DE102014204788A1

DE102014204788A1 - Neu konfigurierbares lenkrad mit visuellem feedback in zusammenhang mit fahrzeugsystemen

Info

Publication number: DE102014204788A1
Application number: DE102014204788.9A
Authority: DE
Inventors: John Robert Van Wiemeersch
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2014-09-18
Also published as: CN104118467A; RU144767U1; US20140371987A1

Abstract

Ein Kraftfahrzeuglenkrad, das mindestens ein Touchscreen-Display hat, das mit diesem verbunden ist, wird offenbart. Das Touchscreen-Display ist konfiguriert ist, um: (i) interaktive Symbole anzuzeigen, die jeweils auf eine dazugehörende Fahrzeugfunktionalität hinweisen, (ii) selektive Eingabe von einem Fahrzeugfahrer, der die Symbole berührt, zu erhalten, um die dazu gehörende Funktionalität zu steuern, und (iii) selektiv passive Informationen, die auf den Betrieb des Fahrzeugs ausgerichtet sind, anzuzeigen.

Description

Seit einigen Jahren ist es üblich geworden, Funktionstasten oder Schalter auf Lenkrädern von Kraftfahrzeugen anzubringen. Diese Funktionstasten waren typisch physische Tasten oder Schalter, welchen jeweils eine einzige Funktion zugewiesen war. Es war zum Beispiel recht verbreitet, dass Fahrzeuglenkerräder Tasten oder Schalter aufwiesen, die Merkmale steuern, wie zum Beispiel Radiovoreinstellungen, Radiolautstärke, Tempomatseinstellungen, Temperatur- und Ventilatoreinstellungen und dergleichen. Mit der Zeit, hat sich die Tendenz entwickelt, immer mehr Fahrzeugfunktionen auf dem Fahrzeuglenkrad anzuordnen. Dieser Ansatz ist für den Fahrer praktisch und verbessert die Sicherheit, da ein Fahrer/eine Fahrerin mehr dazu tendiert, seine/ihre Augen auf oder näher an der Straße zu lassen, während er/sie Fahrzeugeinstellungen anpasst.
Das Hinzufügen vieler Funktionstasten und Schalter zu der Oberfläche von Fahrzeuglenkräderan hat die oben genannten Vorteile bereitgestellt, hat aber auch Probleme geschaffen. Der eingeschränkte Bereich auf der Lenkradoberfläche schränkt die Anzahl von Tasten und Schaltern ein, die zu dem Lenkrad hinzugefügt werden können, wenigstens wenn der herkömmliche Ansatz des Zuweisens einer einzigen Funktion zu jeder Taste oder jedem Schalter verwendet wird. Wenn die Oberfläche eines Lenkrads ferner mit Tasten überladen wird, wird es für einen Fahrer schwierig, zwischen den verschiedenen Tasten/Schaltern und Funktionen zu navigieren, was die Bequemlichkeit und Sicherheit, die Funktionalität auf der Oberfläche des Lenkrads zu haben, überhaupt erst verringert. In Abhängigkeit von den Kunden und ihren Fahrverhaltensweisen, werden einige der angebrachten Radtasten nie verwendet (zum Beispiel Tempomat) und sie vergeuden nur Raum, der für andere Funktionsschalter, die sie eher vorziehen, verwendet werden könnte.
Um dem Überladeproblem abzuhelfen, verwenden bestimmte Fahrzeuglenkräder Softtasten, die selektiv programmiert werden können, um verschiedene Funktionen des Fahrzeugs zu steuern. Eine einzige programmierbare Taste könnte zum Beispiel die Radiolautstärke oder Kabinentemperatur in Abhängigkeit von dem ausgewählten Modus steuern. Bestimmte programmierbare Softtasten für Fahrzeuglenkräder wurden durch ein oder mehrere Touchscreen-Displays, die in oder auf die Lenkradoberfläche montiert sind, umgesetzt.
Obwohl Touchscreen-Displays die Anzahl von Funktionen, die auf einem Fahrzeuglenkrad in einem beschränkten Oberflächenbereich umgesetzt werden können, adäquat erhöhen können, hat der Erfinder der Ausführungsformen, die unten beschrieben sind, erkannt, dass die Touchscreens auf einer Fahrzeuglenkradoberfläche nicht immer Funktionstasten oder Schalter anzuzeigen brauchen, sondern stattdessen dem Fahrer auch verschiedene Feedbackinformationen bereitstellen können.
Ein Kraftfahrzeuglenkrad, das mindestens ein Touchscreen-Display hat, wird offenbart. Das Touchscreen-Display ist für Folgendes konfiguriert: (i) Anzeigen interaktiver Symbole, die jedes auf eine dazugehörige Fahrzeugfunktionalität hinweisen, (ii) Empfangen selektiver Eingabe von einem Fahrzeugfahrer, der die Symbole berührt, um die dazugehörige Funktionalität zu steuern und (iii) selektives Anzeigen passiver Informationen, die den Betrieb des Fahrzeugs betreffen.
1 ist eine Veranschaulichung eines beispielhaften Kraftfahrzeugs, das ein Lenkrad einer der beschriebenen Ausführungsformen hat.
2 ist eine Vorderansicht eines Lenkrads, das zwei Touchscreen-Displays hat, die darauf angeordnet sind.
3a ist eine Vorderansicht des Lenkrads der 2, wobei jedes Touchscreen-Display mehrere Symbole anzeigt.
3b ist eine Vorderansicht des Lenkrads der 2, wobei ein Teil des ersten Touchscreen-Displays passive Feedbackinformationen in grafischer Form zeigt.
3c ist eine Vorderansicht des Lenkrads der 2, wobei ein Teil des zweiten Touchscreen-Displays passive Feedbackinformationen in grafischer Form zeigt.
3d ist eine Vorderansicht des Lenkrads der 2, wobei ein Teil des ersten Touchscreen-Displays passive Feedbackinformationen in einer Textnachricht zeigt.
3e ist eine Vorderansicht des Lenkrads der 2, wobei ein Teil des ersten Touchscreen-Displays passive Feedbackinformationen in grafischer Form zeigt.
Ein Fahrzeuglenkrad, das mindestens ein Touchscreen-Display, das auf der Oberfläche des Lenkrads angeordnet ist, hat, wird offenbart. Das/die Touchscreen-Display(s) ist/sind programmierbar, um selektiv eine Vielzahl von Symbolen anzuzeigen, wie zum Beispiel „Tasten“ oder „Schalter“ oder dergleichen, die es dem Fahrer ermöglichen, verschiedene Fahrzeugsysteme zu steuern. Zusätzlich stellen die Touchscreen-Displays dem Fahrer eine Vielzahl von Feedbackinformationen bereit, darunter zum Beispiel Informationen in Zusammenhang mit dem aktuellen Betrieb der verschiedenen Fahrzeug- und/oder Fahrzeugsubsysteme, der aktuelle Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder verschiedene Warnungen für den Fahrer.
1 veranschaulicht eine beispielhafte Fahrzeugumgebung, in der die Lenkradausführungsformen verwendet werden können. Das Fahrzeug 100 weist eine elektronische Steuervorrichtung (EC) 100 auf. Die elektronische Steuervorrichtung 100 ist kommunizierend mit verschiedenen Sensoren und/Vorrichtungen 110a bis 110n verbunden, die sich in dem Fahrzeug befinden, um Feedbackinformationen und andere Daten in Zusammenhang mit dem Zustand des Fahrzeugs und/oder von Fahrzeugsubsystemen zu der elektronischen Steuervorrichtung 100 bereitzustellen. Der elektronische Steuervorrichtung 100 ist auch kommunizierend mit dem Lenkrad 1 verbunden, das ein oder mehrere Touchscreen-Displays 16, 18 aufweist, die auf dem Lenkrad 1 angeordnet oder mit ihm derart verbunden sind, dass sie für den Fahrzeugfahrer sichtbar sind.
2 veranschaulicht eine Vorderansicht des beispielhaften Lenkrads 1 für ein Kraftfahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Lenkrad 1 weist ein äußeres Rad 10 und einen inneren Bereich 12 auf. Innerhalb des inneren Bereichs 12 des äußeren Rads 10 befinden sich verschiedene herkömmliche Bauteile, wie zum Beispiel die Hupe 20 und der Airbag 22. Die obere Hälfte des inneren Bereichs 12 wird gewöhnlich leer gelassen, um es einem Fahrer zu erlauben, durch die Instrumentengruppe 14 durchzusehen. Außerdem sind in dem inneren Bereich 12 des äußeren Rads 10 zwei Touchscreen-Displays 16, 18 enthalten. Die zwei Touchscreen-Displays 16 und 18 sind des bekannten Typs und können irgendeine Größe und Form haben, vorausgesetzt, dass sie mit dem Lenkrad gekuppelt, auf ihm angeordnet oder darin eingebaut oder anderswie mit ihm verbunden sind, so dass sie für den Fahrer während normalen Fahrzuständen sichtbar sind. Bei anderen Ausführungsformen kann nur ein Touchscreen-Display vorhanden sein oder irgendeine andere Anzahl von Touchscreen-Displays, die wünschenswert und/oder für die physikalische Konfiguration des Lenkrads 1 geeignet ist. Die Touchscreen-Displays werden von der elektronischen Steuervorrichtung 100 (in 1 gezeigt) gesteuert. Die Touchscreens 16, 18 können auch verschiedene Strategien annehmen, um unbeabsichtigtes Aktivieren der Softschalter während des Abbiegens, die nicht Gegenstand dieser Erfindung sind, zu lindern.
Wie in 3a gezeigt, sind die Touchscreen-Displays 16 und 18 konfiguriert, um interaktive „Tasten“, „Schalter“ oder andere interaktive Symbole (gemeinsam „Symbole“, „Tasten“ oder „Schalter“) für den Benutzer anzuzeigen, die der Benutzer auswählen oder betätigen kann, indem er sie mit einem Finger berührt, um verschiedene Subsysteme und Funktionen des Fahrzeugs zu steuern. Die „Symbole“ sind in 2a als Symbole 16a–16d und 18a–18d gezeigt. Die „Symbole“ können jede beliebige Form, Größe oder Konfiguration auf dem/den Touchscreen-Display(s) haben, vorausgesetzt, dass sie dem Fahrer einen Bereich auf dem Touchscreen-Display 16 oder 18 bieten, um Eingabe durch Berührung bereitzustellen, um ein dazugehörendes Subsystem oder eine Funktion des Fahrzeugs zu steuern. Die Besatzlinien, die die Softtasten trennen, können in die Displayoberflächenfilter programmiert oder von dem Display selbst erzeugt werden. Die Touchscreen-Displays 16 und 18 sind konfigurierbar, um unterschiedliche „Symbole“ in Zusammenhang mit verschiedenen Fahrzeugsteuerungen zu verschiedenen Zeiten nach Vorgabe des Fahrzeugfahrers und/oder automatisch als Reaktion auf verschiedene Fahrzeugleistungszustände anzuzeigen. Das Touchscreen-Display 16 zeigt zum Beispiel vier „Symbole“ in 3a, nämlich „Fortsetzen“ 16a, „Einstellen +“ 16b, „Einstellen –“ 16c und „Ein Aus“ 16d, die es dem Benutzer alle erlauben, Eingaben bereitzustellen, um verschiedene Aspekte der Geschwindigkeitssteuerfunktionalität des Fahrzeugs zu steuern. Ähnlich zeigt das Touchscreen-Display 18 vier „Symbole“ in 3a, nämlich „– Lautst +“ 18a, „< >“ 18b, „Media” 18c, und „<Telefonsymbol> OK“ 18d, die alle das Steuern von Aspekten der Unterhaltungs- und Mobilkommunikationsfunktionen des Fahrzeugs betreffen. Diese „Symbole“ können nach Vorgabe des Fahrzeugfahrers oder als Reaktion auf Fahrzeug-Leistungsbedingungen in „Symbole“ geändert werden, die mit anderen Aspekten des Fahrzeugs zusammenhängen, und diese steuern. Auf diese Art kann dem Fahrer eine relativ große Anzahl von Fahrzeugsteuerfunktionen auf dem Fahrzeuglenkrad innerhalb einer relativ beschränkten Oberflächenmenge auf dem inneren Bereich 12 des Lenkrads 1 zur Verfügung gestellt werden.
Zusätzlich zum Anzeigen funktionaler „Symbole“, die es dem Fahrzeugfahrer interaktiv erlauben, Steuereingaben bereitzustellen, sind die Touchscreen-Displays 16 und 18 auch konfiguriert, um passives Feedback für den Fahrzeugfahrer anzuzeigen, das die Leistung, den Zustand oder einen anderen Aspekt des Fahrzeugs oder des Fahrzustands betreffen kann. Die 3b–3e veranschaulichen zum Beispiel Beispiele von Situationen, bei welchen Teile eines der Touchscreen-Displays 16 oder 18 verwendet werden, um passive Feedbackinformationen zu dem Fahrzeugfahrer an Stelle eines oder mehrerer interaktiver „Symbole“ bereitzustellen. 3b veranschaulicht dasselbe Lenkrad 1 und die Touchscreen-Displays 16 und 18 wie in 3a. Aber in 3b zeigt ein Teil des Touchscreen-Displays 16x einen blinkendes Pfeilsymbol, das auf dem Touchscreen-Display 16 an Stelle der „Symbole“ „Fortsetzen“ 16a und „Einstellen +“ 16b, die in 1 gezeigt sind, erscheint. Der blinkende Pfeil kann auf dem Touchscreen-Display 16 angezeigt werden, wenn der Fahrer das Abbiegesignal oder „Blinker“ aktiviert hat, um eine Absicht abzubiegen oder die Fahrspur zu wechseln anzuzeigen. Der blinkende Pfeile kann unter normalen Umständen in weiß oder grün angezeigt werden, und kann zum Beispiel in rot angezeigt werden, wenn das Kollisionsvermeidungssystem des Fahrzeugs ein Objekt auf dem beabsichtigten Weg des Fahrzeugs erfasst. Der blinkende Pfeil wird auf dem Touchscreen-Display 16 derart angezeigt, dass die „Symbole“ ersetzt werden, deren Gebrauch während der aktuellen Aktivität des Fahrzeugs nicht wahrscheinlich ist. Der blinkende Pfeil in 3b ersetzt die Symbole „Fortsetzen“ und „Einstellen +“ (die mit der Geschwindigkeitssteuerfunktionalität des Fahrzeugs zusammenhängen), die in 3a gezeigt sind, deren Gebrauch während einer Zeit, in der das Fahrzeug abbiegt oder die Fahrspur wechselt, wahrscheinlich nicht von Nutzen sind. 3c veranschaulicht ähnlich den Gebrauch eines Teils 18x des Touchscreens 18 zum Anzeigen eines blinkenden Pfeils, um anzuzeigen, dass das Abbiegesignal des Fahrzeugs betätigt wurde. Der blinkende Pfeil in 3c ersetzt zwei Audiosteuersymbole 18a, 18b, die typisch unbenutzt blieben, während das Fahrzeug abbiegt oder die Fahrspur wechselt. Zusätzlich könnten die blinkenden Teile des Displays 16 in 3b und des Displays 18 in 3c gleichzeitig erregt werden, wenn die Gefahrentaste des Fahrzeugs aktiviert wurde.
3d veranschaulicht das Lenkrad 1 und die Touchscreen-Displays 16, 18, die einen Teil des Touchscreens 16x beim Gebrauch zum Anzeigen einer Warnnachricht für den Fahrzeugfahrer zeigen. Bei diesem Beispiel wurden die Symbole „Fortsetzen“ und „Einstellen +“ 16a und 16b durch die Mitteilung „Unterhalb Geschwindigkeit“ ersetzt. Dieses Ersetzen würde auftreten, wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 erkannt hat, dass sich das Fahrzeug unterhalb einer Mindestschwellengeschwindigkeit befindet, bei welcher die Geschwindigkeitssteuerfunktionalität verfügbar ist (die meisten Systeme werden erst um etwa 35 Meilen/h aktiv). Derart wird die Funktionalität der „Symbole“ deaktiviert und durch eine Informationsnachricht an den Fahrer ersetzt, die den Grund, warum die Funktion nicht verfügbar ist, anzeigt.
3e veranschaulicht das Lenkrad 1 und die Touchscreen-Displays 16, 18, die einen Teil des Touchscreens 16x beim Gebrauch zum Anzeigen einer grafischen Warnung für den Fahrzeugfahrer verwendet zeigen. Bei diesem Beispiel wurden die Symbole „Fortsetzen“ und „Einstellen +“ 16a und 16b durch die grafische Veranschaulichung eines Fahrzeugs, das eine Fahrspur verlässt, und durch ein Ausrufezeichen ersetzt, das dem Fahrer anzeigt, dass das Fahrzeug unerwartet von seiner Fahrspur abweicht. Diese Mitteilung kann auf dem Touchscreen angezeigt werden, wenn die elektronische Steuervorrichtung 100 basierend auf Eingabe von verschiedenen Sensoren bestimmt, dass das Fahrzeug seine Fahrspur unerwartet verlässt, wie zum Beispiel bei bekannten Fahrspurabweichungswarn-(Lane Departure Warning) und Fahrspurhalteassistenz-(Lane Keep Assistance) Subsystemen.
Die oben erläuterten spezifischen Ausführungsformen können auf eine Vielzahl von Anwendungen erweitert werden, die vom Erfinder in Betracht gezogen werden und in dem Geltungsbereich dieser Offenbarung enthalten sein sollen. Eine beliebige Anzahl von Touchscreen-Displays irgendeiner besonderen Größe und Konfiguration kann zum Beispiel verwendet werden. Ferner kann eine beliebige Vielfalt und Anzahl interaktiver Funktionssteuer-„Symbole“ verwendet und auf den Touchscreen-Displays angezeigt werden. Ferner kann eine große Vielfalt unterschiedlicher passiver Meldungen und Warnungen für den Benutzer als Ersatz der verschiedenen interaktiven Symbole in Abhängigkeit von verschiedenen Fahrern und Fahrzuständen, Fahrzeugzuständen und anderer Aktivität des Fahrzeugs angezeigt werden. Bestimmte Aussteigwarnungen, wie zum Beispiel „Motor läuft“ oder „Schalthebel nicht auf Parken“, könnten zum Beispiel wie jeweils zutreffend angezeigt werden. Die Touchscreen-Displays könnten für Aussteige-/Einsteigeunterstützung weiß leuchten. Alternativ können die Touchscreen-Displays in einer ausgewählten Farbe zur Umgebungsbeleuchtung leuchten.
Im Hinblick auf die Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw., die hier beschrieben sind, muss man verstehen, dass, auch wenn die Schritte solcher Prozesse usw. als gemäß einer bestimmten Ordnungsabfolge auftretend beschrieben wurden, diese Prozesse mit den beschriebenen Schritten in einer anderen Reihenfolge als der hier beschriebenen ausgeführt umgesetzt werden können. Ferner muss man verstehen, dass bestimmte Schritte gleichzeitig ausgeführt werden könnten, dass andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte Schritte, die hier beschrieben sind, weggelassen werden können. Mit anderen Worten werden die Beschreibungen der Vorgänge hier zum Zweck der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten nicht als die beanspruchte Erfindung einschränkend ausgelegt werden.
Es ist daher klar, dass die oben stehende Beschreibung dazu bestimmt ist, veranschaulichend und nicht einschränkend zu sein. Viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die bereitgestellten Beispiele wären bei der Lektüre der oben stehenden Beschreibung offensichtlich. Der Geltungsbereich der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die oben stehende Beschreibung bestimmt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die anliegenden Ansprüche, gemeinsam mit dem vollen Umfang der Äquivalente, auf die solche Ansprüche Anspruch haben. Es wird vorweggenommen und beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen in den hier besprochenen Technologien auftreten, und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche zukünftige Ausführungsformen eingebaut werden. Zusammengefasst sollte man verstehen, dass die Erfindung Änderungen und Variationen erfahren kann.
Alle Begriffe, die in den Ansprüchen verwendet werden, sollen ihre umfassendsten vernunftgemäßen Konstruktionen erhalten und ihre gewöhnlichen Bedeutungen, wie sie der Fachmann der hier beschriebenen Technologien versteht, außer wenn das Gegenteil hier ausdrücklich angegeben ist. Insbesondere sollte der Gebrauch von Singularartikeln, wie zum Beispiel „ein“, „die“, „besagte“ usw., als eines oder mehrere der angegebenen Elemente aufführend verstanden werden, außer wenn ein Anspruch eine explizite Beschränkung auf das Gegenteil erwähnt.

Claims

Kraftfahrzeug-Lenkvorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Rad, das einen inneren Bereich hat, mindestens ein Touchscreen-Display, verbunden mit dem Rad, wobei das Touchscreen-Display konfiguriert ist, um: interaktive Symbole anzuzeigen, die jeweils auf eine dazugehörende Fahrzeugfunktionalität hinweisen, und selektive Eingabe von einem Fahrzeugfahrer zu erhalten, der die Symbole berührt, um die dazugehörende Funktionalität zu steuern, und selektiv passive Informationen in Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs anzuzeigen.
Kraftfahrzeug-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die passiven Informationen eines oder mehrere der zuvor angezeigten interaktiven Symbole ersetzen.
Kraftfahrzeug-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die passiven Informationen Warnmeldungen an den Fahrer aufweisen.
Kraftfahrzeug-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Touchscreen in dem inneren Bereich des Rads positioniert ist.
Kraftfahrzeuglenkrad nach Anspruch 1, wobei die passiven Informationen grafische Symbole aufweisen.
Kraftfahrzeuglenkrad nach Anspruch 1, wobei die passiven Informationen eine Textnachricht aufweisen.
Kraftfahrzeuglenkrad nach Anspruch 1, wobei die Informationen in Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs Informationen aufweisen, die Folgendes betreffen: (i) einen Zustand des Fahrzeugs, (ii) die Leistung des Fahrzeugs, (iii) die physikalische Umgebung des Fahrzeugs, (iv) den Zustand des Fahrzeugfahrers und (v) den Zustand eines oder mehrerer Fahrzeugsubsysteme.
Verfahren zum Anzeigen von Informationen für einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, das Folgendes aufweist: Bereitstellen eines Kraftfahrzeuglenkrads, das mindestens ein dazugehörendes Touchscreen-Display hat, das für den Fahrzeugfahrer sichtbar ist, Veranlassen des Touchscreen-Displays, interaktive Symbole anzuzeigen, die mit der Fahrzeugfunktionalität verbunden sind, Veranlassen des Touchscreens, Signale zu einer elektronischen Steuervorrichtung, die auf das Steuern einer Funktion des Fahrzeugs ausgerichtet sind, als Reaktion auf Berührungseingabe von dem Fahrzeugfahrer zu übermitteln, Veranlassen des Touchscreen-Displays, selektiv passive Informationen, die auf den Betrieb des Fahrzeugs ausgerichtet sind, anzuzeigen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die passiven Informationen eines oder mehrere der zuvor angezeigten interaktiven Symbole ersetzen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Touchscreen in dem inneren Bereich des Rads positioniert ist.