DE102014202650A1 - Method and device for operating the mechanics of a motorically position-adjustable display unit - Google Patents
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Abstract
Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedienen der Mechanik (10) einer motorisch positionsveränderlichen Anzeigeeinheit (1) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: – Erfassen einer Geste eines Anwenders, – Analysieren der Geste, – Klassifizieren des Analyseergebnisses, und im Ansprechen auf ein vordefiniertes Klassifikationsergebnis – automatisches Ansteuern eines Motors (15) zur Positionsveränderung der Anzeigeeinheit (1).A device and a method for operating the mechanism (10) of a motor-position-variable display unit (1) are proposed. The method comprises the following steps: detecting a gesture of a user, analyzing the gesture, classifying the analysis result, and in response to a predefined classification result, automatically driving a motor (15) to change the position of the display unit (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedienen der Mechanik einer motorisch positionsveränderlichen Anzeigeeinheit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung intuitive Bedienschritte zum Bedienen einer positionsveränderlichen Anzeigeeinheit unter Verwendung bereits für andere Zwecke vorgesehener Hardware.The present invention relates to a device and a method for operating the mechanics of a motor-position-variable display unit. In particular, the present invention relates to intuitive operating steps for operating a positionally variable display unit using hardware already provided for other purposes.
Stand der TechnikState of the art
Im Stand der Technik sind für Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMS, engl. „Human-Machine-Interface“ (HMI)) Anzeigevorrichtungen bekannt, welche zwischen einer verborgenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegt werden können. Insbesondere für motorisch positionsveränderliche Anzeigeeinheiten haben sich separate Bedieneinheiten (Knöpfe, Taster o.Ä.) bewährt, mittels welcher der Anwender die eine oder andere Position für die Anzeigeeinheit ansteuern kann.In the prior art, human-machine interface (HMI) display devices are known which can be moved between a hidden position and an extended position. Separate operating units (buttons, buttons or the like) have proven to be particularly suitable for motorized position-variable display units, by means of which the user can control one or the other position for the display unit.
Moderne Fahrzeuge verfügen zudem über Sensorik, welche eine Gestenerkennung unterstützt. Mit Hilfe einer solchen Sensorik können einzelne Funktionen durch vordefinierte Gesten gestartet werden, ohne dass der jeweiligen Funktion ein eigenes Bedienelement zugeordnet ist.Modern vehicles also have sensors that support gesture recognition. With the help of such a sensor, individual functions can be started by predefined gestures, without the respective function having its own control element.
Die vorstehend genannten Offenbarungen schöpfen die Möglichkeiten zur Erhöhung einer Bedienergonomie bei der Bedienung einer motorisch positionsveränderlichen Anzeigeeinheit nicht hinreichend aus. Es ist daher eine Aufgabe, den vorstehend genannten Bedarf zu stillen.The abovementioned disclosures do not adequately exploit the possibilities for increasing operator ergonomics in the operation of a motor-position-variable display unit. It is therefore an object to meet the above need.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst. Das Verfahren dient der Bedienung einer Mechanik einer motorisch positionsveränderlichen Anzeigeeinheit. Die Anzeigeeinheit kann beispielsweise ein Bildschirm einer zentralen, in einem Fahrzeug befestigten, Mensch-Maschine-Schnittstelle sein. Je nach Kinematik der verwendeten Mechanik werden solche Geräte auch als „Flap-Display“ bezeichnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sei unter dem Begriff „motorisch“ grundsätzlich jegliche durch Fremdenergie angetriebene Positionsveränderung verstanden. Beispielsweise kann eine gespannte Feder in Verbindung mit einem Dämpfer für einen Antrieb der Mechanik sorgen. Klassischerweise werden jedoch Elektromotoren verwendet, welche eine besonders präzise und in weitem Umfang steuerbare Positionsveränderung ermöglichen. In einem ersten Schritt wird eine Geste eines Anwenders erfasst, was beispielsweise durch eine Annäherungssensorik erfolgen kann. Beispielsweise sind Ultraschallsendeempfänger, optische Systeme (Kamerasysteme) oder andere Sensoren (z.B. Infrarot-LED-Sendeempfänger, kapazitive Sensoren) verwendbar. Nachdem die Geste sensorisch erfasst worden ist, wird die Gestalt der Geste analysiert. Mit anderen Worten wird der räumliche Verlauf der Geste bzw. die Trajektorie des verwendeten Eingabemittels ermittelt und auf vorbestimmte Parameter hin untersucht. Diese Parameter können beispielsweise eine Geschwindigkeit, eine Form, ein Abstand zu dem Sensor bzw. zu der Anzeigeeinheit etc. sein. Anschließend wird das Analyseergebnis klassifiziert. Hierbei werden vordefinierte Bewegungsmuster, welche beispielsweise lokal gespeichert sein können, mit dem aktuell ermittelten Analyseergebnis verglichen. Sofern das Analyseergebnis mit einem vordefinierten Klassifikationsergebnis übereinstimmt, wird ein Motor zur Positionsveränderung der Anzeigeeinheit automatisch angesteuert. Auch kann das Ansteuern eine vordefinierte Trajektorie für die Anzeigeeinheit bewirken. Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit aus einer entfalteten Position in eine verborgene Position oder umgekehrt aus einer verborgenen Position in eine vollständig entfaltete Position gebracht werden. Selbstverständlich sind auch in Abhängigkeit entsprechender vordefinierter Klassifikationsergebnisse Zwischenpositionen denkbar, welche beispielsweise unterschiedliche Neigungen oder Schwenkstellungen der Anzeigeeinheit aufweisen. Zusammengefasst sind also sämtliche Verstellbewegungen als motorische Positionsveränderungen möglich. Auf diese Weise können intuitive Bediengesten zur Positionsveränderung der Anzeigeeinheit verwendet werden und (da auf vorhandene Hardware zurückgegriffen werden kann) Kosten und Bauraum gespart werden.The above object is achieved by a method with the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Bevorzugt kann die Geste optisch und/oder kapazitiv erkannt werden. Als optische Gestenerkennung sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine Verwendung im Infrarotbereich arbeitender Lichtsendeempfangseinrichtungen (z.B. Infrarot-LED-Sendeempfangsarray) verstanden. Grundsätzlich sind erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Gesten entweder als unter Kontakt mit einer Oberfläche (z.B. Oberfläche der Anzeigeeinheit) oder frei im Raum ausgeführte Gesten möglich. Die optische und/oder kapazitive Erkennung kann verschleißfrei ausgeführt werden, was Fehlfunktionen vorbeugt.Preferably, the gesture can be recognized optically and / or capacitively. Within the scope of the present invention, optical gesture recognition is also understood as meaning use in the infrared-transmitting light-emitting receiving devices (for example infrared LED transceiver array). In principle, gestures used in the present invention are possible either as gestures made in contact with a surface (e.g., surface of the display unit) or free in space. The optical and / or capacitive detection can be performed wear-free, which prevents malfunction.
Beispielsweise kann die Geste eine im Wesentlichen vertikale oder horizontale Wischgeste umfassen. Da die Trajektorie bekannter positionsveränderlicher Anzeigeeinheiten häufig eine vertikale Bewegung umfasst, ist eine vertikale Bewegung als Geste für den Anwender grundsätzlich besonders intuitiv. Wird jedoch beispielsweise eine horizontal erstreckte Annäherungssensorik (z.B. in Form einer Leiste unterhalb der Anzeigeeinheit) zur erfindungsgemäßen Gestenerkennung verwendet, kann eine im Wesentlichen horizontale Wischgeste auf oder vor der Sensorik ebenfalls für den Anwender intuitiv verstanden werden.For example, the gesture may include a substantially vertical or horizontal swipe gesture. Since the trajectory of known position-variable display units often comprises a vertical movement, a vertical movement as a gesture for the user is in principle particularly intuitive. However, if, for example, a horizontally extending proximity sensor (e.g., in the form of a bar below the display unit) is used for gesture recognition in accordance with the present invention, a substantially horizontal swipe gesture on or in front of the sensor can also be intuitively understood by the user.
Sofern der Schritt des Klassifizierens eine vertikale Wischgeste von unten nach oben ermittelt, kann die Position der Anzeigeeinheit in eine betriebsbereite Position verändert werden. Eine solche Position wird auch als „ausgefahrene“ Position bezeichnet. Mit anderen Worten ist die Anzeigeeinheit in der betriebsbereiten Position für den Anwender ablesbar.If the step of classifying a vertical swipe gesture determines from bottom to top, the position of the display unit can be changed to a ready position. Such a position is also referred to as an "extended" position. In other words, the display unit is readable in the ready position for the user.
Wird hingegen eine vertikale Wischgeste von oben nach unten klassifiziert, kann die Position der Anzeigeeinheit aus einer ausgefahrenen Position in eine verborgene Position verändert werden. In einer solchen verborgenen Position ist die Anzeigeeinheit zwar nicht einsehbar, ist jedoch vor mechanischen Einflüssen geschützt und schränkt das Blickfeld des Anwenders nicht unnötig ein.If, however, a vertical swipe gesture is classified from top to bottom, the position of the display unit can be changed from an extended position to a hidden position. Although the display unit is not visible in such a hidden position, it is protected against mechanical influences and does not restrict the field of vision of the user unnecessarily.
Wird eine horizontale Wischgeste klassifiziert, kann die Position der Anzeigeeinheit entweder von einer betriebsbereiten in eine verborgene Position oder aus der verborgenen Position in eine betriebsbereite Position verändert werden. Die Richtung der Positionsveränderung kann dabei einerseits in Abhängigkeit einer aktuellen Position erfolgen, indem bei Erkennen der horizontalen Wischgeste die aktuelle Position unabhängig von der Richtung der Wischgeste gewechselt wird. Andererseits kann die Richtung der Positionsveränderung in Abhängigkeit der Richtung der Wischgeste erfolgen, indem beispielsweise eine horizontale Wischgeste von links nach rechts die Anzeigeeinheit aus der verborgenen Position in die betriebsbereite Position, oder eine Wischgeste von rechts nach links die Anzeigeeinheit in eine betriebsbereite bringt. Auch der umgekehrte Fall ist selbstverständlich als im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen.When classifying a horizontal swipe gesture, the position of the display unit can be changed from either an operational to a hidden position or from the hidden position to an operative position. The direction of the change in position can take place, on the one hand, as a function of a current position, in that the current position is changed independently of the direction of the swipe gesture when the horizontal swipe gesture is detected. On the other hand, the direction of the position change depending on the direction of the swipe gesture, for example, by a horizontal swipe gesture from left to right brings the display unit from the hidden position to the ready position, or a swipe gesture from right to left, the display unit into an operational. The reverse case is of course to be understood as part of the present invention.
Bevorzugt werden im Rahmen des Klassifizierens auch ein Startpunkt und ein Endpunkt der Geste berücksichtigt. Insbesondere kann eine relative Lage bzw. eine Entfernung zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt dahingehend ausgewertet werden, in welchem Maße bzw. zwischen welchen Positionen die Anzeigeeinheit zu bewegen ist. Insbesondere kann hierbei der Startpunkt der Geste zur aktuellen Position der Anzeigeeinheit korrespondieren, während der Endpunkt der Geste mit einer gewünschten Endposition der Anzeigeeinheit korrespondiert. Auf diese Weise ist eine intuitive Veränderung zwischen unterschiedlichen betriebsbereiten Positionen der Anzeigeeinheit möglich.In the context of classifying, a starting point and an end point of the gesture are preferably also taken into account. In particular, a relative position or a distance between the starting point and the end point can be evaluated to the extent to which or between which positions the display unit is to be moved. In particular, in this case the starting point of the gesture correspond to the current position of the display unit, while the end point of the gesture corresponds to a desired end position of the display unit. In this way, an intuitive change between different operational positions of the display unit is possible.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, durch welche die Vorteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens verwirklicht werden. Die Vorrichtung umfasst eine Mechanik zur motorischen Positionsveränderung einer Anzeigeeinheit. Weiter umfasst die Vorrichtung einen Sensor zur Erfassung einer Geste eines Anwenders. Zum Auswerten der Sensorsignale ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche zum Analysieren der Geste sowie zum Klassifizieren des Analyseergebnisses eingerichtet ist. Weiter ist die Auswerteeinheit eingerichtet, Referenzwerte zur Verwendung bei der Klassifikation auszulesen und in Verbindung mit dem Analyseergebnis zu verarbeiten. In Abhängigkeit der Klassifikation wird eine der ermittelten Klasse zugeordnete motorische Positionsveränderung der Anzeigeeinheit durch entsprechende Ansteuerung der Mechanik vorgenommen. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen denen in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen werden darf.According to a second aspect of the present invention, an apparatus is proposed by which the advantages of the method described above are realized. The device comprises a mechanism for the motoric position change of a display unit. Furthermore, the device comprises a sensor for detecting a gesture of a user. To evaluate the sensor signals, an evaluation unit is provided, which is set up to analyze the gesture and to classify the analysis result. Furthermore, the evaluation unit is set up to read out reference values for use in the classification and to process them in conjunction with the analysis result. Depending on the classification, a motor position change of the display unit assigned to the determined class is carried out by appropriate actuation of the mechanism. The features, combinations of features and the advantages resulting from these correspond to those in connection with the first-mentioned aspect of the invention executed such that may be made to avoid repetition of the above statements.
Die Anzeigeeinheit kann Bestandteil des erfindungsgemäßen Schutzbereiches sein, ist jedoch kein essentielles Merkmal. Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung jedoch wird die Anzeigeeinheit durch die erfindungsgemäße Mechanik zumindest zwischen einer betriebsbereiten und einer verborgenen Position bewirkt. Die verborgene Position ermöglicht einen maximalen mechanischen Schutz und gewährleistet eine minimale Einschränkung des Sichtfeldes des Anwenders, sofern dieser die Anzeigeeinheit nicht bestimmungsgemäß verwenden möchte. Die betriebsbereite Position hingegen ermöglicht eine bestimmungsgemäße Verwendung der Anzeigeeinheit.The display unit may be part of the scope of the invention, but is not an essential feature. In the intended use, however, the display unit is effected by the mechanism according to the invention at least between an operational and a hidden position. The hidden position allows maximum mechanical protection and ensures a minimum restriction of the field of view of the user, if he does not want to use the display unit as intended. The ready position, however, allows a proper use of the display unit.
Der erfindungsgemäß verwendete Sensor kann zudem eingerichtet sein, im bestimmungsgemäßen Betrieb der Anzeigeeinheit eine Steuerung von Anzeigeinhalten vorzunehmen. Beispielsweise können somit Gesten zur Steuerung eines Menüs verwendet werden, welches auf der Anzeigeeinheit dargestellt wird. Da ein solcher Sensor ohnehin erforderlich ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Verwendung vorhandener Hardware kostengünstig implementiert werden.The sensor used according to the invention can also be set up to carry out a control of display contents during normal operation of the display unit. For example, gestures can thus be used to control a menu, which is displayed on the display unit. Since such a sensor is required anyway, the device according to the invention can be implemented inexpensively using existing hardware.
Der Sensor kann beispielsweise als LED-Array ausgestaltet sein, welches insbesondere im Wesentlichen horizontal in einem Fortbewegungsmittel verbaut sein kann. Zur Erkennung von Gesten im Bereich der Anzeigeeinheit wird zudem vorgeschlagen, dass das LED-Array in einem Bereich kurz unterhalb der ausgefahrenen Anzeigeeinheit angeordnet ist. Eine Bedienung auf der Anzeigeeinheit angezeigter Menüpunkte ist auf diese Weise ebenso intuitiv wie die erfindungsgemäße Bedienung der Mechanik zur Positionsveränderung.The sensor can be designed, for example, as an LED array, which in particular can be installed substantially horizontally in a means of locomotion. For detecting gestures in the area of the display unit, it is also proposed that the LED array is arranged in a region just below the extended display unit. An operation on the display unit displayed menu items is as intuitive as the inventive operation of the mechanism for position change in this way.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Instruktionen erhält, die, wenn sie durch einen programmierbaren Prozessor (z.B. in einem elektronischen Steuergerät) eingelesen werden, den Prozessor einrichten und veranlassen, die Schritte eines Verfahrens durchzuführen, wie es in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt beschrieben worden ist.According to a third aspect of the present invention, there is provided a computer program product which receives instructions which, when read by a programmable processor (eg, in an electronic control unit), set up the processor and cause it to perform the steps of a method as described in US Pat has been described with the first-mentioned aspect of the invention.
Entsprechend wird eine Signalfolge vorgeschlagen, welche Instruktionen repräsentiert, wie sie auf dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt gespeichert sind. Mit anderen Worten wird die informationstechnische Verbreitung und Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens unabhängig von einer mechanischen/gegenständlichen Ausführung unter Schutz gestellt.Accordingly, a signal sequence is proposed which represents instructions as stored on the computer program product according to the invention. In other words, the information technology dissemination and implementation of the method according to the invention is made independent of a mechanical / representational execution under protection.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, welches eine Anzeigeeinheit (z.B. in einem Kombiinstrument, als zentrales Informationsdisplay (engl. „central information display“, CID)) umfasst. Die Anzeigeeinheit ist über eine Mechanik einer erfindungsgemäßen Vorrichtung motorisch positionsveränderlich aufgehängt, wodurch die Vorteile und Merkmalskombinationen des erfindungsgemäßen Verfahrens für das Fortbewegungsmittel bzw. das Fahrzeug (z.B. ein Pkw) verwirklicht werden.According to a fifth aspect of the present invention, there is proposed a vehicle including a display unit (e.g., in an instrument panel, as a central information display (CID)). The display unit is suspended by means of a mechanism of a device according to the invention so that the advantages and combinations of features of the method according to the invention for the means of locomotion or the vehicle (for example a passenger car) are realized.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einer Geste bzw. der Analyse der Geste die Rede ist, sei hierunter zusätzlich zur beispielhaft erwähnten Wischgeste auch eine Touchgeste verstanden, welche beispielsweise auf einem Sensor zur Annäherungssensorik oder vor einem solchen Sensor frei im Raum ausgeführt wird. Ausgeschlossen sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch eine Sensorik, welche keine Analyse der Geste selbst, sondern lediglich ein Erkennen z.B. eines Schließens eines elektrischen Kontaktes ermöglicht, ohne Rückschlüsse auf die Gestalt der Geste zuzulassen. Bei der Auswertung von Annäherungsgesten (Klick-Bewegung, Tippbewegung o.Ä.) kann das motorische Verändern der Position der Anzeigevorrichtung auch stufenweise erfolgen. Beispielsweise kann die Position der Anzeigevorrichtung in vordefinierten Prozentschritten ausgefahren bzw. eingefahren (verborgen) werden. Insbesondere kann die Bewegungsrichtung nach dem Erreichen einer Extremstellung (vollständig verborgen bzw. vollständig ausgefahren) umgekehrt werden, sofern weitere Touchgesten ausgeführt werden.If, in the context of the present invention, a gesture or the analysis of the gesture is mentioned, in addition to the wiping gesture mentioned by way of example this also means a touch gesture, which is carried out freely in the room, for example on a sensor for approach sensor technology or in front of such a sensor. In the context of the present invention, however, a sensor system is excluded which does not involve any analysis of the gesture itself, but only detection, e.g. a conclusion of an electrical contact allows without allowing conclusions about the shape of the gesture. When evaluating approach gestures (click movement, tilting movement or similar), the motorized changing of the position of the display device can also take place in stages. For example, the position of the display device can be extended or retracted (hidden) in predefined percentage steps. In particular, the direction of movement after reaching an extreme position (completely hidden or fully extended) can be reversed, if further touch gestures are executed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Although the aspects and advantageous embodiments of the invention have been described in detail with reference to the embodiments explained in connection with the accompanying drawings, modifications and combinations of features of the illustrated embodiments are possible for the skilled person, without departing from the scope of the present invention, the scope of protection the appended claims are defined.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Display display
- 22
- Infrarot-LED-Leiste Infrared LED bar
- 3, 3‘3, 3 '
- Hand hand
- 44
- elektronisches Steuergerät electronic control unit
- 1010
- Mechanik mechanics
- 11a, 11b11a, 11b
- Stäbe einer Scherenmechanik Bars of a scissor mechanism
- 12a12a
- Hülse shell
- 12b12b
- Gewindehülse threaded sleeve
- 1313
- Gewindestab threaded rod
- 1414
- Führungsstab Corporate Office
- 1515
- Elektromotor electric motor
- 16, 1716, 17
- elektrische Anschlüsse electrical connections
- 1818
- Spannungsquelle voltage source
- 19a, 19b19a, 19b
- Bedienknöpfe (Hardware) Control buttons (hardware)
- 2020
- Pkw car
- 100–600100-600
- Verfahrensschritte steps
- PP
- Pfeil arrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1020070123141 B4 [0004] DE 1020070123141 B4 [0004]
- DE 202011105500 U1 [0005] DE 202011105500 U1 [0005]
Claims (15)
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