate ist vorzugsweise direkt proportional zur Geschwindigkeit der Bewegung des Bedienelements. Sie kann jedoch auch indirekt proportional zu ihr sein entsprechend einer jeweils geeigneten mathematischen Funktion, beispielsweise eine von der Geschwindigkeit abgeleitete Größe wie z. B. ihre Beschleunigung oder ihr zeitliches Integral. Als anzusteuernde Bewegungsgröße der Bewegung des Anzeigeelements eignet sich insbesondere die Geschwindigkeit der Bewegung. Sie kann jedoch auch eine von der Geschwindigkeit ableitbare Größe oder mit ihr in Beziehung stehende Größe wie z. B. der Ort des Anzeigeelements auf dem Bildschirm oder die Beschleunigung der Bewegung des Anzeigeelements sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Steuerungs-Verhältnis zwischen der Bewegungsgröße der Menübewegung und der Rate der Encodersignale entsprechend einem zeitabhängigen Transformationsfaktor verändert, insbesondere erhöht. Dadurch kann erreicht werden, dass die Menübewegung im Laufe der Zeit immer schneller wird. Der Transformationsfaktor kann dabei zeitabhängig dynamisch angepasst werden, z. B. nach Ablauf vorgegebener Zeitintervalle zum Erhöhen der Geschwindigkeit jeweils verdoppelt werden und/oder zum Verringern der Geschwindigkeit jeweils halbiert oder abrupt auf einen bestimmten Wert, z. B. auf eins gesetzt werden. Dadurch ist es einerseits möglich, innerhalb kurzer Zeit schnell über große Menübereiche hinweg zu scrollen und andererseits bei Bedarf mit niedriger Geschwindigkeit in kleineren Menübereichen positionsgenau zu navigieren. Dabei erfolgt also eine bedarfsgerechte automatische Umschaltung zwischen verschiedenen Navigationsgeschwindigkeiten. Das Steuerungs-Verhältnis zwischen der Bewegungsgröße der Menübewegung und der Rate der Encodersignale wird dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von aufeinander folgenden Bedienelement-Bewegungen angepasst.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einer elektronischen Fahrzeugsteuerung eines Fahrzeugs gekoppelt sein zum zeitlich dynamischen Navigieren in einem Bildschirmmenü der Fahrzeugsteuerung. Die Fahrzeugsteuerung kann beispielsweise ein audiovisionelles System sein, insbesondere ein bildschirmgestütztes Medienabspielsystem und/oder ein Navigationssystem. Sie kann auch ein System sein, mit dem Bedieneingaben und/oder Anzeigen zum Fahrzeug als solchem, zur Fahrzeugumgebung und/oder zum Fahrbetrieb erfolgen, beispielsweise zur Geschwindigkeit oder zur Leistungsstufe in einer Geschwindigkeitsregelanlage.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert. Dabei zeigen:
1 eine grafische Benutzeroberfläche,
2 ein Diagramm mit einem Bewegungsprofil und
3 ein Flussdiagramm.
In 1 ist eine computergesteuerte Anzeigeeinheit 1 eines Informations- und Multimediasystems in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Sie umfasst einen Grafikprozessor 6, dem anzuzeigende Daten von Anwendungsprogrammen wie z. B. Fahrerassistenzsystemen, Fahrzeugsensoren, einem Fahrzeugtelefon, einer Bluetooth-Freisprecheinrichtung, einem Radio/TV- und Medienabspielgerät oder einem GPS-Navigationssystem zugeführt werden. Der Grafikprozessor 6 steuert mit diesen Daten einen Bildschirm 2 an. An ihm wird in der in 1 gezeigten Situation ein Menü 3 dargestellt, das eine Auswahlliste 4 mit Listeneinträgen LE1, LE2, LE3 enthält. Mit dem schraffierten Anzeigefeld 5 wird Listeneintrag LE2 markiert. Das Anzeigefeld 5 kann über die Listeneinträge LE1, LE2, LE3 mittels eines Drehrades 8 entlang der Achse A verschoben werden zur Markierung und ggf. Auswahl des jeweiligen Listeneintrags. In den Listeneinträgen LE1, LE2, LE3 sind beispielsweise Musiktitel einer im Medienabspielgerät gespeicherten Musiksammlung dargestellt.
Das Drehrad 8 ist in einer Bedienkonsole 7 untergebracht, die zudem einen Drehradprozessor 9 enthält. Der Drehradprozessor 9 empfängt Encodersignale des Drehrades 8, die von Geschwindigkeit und Richtung der Drehbewegung, wie beispielsweise in Richtung B des Uhrzeigersinns dargestellt, abhängig sind. Die Encodersignale setzt er in Ansteuersignale um, die er an den Grafikprozessor 6 der Anzeigeeinheit 1 ausgibt und die dieser wiederum zur Steuerung der Bewegung des Anzeigefelds 5 auf dem Bildschirm 2 bzw. im Bildschirmmenü 3 (Menübewegung) verwendet. Zur Verarbeitung der Encodersignale des Drehrads 8 umfasst der Drehradprozessor 9 an sich bekannte Prozessor-Hard- und Software 10a inklusive Schnittstellen zum Drehrad 8 und zum Grafikprozessor 6, sowie eine Uhr (Timer) 10b und einen Speicher 10, der Steuerungsparameter für die Verarbeitung der Encodersignale enthält. Darin können beispielsweise Zeitkonstanten-Werte gespeichert sein sowie ggf. zeitabhängige oder zeitunabhängige Faktorenwerte zum Steuerungs-Verhältnis zwischen der Bewegungsgröße der Menübewegung und der Rate der Encodersignale. Die Parameterwerte können als entsprechende Wertepaare gespeichert sein.
In einem Beispiel werden folgende Parameterwerte zugrunde gelegt:
Standard-Faktorenwert F_s = 1
Faktoren-Multiplikator F_M = 2
Dynamik-Zeitintervall Δ_D = 750 msec
Rücksprung-Zeitintervall Δ_R = 2000 msec, wobei

– der Standard-Faktorenwert den Faktorenwert zu Beginn des Steuerungsprozesses (Default Wert) angibt,
– der Faktoren-Multiplikator angibt um welchen Multiplikator der Faktorwert multipliziert wird,
– das Dynamik-Zeitintervall die Größe zur Steuerung der Änderung des Faktorenwerts angibt, und
– das Rücksprung-Zeitintervall die Größe zum Rücksetzen des Faktorenwerts auf den Standard-Faktorenwert angibt.

Der Drehradprozessor 9 empfängt Encodersignale des Drehrades 8, die zur Drehung des Drehrads 8 eine Richtungsinformation enthalten. Zumindest aus einer Sequenz von Encodersignalen kann auch eine Geschwindigkeitsinformation abgeleitet werden. Wenn eine Drehung in einer Drehrichtung beginnt, d. h. ein erstes Encodersignal eingeht, leitet der Drehradprozessor 8 dieses mit dem Standard-Faktorenwert 1 an den Grafikprozessor 6 weiter und setzt den Timer 10b in Gang. Weiterhin überwacht er den Eingang weiterer Encodersignale. Sobald weitere Encodersignale bei ihm eingehen überprüft der Drehradprozessor 8, ob die Encodersignale eine Drehung in dieselbe Drehrichtung wie zuvor signalisieren. Wenn sich die Drehrichtung geändert hat, übernimmt er als weiteren Faktorenwert automatisch den Standard-Faktorenwert.
Weiterhin überprüft der Drehradprozessor 8 anhand des Timers 10b, wieviel Zeit zwischen dem vorhergehenden Encodersignal, mit dem der Timer 10b ausgelöst wurde, und dem aktuellen Encodersignal vergangen ist. Wenn sich die Drehrichtung geändert hat, dann wird der Faktorenwert auf den Standard-Faktorenwert F_S gesetzt. Wenn sich die Drehrichtung nicht geändert hat, wird der Timer 10b abgefragt und überprüft, welche Zeit seit dem Timerstart vergangen ist.
Wenn das aktuell eingegangene Encodersignal innerhalb des Dynamik-Änderungsintervalls (Δ_D = 750 msec) seit dem zuletzt eingegangenen Encodersignal eingegangen ist, dann wird der aktuell im Drehradprozessor angewandte Faktorenwert F = 1 um den Faktoren-Multiplikator F_M = 2 erhöht, im aktuellen Beispiel also auf F = 1 × 2 = 2 herauf gesetzt.
Wenn das aktuell eingegangene Encodersignal außerhalb des Dynamik-Änderungsintervalls, d. h. später als 750 msec nach dem Starten des Timers 10b eingegangen ist, dann wird der aktuell im Drehradprozessor 8 angewandte Faktorenwert um den Faktoren-Multiplikator F_M = 2 reduziert (halbiert), F = F/2, wobei wenn – wie im aktuellen Beispiel – der Faktorenwert bereits auf dem Standard-Faktorenwert F_S = 1 ist, er auf diesem Wert verbleibt.
Der Drehradprozessor 8 überprüft zudem in Intervallen, in denen keine Encodersignale eingehen regelmäßig, ob im Timer 10b das Rücksprung-Zeitintervall (Δ_R = 2000 msec) abgelaufen ist. Wenn dies der Fall ist, dann setzt er den Faktorenwert ebenfalls, wie im obigen Falle der Drehrichtungsänderung, auf den Standard-Faktorenwert F_S = 1.
Anhand von 2 wird nun ein Anwendungs-Beispiel auf Basis der obigen Parameterwerte beschrieben. 2 zeigt einen entsprechenden Graphen 12, bei dem der angewandte Faktorenwert F in Abhängigkeit der Zeit t aufgetragen ist. Zudem sind in einem Bereich 11 Clicksequenzen dargestellt, die Encodersignalen entsprechen. Die in diesem Beispiel im Bereich 11 gezeigten Clicks stammen alle aus derselben Bewegungsrichtung des Scrollrads 8. Deshalb sind keine Richtungsinformationen dargestellt. In dem Bereich 11 sind Änderungen der Faktorenwerte F numerisch angegeben, die zu jeweiligen Zeitpunkten Zi (i = 0...9) auftreten, z. B. zum Zeitpunkt Z1 die Änderung 1 → 2.
Zum Zeitpunkt Z0 geht im Drehradprozessor 9 das Encodersignal eines ersten Clicks 13a ein, durch den der Timer 10b aktiviert bzw. gestartet wird (AKT). Zu diesem Zeitpunkt verwendet der Drehradprozessor 9 den im Parameterspeicher 10 gespeicherten Standardwert F_s = 1 als Faktorenwert F zum Umsetzen der Encodersignale in Ansteuersignale für den Grafikprozessor 6. Innerhalb des Dynamik-Zeitintervalls Δ_D = 750 msec erfolgen weitere Clicks, wobei der Drehradprozessor 9 jeweils aus einem Encodersignal (Click) ein Ansteuerungssignal erzeugt. Wenn der Timer 10b zum Zeitpunkt Z1 750 msec anzeigt, wird gerade Click 13b gesetzt. Da zwischen Z0 und Z1 mehrere Clicks in derselben Richtung getätigt werden, wird zum Zeitpunkt Z1 der Faktorwert F von 1 auf 2 erhöht gemäß der Vorschrift F = F × F_M. Der Drehradprozessor 8 liest dazu aus dem Parameterspeicher 10 den Multiplikatoren-Faktor F_M = 2 aus. Der Timer 10b läuft dann um ein weiteres Dynamik-Zeitintervall Δ_D weiter bis zum Zeitpunkt Z2. Da auch in diesem Zeitraum Clicks getätigt wurden, nämlich bis zu Click 13c, wird zum Zeitpunkt Z2 der Faktorenwert F nochmals um den Faktor F_M = 2 von 2 auf 4 erhöht. Zum Zeitpunkt Z3 erfolgt eine entsprechende Erhöhung auf F = 4 × 2 = 8.
Da im Zeitraum zwischen Z3 und Z4 keine Clicks getätigt werden, wird zum Zeitpunkt Z4 der Faktorwert F von 8 auf 4 erniedrigt gemäß der Vorschrift F = F/F_M = 8/2. Nach dem Zeitpunkt Z4 erfolgt erst wieder zum Zeitpunkt Z5 ein Click 13d. Dieser wird wegen des zuvor auf 4 herab gestuften Faktorwerts F als Start-Click interpretiert und führt dazu, dass der Timer 10b neu aktiviert wird (AKT). Der Faktorwert F = 4 wird so lange beibehalten, bis wiederum ein Dynamik-Zeitintervall Δ_D auf dem Timer 10b abgelaufen ist. Zu diesem Zeitpunkt Z6 wird wiederum geprüft, ob seit Z5 mindestens ein weiterer Click in derselben Richtung getätigt wurde. Da dies der Fall ist, wird zum Zeitpunkt Z6 der Faktorwert F von 4 auf 8 erhöht gemäß der Vorschrift F = F × FM.
Nach dem Zeitpunkt Z6 erfolgen keine Clicks mehr. Deshalb wird der Faktorwert F sukzessive nach Ablauf zweier Dynamik-Zeitintervalle Δ_D zu den Zeitpunkten Z7 und Z8 jeweils halbiert. Schließlich greift zum Zeitpunkt Z9 die Regel, dass bei Überschreiten des Rücksprung-Zeitintervalls Δ_R = 2000 msec seit der letzten Timer-Aktivierung der Faktorwert F auf den Standard-Faktorenwert reduziert wird: F = F_S = 1.
In 3 sind einige der oben beschriebenen Steuerungsschritte für den Fall gleich gerichteter Encodersignale in einem Flussdiagramm exemplarisch dargestellt. Im ersten Schritt S1 wird der Faktorwert F auf den Standard-Faktorenwert F_S = 1 gesetzt. Im nachfolgenden Schritt S2 wird im Drehrad-Prozessor 9 überwacht, ob ein Encoder-Signal eingeht. Gegebenenfalls wird im Schritt S3 der Timer 10b aktiviert und ein Timer-Schwellwert S auf den Wert des Dynamik-Zeitintervalls Δ_D gesetzt. Im Schritt S4 wird überwacht, ob die abgelaufene Timerzeit T den Schwellwert S erreicht hat. Nach Erreichen des Schwellwerts S wird im Schritt S5 überprüft, ob während der Timer-Laufzeit ein weiteres Encodersignal eingegangen ist. Gegebenenfalls wird im Schritt S6 der Faktorwert F entsprechend der Vorschrift F = F × F_M erhöht. Zudem wird der Schwellwert S um ein weiteres Dynamik-Zeitintervall Δ_D herauf gesetzt (S = S + Δ_D) und zurück zu Schritt S4 gewechselt um das nächste Zeitintervall zu überwachen.
Falls im Schritt S5 kein Encodersignal festgestellt werden kann, wird zunächst im Schritt S7 überprüft, ob der Timer das Rücksprung-Zeitintervall ΔR überschritten hat. Wenn ja, dann wird im Schritt S8 der der Faktorwert F wiederum auf den Standard-Faktorenwert F_S = 1 gesetzt und der Prozess bei Schritt S2 fortgesetzt. Wenn das Rücksprung-Zeitintervall Δ_R im Schritt S7 noch nicht überschritten ist, dann wird im Schritt S9 der Faktorwert F entsprechend der Vorschrift F = F/F_M auf minimal 1 erniedrigt. Zudem wird der Schwellwert S um ein weiteres Dynamik-Zeitintervall Δ_D herauf gesetzt (S = S + Δ_D) und zu Schritt S10 gewechselt. In diesem Schritt wird geprüft, ob zwischenzeitlich ein Encoder-Signal eingegangen ist. Wenn nicht, wird zu Schritt 11 und mit diesem bis zum Ablauf der nächsten Schwellwert-Zeit S überwacht, ob ein gleich gerichtetes Encodersignal eingeht. Gegebenenfalls wird zu Schritt S3 zurück gewechselt und der Timer neu aktiviert. Wenn in der durch Schritte S10 und S11 gebildeten Schleife auch nach dem Ablauf der Schwellwertzeit S kein Encodersignal eingegangen ist, dann wird zu Schritt 7 gewechselt und es erfolgt in Schritt S8 oder S9 eine entsprechende weitere Reduktion des Faktorenwerts F.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind Möglichkeiten zur Veränderung der Bewegungsgröße des Anzeigeelements bzw. des Faktorwerts F dargestellt. Es können weitere Möglichkeiten vorgesehen werden. Beispielsweise kann der Faktorwert F auch dann auf den Standard-Faktorenwert F_S gesetzt werden, wenn mit dem Anzeigeelement in einem Menü eine vorgegebene Menügrenze oder ein Menükontext überschritten wird oder wenn er vom Bediener mit einer gesonderten Rücksprung-Eingabe gezielt angefordert wird. Auch wenn z. B. die Bewegungsrichtung des Scrollrades 8 geändert wird bzw. die Encodersignale einen Richtungswechsel anzeigen, kann der Faktorwert F direkt auf den Standard-Faktorenwert F_S gesetzt werden. Für den Faktorwert F kann eine Obergrenze von z. B. 32 vorgegeben und im Parameterspeicher 10 abgespeichert werden. Sämtliche Steuerungsparameter können im Parameterspeicher 10 wahlweise z. B. personenindividuell, hardwareindividuell, anwendungssoftwareindividuell und/oder menüindividuell festgelegt, ausgewählt, geladen und/oder abgerufen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1956468 A1 [0003]
EP 2131267 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Quantitative Analysis of Scrolling Techniques”, Ken Hinckley et al., CHI Conf. an Human Factors in Computing Sciences, pp 65–72, CHI Letters, Vol. 4, No. 1 (2002) [0005]
„Innovation Brief: Logitech MicroGearTM Precision Scroll Wheel and SmartShiftTM Technology” (Quelle: http://www.logitech.com/lang/pdf/ib-microgear_and_smartshift_EN.pdf, herunter geladen am 24.10.2012) [0006]

Claims

Verfahren zum Navigieren in einem auf einem Bildschirm (2) angezeigten Bildschirmmenü (3) mittels eines elektromechanischen Bedienelements (8), wobei eine mechanische Bedienelement-Bewegung richtungsabhängig in elektrische Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) umgesetzt wird, wobei die Rate der Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) proportional zu einer Bewegungsgröße der Bedienelement-Bewegung ist und mittels der Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) die Bewegung von mindestens einem Anzeigeelement (5) in dem Bildschirmmenü (3) gesteuert wird, umfassend folgende Schritte: a) es erfolgt eine erste Bedienelement-Bewegung in einer Richtung (B), b) zu einem Anfangszeitpunkt (Z0, Z5) der Bedienelement-Bewegung wird eine Zeitzählung aktiviert, c) wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, einem sogenannten Dynamik-Zeitintervall (Δ_D), nach dem Anfangszeitpunkt (Z0, Z5) eine zweite Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung (B) erfolgt, dann wird ein Steuerungsparameter (F) zum Steuern der Bewegung des Anzeigeelements (5) verändert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mit dem Steuerungsparameter (F) das Verhältnis zwischen der Rate der Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) und der Geschwindigkeit des Anzeigeelements (5) auf dem Bildschirm (2) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Schritt c) der Steuerungsparameter (F) so geändert wird, dass bei gleicher Encodersignal-Rate eine schnellere Bewegung des Anzeigeelements (5) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche, wobei, wenn innerhalb des Dynamik-Zeitintervalls (Δ_D) nach dem Anfangszeitpunkt (Z0, Z5) keine zweite Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung (B) erfolgt, der Steuerungsparameter (F) zum Steuern der Bewegung des Anzeigeelements (5) so verändert wird, dass bei gleicher Encodersignal-Rate eine langsamere Bewegung des Anzeigeelements (5) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche, wobei, wenn innerhalb eines so genannten Rücksprung-Zeitintervalls (Δ_R) keine Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung (B) erfolgt, der Steuerungsparameter automatisch auf einen Standardwert (F_S) gesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche, wobei das Bedienelement (8) eine laserbasierte Computermaus, eine radbasierte Computermaus, ein Drehrad, ein Joystick oder ein Bestandteil eines berührungsempfindlichen Bildschirms ist.
Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche, wobei zur Einstellung des Steuerungsparameters (F) zumindest einer der folgenden Parameter verwendet wird: – ein Standardwert (F_S), der den Steuerungswert zu Beginn des Verfahrens angibt und – ein Änderungsfaktor (F_M), der angibt, wie stark der Steuerungsparameter in Schritt c) erhöht oder erniedrigt wird.
Vorrichtung zum Navigieren in einem auf einem Bildschirm (2) angezeigten Bildschirmmenü (3) mittels eines elektromechanischen Bedienelements (8), umfassend eine Steuereinrichtung (7) mit einer Uhr (10b), die – eine mechanische Bedienelement-Bewegung in elektrische Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) umsetzt, wobei die Rate der Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) proportional zu einer Bewegungsgröße der Bedienelement-Bewegung ist, – mittels der Encodersignale (13a, 13b, 13c, 13d) die Position von mindestens einem Anzeigeelement (5) in dem Bildschirmmenü (3) verändert, – wenn eine erste Bedienelement-Bewegung in einer Richtung (B) erfolgt, zu einem Anfangszeitpunkt (Z0, Z5) mit der Uhr (10b) eine Zeitzählung aktiviert, und – wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, einem sogenannten Dynamik-Zeitintervall (t_D), nach dem Anfangszeitpunkt (Z0, Z5) eine zweite Bedienelement-Bewegung in derselben Richtung (B) erfolgt, einen Steuerungsparameter (F) zum Steuern der Bewegung des Anzeigeelements (5) verändert.
Kraftfahrzeug umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 8.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, umfassend eine elektronische Fahrzeugsteuerung (1), die mit der Vorrichtung (7) gekoppelt ist zum Navigieren in einem Bildschirmmenü (3) der Fahrzeugsteuerung (1).