DE102013101339A1

DE102013101339A1 - Bedienelement

Info

Publication number: DE102013101339A1
Application number: DE102013101339.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fink
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-08-14
Also published as: CN103984434A; US20140225865A1; KR101550132B1; US10061413B2; CN103984434B; KR20140101682A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement (2), das zylinderförmig ausgebildet ist und zwei Tastfelder (12, 14) mit berührungsempfindlichen Oberflächen aufweist, wobei die Tastfelder (12, 14) auf zwei einander abgewandten Außenseiten (8, 10) des Bedienelements (2) angeordnet sind, wobei ein Bedienbefehl durch Berühren der Oberflächen beider Tastfelder (12, 14) einzugeben ist, wobei auf einem ersten Tastfeld (12, 14) ein erster Schwerpunkt für eine Berührung und auf dem zweiten Tastfeld (12, 14) ein zweiter Schwerpunkt für eine Berührung zu erfassen ist, und wobei eine dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung durch die Schwerpunkte der Berührungen auf den Oberflächen der beiden Tastfelder (12, 14) dynamisch festzulegen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bedienelement und ein Verfahren zum Eingeben eines Bedienbefehls.
Ein Bedienelement zum Eingeben eines Bedienbefehls kann als eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgebildet sein, die bspw. durch manuelle Betätigung zu bedienen ist. Hierbei kann eine Berührung des Bedienelements räumlich erfasst und ausgewertet werden, wodurch ein Bedienbefehl bereitgestellt wird.
Ein Eingabegerät ist in der Druckschrift US 2009/01849936 A1 beschrieben und umfasst ein würfelförmiges Modul, das auf drei unmittelbar benachbarten Seiten Tastfelder aufweist, wobei jede dieser Seiten in eine der drei Raumrichtungen orientiert ist. Diese Tastfelder können gleichzeitig bedient werden. So ist es möglich, einen Mauszeiger in drei Raumrichtungen zu bewegen.
Ein ähnliches Eingabegerät mit einem würfelförmigen Modul, auf dessen Seiten Tastfelder angeordnet sind, ist aus der Druckschrift US 5 483 261 bekannt. In dieser Druckschrift wird ferner beschrieben, wie manuelle Eingaben auf einem Monitor eines Computers dargestellt werden können.
Die Druckschrift CN 101430619 beschreibt ein integriertes Kontrollsystem mit zwei Sensorflächen, die nebeneinander in derselben Ebene angeordnet sind und unterschiedliche Funktionen haben. Dabei ist eine erste Sensorfläche mit einem Anzeigefeld zur Darstellung eines Objekts kombiniert. Mit einer zweiten Sensorfläche wird eine Geste eines Nutzers erfasst, wodurch eine Manipulation, bspw. eine Verschiebung, des dargestellten Objekts in das Kontrollsystem eingegeben werden kann.
Vor diesem Hintergrund werden ein Bedienelement und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.
Das Bedienelement, in der Regel ein Körper dieses Bedienelements, ist in einer möglichen Ausgestaltung zylinderförmig und demnach domähnlich ausgebildet und kann einen ellipsenförmigen, bspw. kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Weiterhin ist für das Bedienelement eine in einer Ebene des Querschnitts liegende virtuelle Hauptachse, bspw. eine Symmetrieachse, vorgesehen, die durch einen Mittelpunkt des Querschnitts verläuft. Falls der Querschnitt des zylinderförmigen Bedienelements ellipsenförmig ausgebildet ist, kann vorgesehen sein, dass die virtuelle Hauptachse einer der beiden möglichen Halbachsen des ellipsenförmigen Querschnitts entspricht. Dabei sind auf zwei voneinander abgewandten Außenseiten einer Außenwandung des Bedienelements, die durch die vorgesehene virtuelle Hauptachse voneinander virtuell abgegrenzt sind, zwei Tastfelder als Oberflächenelemente angeordnet, die durch manuelles Berühren zu betätigen sind. Demnach sind die beiden Außenseiten je nach Definition der virtuellen Hauptachse räumlich voneinander getrennt bzw. durch die virtuelle Hauptachse gegeneinander abgegrenzt. Mit den Tastfeldern des Bedienelements können Gesten sensorisch erkannt werden.
Somit können an der Außenwandung des Bedienelements bzw. dessen Körpers auf den zwei voneinander abgewandten Außenseiten zwei zueinander gegenüberliegende, ortsauflösende kapazitive Tastfelder, die auch als Berührungssensoren oder Touchsensoren bezeichnet werden können, integriert sein.
Berührungen der beiden Tastfelder werden hinsichtlich ihrer Fläche, d. h. der jeweils durch die Berührung beaufschlagten Fläche, im Folgenden auch jeweils als "berührte" Fläche bezeichnet, und eines Schwerpunkts einer derartigen berührten Fläche ausgewertet. Um einen Bedienbefehl zu realisieren, ist gleichzeitig jedes Tastfeld von mindestens einem Finger zu berühren. Eine Größe einer von einem Finger berührten Fläche hängt davon ab, wie stark der Finger auf das Tastfeld gedrückt wird. In der Regel ist die Fläche umso größer, je stärker gedrückt wird, da der berührende Finger umso stärker deformiert wird, je stärker mit diesem auf das Tastfeld gedrückt wird, wobei die auf dem Tastfeld aufliegende Fläche einer Fingerkuppe des berührenden Fingers entsprechend größer wird.
Falls ein Tastfeld von mehreren Fingern berührt wird, hängt die Größe der gesamten von den Fingern berührten Fläche davon ab, wie stark jeder einzelne dieser Finger auf das Tastfeld gedrückt wird, wobei sich die gesamte berührte Fläche aus der Summe der berührten Flächen sämtlicher Finger ergibt.
Ferner kann für jedes Tastfeld bei einer Berührung neben einer Größe der berührten Fläche ein sich aufgrund der Berührung ergebender Schwerpunkt auf einer Oberfläche des Tastfelds bestimmt werden, auf den bei der Berührung die größte Kraft und/oder der größte Druck ausgeübt wird.
Die auf den Außenseiten angeordneten Tastfelder können dreidimensional geformt und demnach bspw. konvex gebogen oder gekrümmt sein.
In Ausgestaltung des Verfahrens können bekannte Algorithmen genutzt werden, auf deren Grundlage Flächen der Berührungen berechnet und deren jeweilige Schwerpunkte durch Berechnung bestimmt werden können, wobei derartige Algorithmen in ähnlicher Weise auch zur Erkennung von Gesten von sog. Touchpanels verwendet werden. Im Rahmen des Verfahrens können somit beabsichtigte Berührungen verifiziert und daraus Kräfte abgeleitet werden, durch die die Tastfelder durch die Berührungen beaufschlagt und somit betätigt werden.
Eine Berührung auf jedem der Tastfelder wird durch Messen und/oder Ermitteln einer Berührungskapazität kapazitiv ausgewertet. Beim Berühren der Oberfläche eines Tastfelds ermittelt eine Kontrolleinheit für jeden berührenden Finger diejenige Fläche, auf der ein Wert für eine von dem Tastfeld sensorisch erfasste Messgröße eine Signalschwelle überschreitet. Diese Fläche entspricht dann der voranstehend beschriebenen berührten Fläche. Falls als Messgröße eine Berührungskapazität sensorisch erfasst wird, wird überprüft, ob eine hierfür definierte Signalschwelle ΔC überschritten wird. Außerdem wird beim Berühren der Oberfläche des Tastfelds von der Kontrolleinheit der Schwerpunkt dieser berührten Fläche ermittelt.
Weist die Oberfläche nur einen nahezu verschwindend geringen Reibwert bzw. Reibungskoeffizienten auf, wie dies bspw. bei Display-Oberflächen von Smartphones der Fall ist, so wird, wenn durch eine bedienende Person über mindestens einen Finger auf die Oberfläche eine bspw. seitlich schiebende Kraft ausgeübt wird, der Finger über die Oberfläche des Tastfelds geschoben. Da die Oberfläche eines Tastfelds jedoch erfindungsgemäß gekrümmt ausgebildet ist und einen Reibwert bzw. Reibungskoeffizienten aufweist, der einen bestimmten Minimalwert überschreitet, wird bei dem erfindungsgemäßen Bedienelement ein Abgleiten eines Fingers von dem Tastfeld verhindert, da dessen Oberfläche nunmehr griffig ausgebildet ist. In diesem Fall führt eine Krafteinleitung durch mindestens einen Finger aufgrund einer nachgiebigen Beschaffenheit des mindestens einen Fingers zu einer geringfügigen Verlagerung des Schwerpunkts der Berührung bzw. der berührten Fläche ausgehend von einem ersten Schwerpunkt S1 zu einem zweiten Schwerpunkt S2. Gleichzeitig wird dabei eine beim Berühren durch den mindestens einen Finger beaufschlagte, d. h. berührte Fläche ausgehend von einer ersten berührten Fläche A1 zu einer zweiten berührten Fläche A2 um eine Flächendifferenz ΔA verändert, d. h. um einen Betrag der Flächendifferenz ΔA vergrößert oder verkleinert. Dabei kann eine Veränderung der Fläche nur dann registriert werden, wenn die Flächendifferenz ΔA einen Mindestwert aufweist. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird ein ortsempfindliches Tastfeld (Touchpanel) zu einem kraftempfindlichen oder orts- und kraftempfindlichen Tastfeld.
In Abhängigkeit einer Form der Außenseiten des Bedienelements ist das Bedienelement zur Realisierung eines Bedienbefehls durch mindestens zwei, zueinander weitgehend gegenüberliegende Finger auf beiden Tastfeldern zu beaufschlagen und somit zu bedienen, wobei von den Fingern ausgeübte Betätigungskräfte weitgehend gleichzeitig auftreten und je nach Betätigungsrichtung gleiche oder gegensinnig auftretende Verschiebungen der jeweiligen Schwerpunkte der jeweils berührten Flächen der beiden Tastfelder bewirken. Da ein Bedienbefehl nur dann erzeugt wird, wenn beide Tastfelder gleichzeitig berührt werden, werden lediglich einseitige Berührungen auf nur einem der beiden Tastfelder, die ggf. unbeabsichtigt sein können, verworfen.
In Ausgestaltung ist ein erstes sensorisches Tastfeld L des Bedienelements links, d. h. in Fahrtrichtung, üblicherweise in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs auf der linken Außenseite des Bedienelements links der virtuellen Hauptachse angeordnet, wohingegen ein zweites sensorisches Tastfeld R rechts gegenüberliegend und somit in Fahrtrichtung auf der rechten Außenseite des Bedienelements rechts der virtuellen Hauptachse angeordnet ist.
In der nachfolgenden Tabelle 1 kennzeichnet ein "+" eine bereits berührte Fläche A1 auf einem der beiden Tastfelder L, R, die bei einer aktuell fortgesetzten Berührung um eine Flächendifferenz ΔA auf die Fläche A2 vergrößert wird. Ein "–" kennzeichnet eine bereits berührte Fläche A1 auf einem der beiden Tastfelder L, R, die bei der aktuell fortgesetzten Berührung um die Flächendifferenz ΔA auf eine Fläche A2 verkleinert wird, wobei zumindest die erste Fläche A1 vor der Abnahme wenigstens so groß wie eine Mindestfläche A_min ist bzw. war. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Flächendifferenz ΔA eine Mindestschwelle bzw. einen Mindestwert überschreitet. Sofern die Flächendifferenz ΔA die hierfür vorgesehene Mindestschwelle überschreitet, wird für die Berührung eine gewollte Krafteinleitung registriert, woraus im Falle, dass beide Tastfelder L, R im Wesentlichen gleichzeitig registrierbar berührt werden, ein konkreter Bedienbefehl abgeleitet werden kann.
Die in Tabelle 1 zusätzlich angegebenen, üblicherweise lokalen Präpositionen "vor", "zurück", "hoch", "tief" sowie "ohne" definieren ferner eine registrierte Bewegung eines Schwerpunkts einer berührten Fläche eines Tastfelds L, R relativ zum Kraftfahrzeug, wenn der Schwerpunkt der berührten Fläche um mindestens eine vorgegebene Mindeststrecke ΔS verschoben wird. In der vorgestellten Ausführungsform definiert die Präposition "vor" eine Krafteinleitung in Vorwärtsfahrtrichtung parallel zur Längsachse des Kraftfahrzeugs und somit eine entsprechende Verschiebung des Schwerpunkts. Die Präposition "zurück" definiert eine Krafteinleitung in Rückwärtsfahrtrichtung, die der Vorwärtsfahrtrichtung entgegengesetzt ist. Durch die Präposition "hoch" wird eine senkrecht zu der Vorwärtsfahrtrichtung nach oben gerichtete Krafteinleitung und durch die Präposition "tief" eine senkrecht zu der Vorwärtsfahrtrichtung nach unten gerichtete Krafteinleitung definiert. Mit den Präpositionen kann eine Bewegung des entsprechenden Schwerpunkts definiert werden.

Aus einer Kombination der registrierbaren Berührungen beider Tastfelder L, R, d. h. des linken Tastfelds L und des rechten Tastfelds R, kann dann, wie Tabelle 1 zu entnehmen ist, ein Bedienbefehl bzw. eine damit bewirkte Bewegung abgeleitet werden.

	Tastfeld L	Tastfeld R	Bewegung eines abzuleitenden Bedienbefehls
(1)	+, vor	+, vor	vor
(2)	+, zurück	+, zurück	zurück
(3)	+, hoch	+, hoch	hoch
(4)	+, tief	+, tief	tief
(5)	+, ohne	–, ohne	rechts
(6)	–, ohne	+, ohne	links
(7)	+, vor	+, zurück	Drehung nach rechts
(8)	+, zurück	+, vor	Drehung nach links
(9)	+, hoch	+, tief	Neigung nach rechts
(10)	+, tief	+, hoch	Neigung nach links

Tabelle 1

Im Detail werden durch die Tabelle 1 beispielhaft zehn verschiedene Bedienbefehle (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) bzw. Bewegungen für diese Bedienbefehle (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (10) vorgestellt. Dabei werden bei einem ersten Bedienbefehl (1) beide Schwerpunkte der beiden berührten Flächen auf beiden Tastfeldern L, R in der vorgesehenen Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs simultan nach vorne bewegt. Eine durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse, die hier dann senkrecht zu der Vorwärtsfahrtrichtung orientiert ist, wird dabei parallel zu der Vorwärtsfahrtrichtung nach vorne verschoben. Bei dem zweiten Bedienbefehl (2) werden beide Schwerpunkte sowie die durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung entsprechend nach hinten verschoben. Üblicherweise werden durch die beiden voranstehend beschriebenen Bedienbefehle (1), (2) Bewegungen in horizontaler Richtung bezogen auf das Kraftfahrzeug beschrieben.
Durch den dritten Bedienbefehl (3) und den vierten Bedienbefehl (4) können Bewegungen in vertikaler Richtung bezogen auf das Kraftfahrzeug vorgegeben werden. Dabei werden im Falle des dritten Bedienbefehls (3) beide Schwerpunkte simultan nach oben verschoben, wobei auch die durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse nach oben verschoben wird. Bei dem vierten Bedienbefehl (4) werden dagegen beide Schwerpunkte simultan nach unten verschoben. Demnach wird auch die durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse nach unten verschoben.
Bei dem fünften und sechsten Bedienbefehl (5), (6) bleiben Positionen beider Schwerpunkte unverändert. Allerdings werden durch Veränderung von Kräften und/oder Drücken, die auf die jeweiligen, hier unbewegten Schwerpunkte wirken, die berührten Flächen auf den beiden Tastfeldern L, R verändert. Eine Position der Achse, die durch die beiden Schwerpunkte verläuft, bleibt beim fünften und sechsten Bedienbefehl (5), (6) unverändert. Allerdings wird im Fall des fünften Bedienbefehls (5) auf den Schwerpunkt auf dem linken Tastfeld L verbunden mit einer Vergrößerung der Fläche stärker gedrückt als auf den Schwerpunkt auf dem rechten Tastfeld R. In diesem Fall wird mit dem fünften Bedienbefehl (5) eine Bewegung, die senkrecht zu der Vorwärtsfahrtrichtung nach rechts orientiert ist, definiert. Im Falle des sechsten Bedienbefehls (6) wird im Gegensatz zu dem fünften Bedienbefehl (5) eine Bewegung nach links, senkrecht zu der Vorwärtsfahrtrichtung definiert, da hier das rechte Tastenfeld R stärker als das linke Tastenfeld L gedrückt wird, was anhand der zunehmenden berührten Fläche des rechten Tastfelds R erkennbar/registrierbar ist. Dies entspricht auch dem Umstand, dass auf den Schwerpunkt des rechten Tastfelds R eine stärkere Kraft und/oder ein höherer Druck als auf den Schwerpunkt des linken Tastfelds L ausgeübt wird.
Durch den siebten und den achten Bedienbefehl (7), (8) können als Bewegungen Drehungen in einer horizontalen Ebene relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs definiert werden. Dabei ist vorgesehen, dass bei dem siebten Bedienbefehl (7) der Schwerpunkt auf dem linken Tastfeld L nach vorne und der Schwerpunkt auf dem rechten Tastfeld R nach hinten bewegt wird. In diesem Fall wird die durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung im Uhrzeigersinn nach rechts gedreht. Beim achten Bedienbefehl (8) wird im umgekehrten Fall der Schwerpunkt auf dem linken Tastfeld L nach hinten und gleichzeitig der Schwerpunkt auf dem rechten Tastfeld R nach vorne bewegt. Entsprechend wird die Achse, die durch die beiden Schwerpunkte verläuft, relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn nach links gedreht.
Über den neunten und zehnten Bedienbefehl (9), (10) können als Bewegungen Neigungen relativ zu bzw. um die Vorwärtsfahrtrichtung definiert werden. Hierbei wird im Fall des neunten Bedienbefehls (9) der Schwerpunkt auf dem linken Tastfeld L nach oben und der Schwerpunkt auf dem rechten Tastfeld R nach unten bewegt. Dabei wird die Achse, die durch die beiden Schwerpunkte verläuft, um die Vorwärtsfahrtrichtung im Uhrzeigersinn nach rechts geneigt. Bei dem zehnten Bedienbefehl (10) wird im Gegensatz zu dem neunten Bedienbefehl (9) der Schwerpunkt auf dem linken Tastfeld L nach unten und gleichzeitig der Schwerpunkt auf dem rechten Tastfeld R nach oben bewegt. Durch diese gleichzeitige Bewegung beider Schwerpunkte kann auch eine Neigung der Achse, die durch die beiden Schwerpunkte verläuft, relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn nach links definiert werden.
In dieser Ausgestaltung wird für den Fall, dass beide Schwerpunkte gleich stark beaufschlagt werden, so dass auf jeden Schwerpunkt im Wesentlichen derselbe Druck und/oder dieselbe Kraft wirkt und mindestens einer der beiden Schwerpunkte bewegt wird, eine Bewegung des abzuleitenden Bedienbefehls durch eine relative Bewegung mindestens eines der beiden Schwerpunkte relativ zum Körper des Bedienelements und/oder zu dem anderen der beiden Schwerpunkte definiert. Abhängig davon, ob lediglich einer der beiden Schwerpunkte oder beide Schwerpunkte bewegt werden, kann eine Richtung durch eine Bewegung der Achse, die durch beide Schwerpunkte verläuft, relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs definiert werden.
Bei den ersten vier Bedienbefehlen (1), (2), (3), (4) werden beide Schwerpunkte simultan in dieselbe Richtung bewegt bzw. verschoben. Die durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse wird in den ersten vier Beispielen für die Bedienbefehle (1), (2), (3), (4) stets in dieselbe Richtung wie beide Schwerpunkte bewegt.
Bei dem fünften und sechsten Bedienbefehl (5), (6) bleiben die beiden Schwerpunkte unbewegt, allerdings werden die beiden Schwerpunkte unterschiedlich stark beaufschlagt bzw. gedrückt. Auch bei diesen beiden Beispielen für Bedienbefehle (5), (6) ist eine durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse vorgesehen. In diesen beiden Fällen wird eine Richtung einer Bewegung, die dem jeweiligen Bedienbefehl (5), (6) zugeordnet ist, parallel zu der Achse verändert.
Im Falle der vier letztgenannten Bedienbefehle (7), (8), (9), (10) ist jeweils vorgesehen, dass die beiden Schwerpunkte jeweils in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden. Dadurch kann eine Rotation der durch die beiden Schwerpunkte verlaufenden Achse, d. h. eine Drehung bzw. eine Neigung der Achse, definiert werden.
Bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass alle anderen Berührungen der Tastfelder L, R ignoriert werden.
Somit werden mit den Tastfeldern L, R Schwerpunkte und Flächen einer manuellen Berührung gemessen und/oder erkannt. Mit den beiden Tastfeldern L, R können gleichzeitig Daten oder Informationen von mehreren Fingern, die die beiden Tastfelder L, R gleichzeitig berühren, bereitgestellt werden. Die Tastfelder L, R können in die Außenseiten des Bedienelements, als Beispiele für Freiformflächen, integriert werden.
In weiterer Ausgestaltung wird berücksichtigt, dass eines der beiden Tastfelder L, R mit mehr als nur einem Finger berührt wird. Hierdurch kann ermittelt werden, auf welcher Seite eine das Bedienelement bedienende Person bspw. in einem Kraftfahrzeug neben dem Bedienelement sitzt.

Sitzt diese Person links von dem Bedienelement und somit bspw. in kontinentaleuropäischen Ländern auf der Fahrerseite, so wird das in Fahrtrichtung auf der linken Außenseite des Bedienelements angeordnete Tastfeld L mit dem Daumen der rechten Hand und das in Fahrtrichtung auf der rechten Außenseite des Bedienelements angeordnete Tastfeld R mit mindestens zwei der übrigen Finger der rechten Hand bedient. Sitzt diese Person dagegen rechts von dem Bedienelement, bspw. auf der Beifahrerseite, so wird das in Fahrtrichtung auf der rechten Außenseite des Bedienelements angeordnete Tastfeld R mit dem Daumen der linken Hand und das in Fahrtrichtung auf der linken Außenseite des Bedienelements angeordnete Tastfeld L mit mindestens zwei der übrigen Finger der linken Hand bedient. Nach Identifikation der Position der bedienenden Person relativ zu dem Bedienelement wird ein Schwerpunkt einer Berührung jenes Tastfelds L, R verwendet und/oder berücksichtigt, der dieselbe Charakteristik wie eine Berührung mit lediglich einem Finger, hier dem Daumen, aufweist. Wie in der nachfolgenden Tabelle 2 anhand von zwei Beispielen dargelegt, kann in weiterer Ausgestaltung eine sehr differenzierte Auswertung von kombinierten Berührungen beider Tastfelder L, R zur Bereitstellung von Bedienbefehlen durchgeführt werden, indem jeweilige Bewegungen der jeweiligen Schwerpunkte, soweit sie jeweilig um eine Mindeststrecke ΔS bewegt werden, noch differenzierter als in Tabelle 1, d. h. durch weitere Begriffe, charakterisiert und dann in Kombination ausgewertet werden.

	Tastfeld L	Tastfeld R	Bewegung eines abzuleitenden Bedienbefehls
(11)	+, stark vor	+, schwach vor	vor und Drehung nach rechts
(12)	+, stark zurück und tief	+, schwach vor und hoch	zurück, Drehung nach links sowie Neigung nach links

Tabelle 2

Durch Tabelle 2 werden folglich ein elfter Bedienbefehl (11) und ein zwölfter Bedienbefehl (12) beschrieben. Ähnlich wie bei den vier letztgenannten Bedienbefehlen (7), (8), (9), (10), wie sie anhand von Tabelle 1 beschrieben sind, werden beide Schwerpunkte unterschiedlich bewegt. Im Falle des elften Bedienbefehls (11) wird der Schwerpunkt auf dem linken Tastfeld L stärker nach vorne bewegt, als der Schwerpunkt auf dem rechten Tastfeld R, der nicht so stark nach vorne bewegt wird. Bei dem zwölften Bedienbefehl (12) werden beide Schwerpunkte unterschiedlich stark in verschiedene Richtungen bewegt bzw. verschoben. Bei beiden Bedienbefehlen (11), (12) ist jedoch vorgesehen, dass die Bewegung des abzuleitenden Bedienbefehls auch durch eine Bewegung der Achse, die durch beide Schwerpunkte verläuft, definiert ist. Mit dem elften Bedienbefehl (11) wird die Achse durch die beiden Schwerpunkte relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung nach vorne verschoben und gleichzeitig im Uhrzeigersinn nach rechts gedreht. Bei dem zwölften Bedienbefehl (12) wird die Achse, die durch die beiden Schwerpunkte verläuft, nach hinten verschoben sowie in einer horizontalen Ebene relativ zum Kraftfahrzeug senkrecht zu der Vorwärtsfahrtrichtung im Uhrzeigersinn nach links gedreht und zugleich in einer vertikalen Ebene relativ zum Kraftfahrzeug senkrecht zu der Vorwärtsfahrtrichtung im Uhrzeigersinn nach links gedreht.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass bei Erkennung einer Störung hinsichtlich einer elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) durch die Kontrolleinheit für die Tastfelder eine fehlerhafte Bedienung erkannt werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bedienelementen, mit nur einer Fläche, ist bei beschriebenem Bedienelement durch das Erfordernis wenigstens eines zweiten, korrespondierenden Fingers eine Plausibilisierung leicht möglich. Weiterhin können in dem Bedienelement Module zur Erzeugung von Schwingungen und/oder Vibrationen integriert sein, die nach Identifikation eines Bedienbefehls durch eine Berührung aktiviert werden, wodurch der bedienenden Person signalisiert wird, dass ein Bedienbefehl erkannt wurde. Alternativ oder ergänzend kann das Bedienelement ein Leuchtmodul aufweisen, das einen erkannten Bedienbefehl signalisiert.
Das Bedienelement ist dazu geeignet, auf Grundlage von wenigen Aktionen einer Berührung Bedienbefehle zu erzeugen, mit denen komplexe Menüs zur Kontrolle bzw. Steuerung und/oder Regelung von Funktionen eines Kraftfahrzeugs bedient werden können.
Das beschriebene Bedienelement ist in ähnlicher Weise intuitiv bedienbar wie ein sogenannter Drehdrücksteller, weist aber im Vergleich hierzu keine aufwendige Mechanik auf. Eine unbeabsichtigte Betätigung des Bedienelements, was bei einem Drehdrücksteller üblicherweise einer Betätigung in Drückrichtung entspräche, die von dem Drehdrücksteller fälschlicherweise als Bedienbefehl identifiziert werden könnte, wird von dem erfindungsgemäßen Bedienelement ignoriert. Außerdem kann das Bedienelement im Gegensatz zu dem Drehdrücksteller in eine Freiformfläche, d. h. in ein bspw. als Mittelkonsole ausgebildetes Modul mit einer glatten Oberfläche, integriert werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Bedienelement werden zur Realisierung eines Bedienbefehls eine Berührung des ersten Tastfelds und eine Berührung des zweiten Tastfelds durch jeweils mindestens einen Finger miteinander kombiniert. Somit kann eine intuitive Betätigung des Bedienelements, wie bei einer Betätigung eines Knopfs, in einen daraus resultierenden Bedienbefehl umgesetzt werden. Mit dem vorgestellten Bedienelement, wobei Oberflächen der Tastfelder des Bedienelements einen minimalen Reibwert aufweisen, kann aufgrund einer Nachgiebigkeit von Fingerkuppen ein Bedienbefehl erfasst werden, dessen zugeordnete Richtung bzw. Bewegung äquivalent zu Kräften ist, die auf die jeweiligen Tastfelder wirken. Ferner kann eine mit den Berührungen der beiden Tastfelder verbundene Bewegung plausibilisiert werden.
Bei dem aus der Druckschrift US 2009/01849936 A1 bekannten Eingabegerät sind Tastfelder dagegen unmittelbar nebeneinander angeordnet und zueinander um 90° gedreht. Eine intuitive Eingabe zum Bewegen eines Mauszeigers ist hier nicht möglich.
Bei dem Eingabegerät, das in der Druckschrift US 5 483 261 beschrieben ist, wird eine Bewegung optisch erfasst. Bei dem erfindungsgemäßen Bedienelement können dagegen Kräfte, die auf die Tastfelder beim Berühren wirken, elektromechanisch erfasst werden, da die Tastfelder in Ausgestaltung als ortsauflösende, kapazitive Berührungssensoren oder andere berührungsempfindliche Sensoren ausgebildet sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bedienelements.
2 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Situation einer Eingabe eines Bedienbefehls durch Berühren eines Tastfelds einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bedienelements.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine auf die erste Situation aus 2 folgende zweite Situation bei der Eingabe des Bedienbefehls durch Berühren des Tastfelds der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bedienelements.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten oder Größen.
Die in 1 schematisch dargestellte erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bedienelements 2 umfasst einen Körper mit einer zylinderförmigen Außenwandung 4, wobei der Körper, und somit das Bedienelement 2 im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildet sind.
Es ist hier vorgesehen, dass das zylinderförmige Bedienelement 2 zum Erzeugen von üblicherweise richtungsabhängigen Bedienbefehlen mindestens einer Funktion eines Kraftfahrzeugs ausgebildet und in einem solchen, bspw. auf einer Mittelkonsole, angeordnet ist. Diesbezüglich ist in 1 durch einen Pfeil 6 eine Orientierung einer Längsachse, üblicherweise in Vorwärtsfahrtrichtung, des Kraftfahrzeugs angedeutet. Demnach ist hier eine große Halbachse des ellipsenförmigen Querschnitts als virtuelle Hauptachse durch einen Mittelpunkt des ellipsenförmigen Querschnitts des Bedienelements 2 und/oder des Körpers des Bedienelements 2 parallel zu der Längsachse und/oder zu der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs orientiert, wohingegen die kleine Halbachse des ellipsenförmigen Querschnitts als Nebenachse senkrecht zu der Längsachse und/oder zu der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs orientiert ist.
Außerdem ist für die Außenwandung 4 eine erste Außenseite 8 (in 1 links vorne) und eine zweite Außenseite 10 (in 1 rechts hinten) definiert. Auf der ersten Außenseite 8 ist zudem ein erstes berührungsempfindliches Tastfeld 12 und auf der zweiten Außenseite 10 ein zweites berührungsempfindliches Tastfeld 14 angeordnet. Jedes der beiden Tastfelder 12, 14 weist in der hier beschriebenen Ausführungsform eine rechteckige Grundfläche auf, die hier konvex gebogen ist.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Außenwandung 4 somit in die beiden Außenseiten 8, 10 unterteilt, wobei sich die erste Außenseite 8 entlang eines Bogens der Außenwandung 4 erstreckt, der hier links von der großen Halbachse bzw. der virtuellen Hauptachse angeordnet ist. Das erste Tastfeld 12 ist entsprechend entlang dieses Bogens links der großen Halbachse bzw. der virtuellen Hauptachse angeordnet. Die zweite Außenseite 10 erstreckt sich entlang des gegenüberliegenden Bogens der Außenwandung 4, der hier rechts von der großen Halbachse angeordnet ist. Das zweite Tastfeld 14 ist somit ebenfalls entlang des Bogens rechts der großen Halbachse bzw. Hauptachse angeordnet.
Falls das zylinderförmige Bedienelement 2 und/oder dessen Körper in Ausgestaltung einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, kann ebenfalls eine Symmetrieachse als virtuelle Hauptachse durch einen Mittelpunkt des Querschnitts definiert werden, die parallel zu der durch den Pfeil 6 angedeuteten Vorwärtsfahrtrichtung und/oder zu der Längsachse des Kraftfahrzeugs orientiert ist. In diesem Fall ist das erste Tastfeld 12 auf der ersten Außenseite 8 entlang eines Bogens links der Hauptachse angeordnet. Die zweite Außenseite 10 erstreckt sich entlang des gegenüberliegenden Bogens der Außenwandung 4, der hier rechts von der Hauptachse angeordnet ist. Das zweite Tastfeld 14 ist auf der zweiten Außenseite 10 angeordnet, die sich entlang des Bogens rechts der Hauptachse erstreckt.
Das Bedienelement 2 umfasst zudem eine Kontrolleinheit 16, die dazu ausgebildet ist, Signale zu Berührungen, die mit den Tastfeldern 12, 14 sensorisch erfasst werden, zu verarbeiten und eine Richtung eines damit verbundenen Bedienbefehls zu bestimmen.
Somit umfasst das zylinderförmige Bedienelement 2 zwei Tastfelder 12, 14 mit berührungsempfindlichen Oberflächen, die auf zwei einander abgewandten Außenseiten 8, 10 des Bedienelements 2 angeordnet sind. Ein Bedienbefehl ist durch gleichzeitiges Berühren der Oberflächen beider Tastfelder 12, 14 einzugeben, wobei jedes der beiden Tastfelder 12, 14 durch mindestens einen Finger zu berühren ist. Dabei ist vorgesehen, dass auf einem ersten Tastfeld 12 ein erster Schwerpunkt für eine Berührung und eine erste berührte Fläche und auf dem zweiten Tastfeld 14 ein zweiter Schwerpunkt für eine Berührung und eine zweite berührte Fläche zu erfassen sind bzw. erfasst werden. Ein Bedienbefehl bzw. eine dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung wird durch die gleichzeitig zu erfassenden Schwerpunkte der Berührungen auf den Oberflächen der beiden Tastfelder 12, 14 und ggf. deren jeweilige Bewegungen absolut und relativ zueinander festgelegt.
Weiterhin kann ermittelt und/oder gemessen werden, ob auf einen der beiden Schwerpunkte eine größere Kraft als auf den anderen Schwerpunkt wirkt. Falls die beiden Schwerpunkte durch unterschiedliche Kräfte und/oder Drücke unterschiedlich stark beaufschlagt werden, kann die dem Bedienbefehl zuzuordnende Richtung genauer definiert werden.
Das zylinderförmige Bedienelement 2 und/oder dessen Körper kann bzw. können einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen. Außerdem weisen das Bedienelement 2 und/oder dessen Körper eine in der Ebene des Querschnitts liegende virtuelle Hauptachse auf, die durch einen Mittelpunkt des Querschnitts des Bedienelements 2 verläuft, wobei die beiden, nach außen konvex gewölbten Außenseiten 8, 10 durch die virtuelle Hauptachse virtuell gegeneinander abgegrenzt sind.
Das Bedienelement 2 ist bei einer möglichen Verwendung in einem Kraftfahrzeug anzuordnen für das eine Vorwärtsfahrtrichtung vorgesehen ist. Dabei ist die virtuelle Hauptachse des Bedienelements 2 parallel zu der Vorwärtsfahrtrichtung zu positionieren. Somit ist ein erstes Tastfeld 12 in Vorwärtsfahrtrichtung auf der linken Außenseite 8 und ein zweites Tastfeld 14 in Vorwärtsfahrtrichtung auf der rechten Außenseite 10 angeordnet. Dies kann bedeuten, dass die beiden Tastfelder 12, 14 im wesentlichen parallel zueinander sowie parallel zu der vorgesehenen Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.
Das Bedienelement 2, das für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist, ist zur Eingabe von richtungsabhängigen Bedienbefehlen für das Kraftfahrzeug ausgebildet.
Die Tastfelder 12, 14 sind als ortsauflösende kapazitive Berührungssensoren ausgebildet. Außerdem sind die Oberflächen der Tastfelder 12, 14 griffig ausgebildet, d. h. die jeweiligen Oberflächen weisen einen ein bestimmtes Minimum überschreitenden Reibungskoeffizienten auf.
Bei dem Verfahren werden beim Berühren der Oberfläche eines Tastfelds 12, 14 ein Schwerpunkt einer berührten Fläche und eine Größe der berührten Fläche bestimmt. Ferner wird bestimmt, ob und inwieweit ein jeweiliger Schwerpunkt der jeweils berührten Fläche der beiden Tastfelder durch eine jeweilig fortgesetzte Berührung verschoben und/oder die Größe der jeweilig berührten Fläche vergrößert und/oder verkleinert wird. Die sich daraus ergebenden Resultate der Berührungen der beiden Tastfelder werden miteinander kombiniert, woraus ein Bedienbefehl abgeleitet wird. In der Regel werden die beiden Tastfelder 12, 14 mit Fingern einer Hand berührt.
Weiterhin wird bei gleichzeitiger Berührung beider Tastfelder 12, 14 eine Achse, die durch den Schwerpunkt auf dem ersten Tastfeld 12 und durch den Schwerpunkt auf dem zweiten Tastfeld 14 verläuft, berücksichtigt.
Dabei wird erfasst, ob mindestens einer der beiden Schwerpunkte verschoben wird, d. h. nur ein Schwerpunkt relativ zu dem Körper des Bedienelements 2 bewegt wird oder ob gleichzeitig beide Schwerpunkte relativ zu dem Körper des Bedienelements 2 bewegt werden. Falls mindestens einer der beiden Schwerpunkte bewegt wird, wird zugleich die durch die beiden Schwerpunkte verlaufende Achse relativ zu dem Körper des Bedienelements 2 und somit auch relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bewegt. Eine derartige Bewegung der Achse, die aus einer Bewegung von mindestens einem Schwerpunkt der beiden Schwerpunkte resultiert, kann eine Verschiebung der Achse und/oder eine Rotation, d. h. eine Drehung bzw. Neigung der Achse relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung umfassen.
Alternativ oder ergänzend wird berücksichtigt, auf welche der beiden Schwerpunkte eine stärkere Kraft und/oder ein stärkerer Druck ausgeübt wird. Falls keiner der beiden Schwerpunkte bewegt wird, aber einer der beiden Schwerpunkte mit einer stärkeren Kraft beaufschlagt wird, verläuft eine daraus abzuleitende Richtung des Bedienbefehls parallel zu der Achse, die durch die beiden Schwerpunkte verläuft, und zwar in Richtung zu demjenigen Schwerpunkt, auf den eine registrierbare größere Kraft ausgeübt wird. Ferner kann auch mindestens einer der beiden Schwerpunkt auf mindestens einem der Tastfelder 12, 14 bewegt werden. Falls mindestens einer der beiden Schwerpunkte bewegt wird, wird eine dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung dynamisch verändert, da eine Position des mindestens einen Schwerpunkts der beiden Schwerpunkte, durch die die Richtung im Rahmen des Verfahrens definiert wird, verändert wird. Dabei wird der mindestens eine Schwerpunkt beim Berühren entlang einer geradlinigen und/oder kurvenförmigen Bahn auf einem entsprechenden Tastfeld 12, 14 des ellipsenförmigen Zylinders des Bedienelements 2 bewegt. Weiterhin wird dadurch auch die Achse durch die beiden Schwerpunkte bewegt, d. h. verschoben und/oder in Rotation versetzt.
Zudem wird als berührte Fläche jene Fläche erfasst, auf die beim Berühren, üblicherweise durch mindestens einen Finger, eine Kraft wirkt, die größer als eine Mindestkraft ist, und/oder ein Druck wirkt, der größer als ein Mindestdruck ist. Dabei kann ferner überprüft werden, auf welchem Tastfeld eine größere Fläche berührt wird. Außerdem kann die Größe von zumindest einer Fläche verändert werden, wobei und/oder wodurch die dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung zusätzlich dynamisch verändert werden kann.
Bei einer Veränderung einer Größe der zumindest einen Fläche wird diese entweder um eine Flächendifferenz ΔA für die Fläche vergrößert oder verkleinert. Aus einer Richtung relativ zur Vorwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs, in welcher die zumindest eine Fläche um die Flächendifferenz ΔA verändert wird, wird die Richtung, um die der Bedienbefehl verändert wird, abgeleitet, wobei die auf dem ersten Tastfeld berührte, erste Fläche mit dem ersten Schwerpunkt sowie die auf dem zweiten Tastfeld berührte zweite Fläche mit dem zweiten Schwerpunkt zu berücksichtigen sind.
Das Verfahren kann mit dem in einem Kraftfahrzeug angeordneten Bedienelement durchgeführt werden, wobei die dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung, unabhängig davon, ob diese durch Bewegung von mindestens einem der beiden Schwerpunkte verändert wird oder nicht, relativ zu einer Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs festgelegt wird. Dabei kann ein Winkel einer der dem Bedienbefehl zugeordneten Richtung in Ausgestaltung relativ zu der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs festgelegt werden.
Die 2 und 3 zeigen jeweils einen Finger 20 beim Berühren eines Tastfelds 22 von zwei Tastfeldern einer zweiten, nicht weiter dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bedienelements, wobei auch diese beiden Tastfelder auf zwei voneinander abgewandten Außenseiten des Bedienelements angeordnet sind. Dabei wird das Tastfeld 22 in der ersten Situation (2) bei einer Berührung mit dem Finger 20 durch den Finger 20 mit einer ersten Kraft betätigt und/oder beaufschlagt, die in 2 durch einen ersten Vektorpfeil 24 angedeutet ist, wobei eine Richtung der Kraft senkrecht zu einer Oberfläche des Bedienfelds wirkt. In der anhand von 3 vorgestellten zweiten Situation, die unmittelbar auf die erste Situation folgt, wird das Tastfeld 22 bei der Berührung, hier bei der zeitlichen Fortsetzung der Berührung aus 2, durch den Finger 20 mit einer zweiten Kraft betätigt und/oder beaufschlagt, die in 3 durch einen zweiten Vektorpfeil 25 angedeutet ist. Dabei ist eine Richtung der Kraft nunmehr zu der Oberfläche geneigt und im Vergleich zu der ersten Situation vergrößert bzw. verstärkt, was auch durch die beiden Vektorpfeile 24, 25, die unterschiedlich orientiert sind und unterschiedliche Längen aufweisen, angedeutet ist.
Dabei wird von dem Finger 20 in der ersten Situation eine erste Fläche 26 A1 berührt. Ein dabei erfasster erster Schwerpunkt 28 S1 der ersten Fläche 26 A1, auf den bei der Berührung die größte Kraft und/oder der größte Druck wirkt, ist in 2 ebenfalls dargestellt. In der zweiten Situation wird das Tastfeld 22 durch den Finger 20 auf einer zweiten Fläche 30 A2 berührt, die um eine Flächendifferenz 32 ΔA größer als die erste Fläche 26 A1 ist. Eine resultierende Vergrößerung der ersten Fläche 26 A1 zu der zweiten Fläche 30 A2 ist in 3 durch einen Pfeil 34 angedeutet. Außerdem zeigt 3 einen zweiten erfassten Schwerpunkt 36 S2 der zweiten Fläche 30 A2, auf den bei der Berührung die größte Kraft und/oder der größte Druck wirkt. Dieser zweite Schwerpunkt 36 S2 ist im Vergleich zu dem ersten Schwerpunkt 28 S1, wie durch einen Pfeil 38 angedeutet, verschoben. Durch eine Verschiebung und/oder Bewegung des ersten Schwerpunkts 28 S1 zu dem zweiten Schwerpunkt 36 S2 wird, im Falle dass das entsprechend zweite, hier nicht gezeigte Tastfeld ebenfalls mit einer registrierbaren Berührung beaufschlagt wird, eine dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung dynamisch definiert. Dabei ist eine Position und/oder Bewegung des Schwerpunkts der berührten Fläche auf dem zweiten, hier nicht gezeigten Tastfeld zu berücksichtigen, da die Richtung, die dem Bedienbefehl zugeordnet ist, durch beide Schwerpunkte, d. h. den Schwerpunkt 28 bzw. 36 auf dem ersten, hier gezeigten Tastfeld 22, sowie dem weiteren Schwerpunkt auf dem zweiten, hier nicht dargestellten Tastfeld definiert ist.
In beiden Situationen wird für einen Wert einer von dem Tastfeld 22 sensorisch erfassten Messgröße eine Signalschwelle überschritten. Dies bedeutet auch, dass auf beide Flächen 26, 30 A1, A2 eine vorgesehene Mindestkraft und/oder ein vorgesehener Mindestdruck wirkt. Eine Berührung des Tastfelds 22 wird erst dann als eine solche registriert und zum Festlegen eines Bedienbefehls verwendet, wenn die auf eine der Flächen 26, 30 A1, A2 jeweils wirkende Kraft die definierbare Mindestkraft bzw. der darauf wirkende Druck den definierbaren Mindestdruck überschreitet bzw. überschreiten.
Die anhand der beiden 2 und 3 beschriebene Berührung ist aufgrund der Änderung der Größe der ersten Fläche 26 A1 zu der Größe der zweiten Fläche 30 A2 sowie aufgrund der Änderung einer Position des ersten Schwerpunkts 28 S1 hin zu einer Position des zweiten Schwerpunkts 36 S2 auf einer Oberfläche des Tastfelds 22 dynamisch. Unter Berücksichtigung der sich verändernden Flächen 26, 30 A1, A2, wie durch den Pfeil 34 angedeutet, und/oder der Schwerpunkte 28, 36 S1, S2, wie durch den Pfeil 38 angedeutet, kann hier eine Bewegung der Berührung durch den Finger 20 erfasst und ein darauf basierender Bedienbefehl dynamisch festgelegt werden, im Falle dass das entsprechend zweite, hier nicht gezeigte Tastfeld ebenfalls mit einer registrierbaren Berührung beaufschlagt wird.
Um zu bestimmen, wie sich eine Richtung der von dem Finger 20 berührten Fläche ändert, wird ermittelt, wie die erste Fläche 26 A1 und die zweite Fläche 30 A2 relativ zueinander räumlich positioniert sind.
Zum Festlegen einer Richtung, die einem Bedienbefehl zugeordnet ist, ist demnach zu berücksichtigen, wie sich mindestens einer der beiden Schwerpunkte auf einem der beiden Tastfelder relativ zu dem Körper des Bedienelements und/oder zu der Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bewegt. Alternativ oder ergänzend kann auch berücksichtigt werden, inwieweit die beiden Schwerpunkte unterschiedlich stark beaufschlagt werden. Hierzu wird in Ausgestaltung erfasst, ob auf einen der beiden Schwerpunkte ein stärkerer Druck bzw. eine stärkere Kraft als auf den anderen der beiden Schwerpunkte ausgeübt wird. Falls mindestens einer der beiden Schwerpunkte bewegt wird, was auch bedeuten kann, dass beide Schwerpunkte gleichzeitig bewegt werden, wird zum Festlegen der Richtung für den Bedienbefehl eine durch beide Schwerpunkte verlaufende Achse definiert, deren Position im Raum durch Positionen beider Schwerpunkte auf beiden Tastfeldern definiert wird. Falls zumindest einer der beiden Schwerpunkte bewegt wird, bedeutet dies, dass auch die Achse im Raum bewegt wird, wobei die Achse im Raum verschoben und/oder rotiert, d. h. gedreht bzw. geneigt, wird. Falls die beiden Schwerpunkte beim Berühren unterschiedlich stark beaufschlagt werden, wird ergänzend eine zusätzliche Bewegung parallel zu der Achse definiert, die einer Bewegung der Achse im Raum, die aus einer Bewegung mindestens eines der beiden Schwerpunkte resultiert, überlagert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2009/01849936 A1 [0003, 0039]
US 5483261 [0004, 0040]
CN 101430619 [0005]

Claims

Bedienelement, das zylinderförmig ausgebildet ist und zwei Tastfelder (12, 14, 22) mit berührungsempfindlichen Oberflächen aufweist, wobei die Tastfelder (12, 14, 22) auf zwei einander abgewandten Außenseiten (8, 10) des Bedienelements (2) angeordnet sind, wobei ein Bedienbefehl durch Berühren der Oberflächen beider Tastfelder (12, 14, 22) einzugeben ist, wobei auf einem ersten Tastfeld (12, 14, 22) ein erster Schwerpunkt (28, 36) für eine Berührung und auf dem zweiten Tastfeld (12, 14, 22) ein zweiter Schwerpunkt (28, 36) für eine Berührung zu erfassen ist, und wobei eine dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung durch die Schwerpunkte (28, 36) der Berührungen auf den Oberflächen der beiden Tastfelder (12, 14, 22) dynamisch festzulegen ist.
Bedienelement nach Anspruch 1, bei dem die beiden Tastfelder (12, 14, 22) auf zwei gegenüberliegenden Außenseiten (8, 10) des Bedienelements (2) angeordnet und die Oberflächen der beiden Tastfelder (12, 14, 22) in unterschiedliche Richtungen orientiert sind.
Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jedes Tastfeld (12, 14, 22) rechteckig ausgebildet ist.
Bedienelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Oberflächen von beiden Tastfeldern (12, 14, 22) konvex gekrümmt ausgebildet sind.
Bedienelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, das einen Körper mit Außenseiten (8, 10) aufweist, auf dem die Tastfelder (12, 14, 22) angeordnet sind.
Bedienelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, das einen ellipsenförmigen Querschnitt aufweist.
Bedienelement nach Anspruch 6, bei dem der ellipsenförmige Querschnitt eine virtuelle Hauptachse aufweist, die durch einen Mittelpunkt des Bedienelements (2) verläuft, wobei die beiden Außenseiten (8, 10) durch die Hauptachse voneinander virtuell abgegrenzt sind.
Bedienelement nach Anspruch 7, das in einem Kraftfahrzeug anzuordnen ist, für das eine Vorwärtsfahrtrichtung vorgesehen ist, wobei die virtuelle Hauptachse des Bedienelements (2) parallel zu der Vorwärtsfahrtrichtung zu positionieren ist.
Bedienelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Tastfelder (12, 14, 22) als ortsauflösende kapazitive Berührungssensoren ausgebildet sind.
Bedienelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Oberflächen der Tastfelder (12, 14, 22) einen Reibungskoeffizienten aufweisen, der einen Minimalwert überschreitet.
Verfahren zum Eingeben eines Bedienbefehls mit einem zylinderförmigen Bedienelement (2), das zwei Tastfelder (12, 14, 22) mit berührungsempfindlichen Oberflächen aufweist, wobei die Tastfelder (12, 14, 22) auf zwei einander abgewandten Außenseiten (8, 10) des Bedienelements (2) angeordnet sind, wobei der Bedienbefehl durch Berühren der Oberflächen beider Tastfelder (12, 14, 22) eingegeben wird, wobei auf einem ersten Tastfeld (12, 14, 22) ein erster Schwerpunkt (28, 36) für eine Berührung und auf dem zweiten Tastfeld (12, 14, 22) ein zweiter Schwerpunkt (28, 36) für eine Berührung erfasst wird, und wobei eine dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung durch die Schwerpunkte (28, 36) der Berührungen auf den Oberflächen der beiden Tastfelder (12, 14, 22) dynamisch festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem auf den Schwerpunkt (28, 36) bei der entsprechenden Berührung eine maximale Kraft ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem unterschieden wird, auf welchen Schwerpunkt (28, 36) eines der beiden Tastfelder (12, 14, 22) eine größere Kraft wirkt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem ein Schwerpunkt (28, 36) auf der Oberfläche mindestens eines Tastfelds (12, 14, 22) bewegt wird, wobei die dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung dynamisch verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem eine Größe einer Fläche (26, 30) einer Berührung auf der Oberfläche mindestens eines Tastfelds (12, 14, 22) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Größe von mindestens einer berührten Fläche (26, 30) auf der Oberfläche mindestens eines Tastfelds (12, 14, 22) verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, das mit einem Bedienelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, durchgeführt wird, wobei die dem Bedienbefehl zugeordnete Richtung relativ zu einer Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs festgelegt wird.