DE102015200907A1

DE102015200907A1 - Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung

Info

Publication number: DE102015200907A1
Application number: DE102015200907.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schmid
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-07-21
Also published as: FR3031717A1; ITUB20160367A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenkeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (23), mit einem Lenkelement (3), das um eine Drehachse (5) drehbar gelagert ist, und mit wenigstens einem zumindest bereichsweise berührempfindlichen Anzeigeelement (7), wobei das Anzeigeelement (7) wenigstens einen für eine Eingabe aktivierbaren Berührbereich (9, 9‘) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich (9, 9‘) abhängig von einem Lenkwinkel des Lenkelements (3) um die Drehachse (5) und/oder abhängig von einer Griffposition eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (23) auf dem Anzeigeelement (7) verlagerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung.
Stand der Technik
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 038 333 A1 geht ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug hervor, welches ein erstes, in das Lenkrad integriertes Touchpad zur Eingabe von Befehlen und vorteilhafterweise ein zweites, räumlich von dem ersten Touchpad getrennt in das Lenkrad integriertes Touchpad zur Eingabe von Befehlen aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Touchpad relativ zu dem Lenkrad fixiert angeordnet sind. Beispielsweise ist das erste Touchpad in eine erste Lenkradspeiche integriert, wobei das zweite Touchpad in eine zweite Lenkradspeiche integriert ist. Nachteilig hierbei ist, dass die Touchpads von einem Fahrer nur mit einer vorbestimmten Griffposition bedienbar sind, wobei diese abhängig von einem Lenkwinkel des Lenkrads sehr unbequem sein kann.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Lenkeinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug geschaffen wird, welche ein Lenkelement aufweist, das um eine Drehachse drehbar gelagert ist. Die Lenkeinrichtung weist außerdem wenigstens ein zumindest bereichsweise berührempfindliches Anzeigeelement auf, welches seinerseits wenigstens einen für eine Eingabe aktivierbaren Berührbereich aufweist. Die Lenkeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich abhängig von einem Lenkwinkel des Lenkelements um die Drehachse auf dem Anzeigeelement verlagerbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich abhängig von einer Griffposition eines Fahrers des Kraftfahrzeugs auf dem Anzeigeelement verlagerbar ist. Hierdurch ergeben sich Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Aufgrund der Verlagerbarkeit des aktivierbaren Berührbereichs ist es beispielsweise zumindest nahezu in jeder Situation, vorzugsweise in jeder Situation, unabhängig von einem konkreten Lenkwinkel des Lenkelements und/oder unabhängig von einer konkreten Griffposition des Fahrers möglich, den wenigstens einen Berührbereich so anzuordnen, dass der Fahrer optimalen Zugang zu diesem hat. Insbesondere ist es möglich, den wenigstens einen aktivierbaren Berührbereich stets im Griffbereich des Fahrers, insbesondere unter einem Finger des Fahrers, anzuordnen, sodass der Berührbereich in zumindest nahezu jeder, vorzugsweise in jeder Fahrsituation, sicher und einfach bedienbar ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Lenkeinrichtung ist das Lenkelement als Lenkrad ausgebildet. Dies stellt eine besonders einfache und gängige Ausgestaltung eines Lenkelements dar.
Das Anzeigeelement ist bevorzugt zumindest großflächig berührempfindlich ausgebildet, wobei es insbesondere als Touchscreen, bevorzugt als TFT-Display ausgebildet sein kann. Ganz besonders bevorzugt ist das Anzeigeelement überall berührempfindlich ausgebildet. Das Anzeigeelement ist in diesem Fall besonders flexibel und vielseitig einsetzbar, wobei für den Fahrer ein größtmöglicher Bedienkomfort realisiert werden kann.
Das Anzeigeelement ist vorzugsweise eingerichtet zur Eingabe und/oder zur Ausgabe von Befehlen und/oder Informationen von einem Fahrer und/oder an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs. Dabei erfolgt eine Eingabe insbesondere durch Berühren des wenigstens einen aktivierbaren Berührbereichs, wobei eine Ausgabe durch Anzeigen von Informationen auf dem Anzeigeelement, welches bevorzugt als Display, insbesondere als Touchscreen und ganz besonders bevorzugt als TFT-Display ausgebildet ist, erfolgt.
Das Anzeigeelement ist insbesondere eingerichtet zur Anzeige des Berührbereichs. Dabei werden besonders bevorzugt Grenzen des Berührbereichs, beispielsweise in Form von Linien oder anderen geeigneten Markierungen, angezeigt. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer zu jedem Zeitpunkt erkennen kann, wo der wenigstens eine, aktivierbare Berührbereich gerade angeordnet ist. Hierdurch werden Möglichkeiten zur Fehlbedienung des Anzeigeelements minimiert und somit eine sichere Bedienung des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Dass der wenigstens eine Berührbereich für eine Eingabe aktivierbar ist, bedeutet insbesondere, dass der Berührbereich für eine Berührung empfindlich geschaltet wird, indem eine Berührung des Anzeigeelements in dem Berührbereich ausgewertet wird. Insbesondere dann, wenn das Anzeigeelement vollständig, also überall, berührempfindlich ist, wird bevorzugt wenigstens ein Bereich definiert, in dem Berührungen des Anzeigeelements tatsächlich ausgewertet werden, während Berührungen des Anzeigeelements in anderen Bereichen nicht ausgewertet werden. Dabei handelt es sich bei dem aktivierbaren Berührbereich um einen Bereich, in dem eine Berührung des Anzeigeelements ausgewertet wird. Eine Aktivierung nur bestimmter, begrenzter Bereiche des Anzeigeelements zur Auswertung von Berührungen hat den Vorteil, dass eine definierte Steuerung des Kraftfahrzeugs und insbesondere Eingabe von Befehlen erfolgen kann, wobei zufällige Berührungen des Anzeigeelements außerhalb eines aktivierten Berührbereichs keine gegebenenfalls unerwünschten Folgen haben. Der aktivierbare Berührbereich ist also bevorzugt als insbesondere lokal begrenzter Kontrollbereich ausgebildet, wo das Anzeigeelement – in vorbestimmten Grenzen – nicht nur für Berührungen empfindlich ist, sondern wo Berührungen des Anzeigeelements auch ausgewertet werden.
Unter einer „Griffposition“ des Fahrers sind insbesondere eine Greifhaltung des Lenkelements und ganz besonders eine Handposition des Fahrers an dem Lenkelement zu verstehen. Die Griffposition bezeichnet also im Wesentlichen eine Relativstellung einer Hand des Fahrers relativ zu dem Lenkelement.
Dass der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich auf dem Anzeigeelement verlagerbar ist, bedeutet insbesondere, dass der aktivierbare Berührbereich relativ zu dem Anzeigeelement, und insbesondere relativ zu einem durch das Anzeigeelement aufgespannten Koordinatensystem, verlagerbar ist. Greift also der Fahrer beispielsweise um, indem er seine rechte Hand von einer 9-Uhr-Position auf eine 12-Uhr-Position verlagert, wird entsprechend der aktivierbare Berührbereich auf dem Anzeigeelement – und relativ zu dem von diesem aufgespannten Koordinatensystem – ebenfalls von einer 9-Uhr-Position in eine 12-Uhr-Position verlagert. Bei einer lenkwinkelabhängigen Verlagerung wird der aktivierbare Berührbereich abhängig von dem Lenkwinkel verlagert, nämlich entweder relativ zu einem mit dem Lenkelement mit bewegten Anzeigeelement, oder aber auf einem relativ zu dem Lenkelement feststehenden Anzeigeelement. Im letzteren Fall ist es beispielsweise möglich, dass der aktivierbare Berührbereich der Lenkbewegung und damit typischerweise auch einer Hand des Fahrers auf dem im Übrigen feststehenden Anzeigeelement folgt. In dem Fall, in dem das Anzeigeelement mit dem Lenkelement mit bewegt wird, ist es möglich, dass der Berührbereich entgegen der Lenkbewegung verlagert wird, insbesondere um die Lenkbewegung zu kompensieren, sodass der Berührbereich letztlich relativ zu einem durch das Kraftfahrzeug aufgespannten Koordinatensystem zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise genau ortsfest bleibt. Dies ermöglicht eine reproduzierbare Anordnung des Berührbereichs für den Fahrer, insbesondere in stets gleicher Weise.
Es zeigt sich, dass der Berührbereich für den Fahrer stets an der richtigen Position und Stelle angeordnet werden kann.
Es ist bevorzugt möglich, dass eine Mehrzahl aktivierbarer Berührbereiche auf dem Anzeigeelement verteilt angeordnet sind, und/oder dass die Lenkeinrichtung eine Mehrzahl von Anzeigeelementen mit jeweils wenigstens einem aktivierbaren Berührbereich der hier angesprochenen Art aufweist. In beiden Fällen ist es möglich, dass beispielsweise der linken Hand eines Fahrers ein erster Berührbereich zugeordnet ist, wobei der rechten Hand eines Fahrers ein zweiter Berührbereich zugeordnet ist. Die Berührbereiche können dann abhängig vom Lenkwinkel und/oder abhängig von einer Position der Hände des Fahrers auf dem Anzeigeelement oder den Anzeigeelementen verlagert werden.
Es ist möglich, dass das Anzeigeelement als Touchpad ausgebildet ist, wobei es vorzugsweise zumindest über rudimentäre Anzeigeeinrichtungen verfügt, insbesondere um Begrenzungen eines aktivierten Berührbereichs anzuzeigen. Es ist auch möglich, dass das Anzeigeelement als Touchscreen, also als berührempfindlicher Bildschirm, ausgebildet ist, der vielfältige und komplexe Anzeigemöglichkeiten zur Anzeige aktivierter Berührbereiche und/oder komplexer Informationen für den Fahrer aufweist.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Lenkeinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Anzeigeelement mit dem Lenkelement drehbar gelagert ist. Dies ist vorteilhaft, weil das Anzeigeelement in diesem Fall in besonders einfacher Weise dem Lenkelement zugeordnet und insbesondere an einer Prallplatte des Lenkelements angeordnet oder in diese integriert werden kann. In diesem Fall dient eine lenkwinkelabhängige Verlagerung des aktivierbaren Berührbereichs insbesondere einer Kompensation des aktuellen Lenkwinkels, insbesondere dann, wenn der Fahrer beim Lenken umgreift, um die Hände auch in einer Kurve in einer sonst bei Geradeausfahrt typischen Position an dem Lenkelement zu halten. Alternativ ist es möglich, dass das Anzeigeelement relativ zu dem Lenkelement feststehend angeordnet ist. Dies hat Vorteile in Hinblick auf die Kontaktierung des Anzeigeelements, wobei dann keine Drehübertrager eingesetzt werden müssen. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass der aktivierbare Berührbereich dem Lenkeinschlag folgt, um so stets im Bereich einer lenkenden Hand des Fahrers angeordnet zu bleiben.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Lenkeinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Anzeigeelement zumindest bereichsweise transparent ausgebildet ist. Es ist bevorzugt möglich, dass das Anzeigeelement vollständig transparent ausgebildet ist. Eine bereichsweise oder auch vollständige Transparenz des Anzeigeelements hat den Vorteil, dass durch das Anzeigeelement hindurch Kontrollinstrumente, die beispielsweise auf einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, für den Kraftfahrer sichtbar bleiben. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Hauptfunktion des Anzeigeelements im Erkennen von Eingaben durch den Fahrer durch Berührung des Anzeigeelements in dem wenigstens einen Berührbereich besteht. Gleichwohl weist das Anzeigeelement bevorzugt zumindest rudimentäre Anzeigeeinrichtungen auf, insbesondere um den wenigstens einen aktivierbaren Berührbereich markieren und ganz besonders dessen Grenzen anzeigen zu können. Dabei ist es auch möglich, dass dem Fahrer zusätzlich oder alternativ Kontextinformationen, insbesondere eine aktuelle Funktionsbelegung des aktivierbaren Berührbereichs, angezeigt werden.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Lenkeinrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Anzeigeelement sich um ungefähr 360°, vorzugsweise um genau 360°, – in Umfangsrichtung gesehen – um die Drehachse erstreckt. Dabei umfasst der Vollkreis hier 360°. Das Anzeigeelement erstreckt sich insbesondere um eine Nabe des Lenkelements, insbesondere des Lenkrads, um ungefähr 360°, vorzugsweise um genau 360°. Gemäß einer ersten Ausgestaltung ist es möglich, dass das Anzeigeelement ringförmig ausgebildet ist, wobei es insbesondere einen inneren Bereich des Lenkelements, beispielsweise eine Prallplatte, umgreift. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, dass ein Airbag im Bereich der Nabe des Lenkelements angeordnet ist, wobei sich das Anzeigeelement ringförmig um den Airbag erstreckt. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Anzeigeelement kreisscheibenförmig ausgestaltet ist, wobei es in diesem Fall in der Mitte – anders als bei der ringförmigen Ausgestaltung – keine Aussparung aufweist, sondern vielmehr in Form einer durchgängigen Kreisscheibe ausgebildet ist. Es kann sich auf diese Weise auch in den Bereich der Nabe des Lenkelements hinein erstrecken und insbesondere anstelle einer Prallplatte des Lenkelements vorgesehen oder auf der Prallplatte montiert sein. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann möglich, wenn ein Frontairbag des Kraftfahrzeugs, in welchem die Lenkeinrichtung verwendet wird, nicht im Lenkrad, sondern an anderer Stelle angeordnet ist, beispielsweise in einem Dachbereich des Kraftfahrzeugs.
Besonders bevorzugt ist das Anzeigeelement, welches sich um ungefähr 360°, vorzugsweise genau um 360°, um die Drehachse erstreckt, überall berührempfindlich, insbesondere insgesamt als Touchscreen oder TFT-Display ausgebildet.
Alternativ ist es möglich, dass das Anzeigeelement nur in bestimmten, über das Anzeigeelement verteilt angeordneten Bereichen berührempfindlich ausgebildet ist. Dabei werden bevorzugt Bereiche ausgewählt, in welchen die Hände eines Kraftfahrers typischerweise angeordnet werden. So ist es möglich, zugleich Kosten zu sparen und dem Kraftfahrer einen möglichst weitgehenden Komfort bei weitgehenden Optionen zur Bedienung des Anzeigeelements zur Verfügung zu stellen.
Es ist auch möglich, dass das Anzeigeelement selbst sich nicht um nahezu 360° oder um 360° um die Drehachse erstreckt, sondern dass es vielmehr aus einer Mehrzahl von Anzeigeteilelementen besteht, die ihrerseits verteilt um die Drehachse herum angeordnet sind. Dabei sind dann bevorzugt die Anzeigeteilelemente insgesamt berührempfindlich ausgebildet. Es ist dabei möglich, dass der wenigstens eine, aktivierbare Berührbereich von einem Anzeigeteilelement zu einem anderen Anzeigeteilelement verlagert werden oder springen kann. Dabei sind auch die Anzeigeteilelemente bevorzugt in Bereichen angeordnet, in denen typischerweise eine Hand eines Kraftfahrers platziert wird. Insbesondere kann bei der Verteilung von Anzeigeteilelementen und/oder berührempfindlichen Bereichen des Anzeigeelements eine Positionierung der linken Hand einerseits und der rechten Hand andererseits des Kraftfahrers berücksichtigt werden, sodass eine beidhändige Bedienung des Anzeigeelements möglich ist.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Lenkeinrichtung bevorzugt, das sich durch eine Erfassungseinrichtung auszeichnet, die eingerichtet ist zur Erfassung des Lenkwinkels. Mithilfe der Erfassungseinrichtung ist es insbesondere auf einfache Weise möglich, den Lenkwinkel zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung ist bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem Lenkwinkelsensor, einem Lagesensor, und einer Kameraeinrichtung. Mithilfe eines Lenkwinkelsensors ist es unmittelbar möglich, auf einfache und schnelle Weise den Lenkwinkel des Lenkelements zu erfassen. Auch mit einem Lagesensor ist es möglich, eine Drehung des Lenkelements um die Drehachse festzustellen und hieraus auf den Lenkwinkel zu schließen. Schließlich ist es mithilfe einer Kameraeinrichtung möglich, den Lenkwinkel direkt zu beobachten, wobei die Kameraeinrichtung bevorzugt eine Bildauswertungseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, um anhand einer Abbildung des Lenkelements den Lenkwinkel zu ermitteln. Dabei erfolgt bevorzugt eine dynamische Lenkwinkelermittlung in Form einer fortlaufenden Bilderkennung, insbesondere in Echtzeit.
Alternativ oder zusätzlich weist die Lenkeinrichtung bevorzugt eine Erfassungseinrichtung auf, die eingerichtet ist zur Erfassung der Griffposition des Fahrers. Mithilfe der Erfassungseinrichtung ist es insbesondere einfach und schnell möglich, die Griffposition des Fahrers zu erfassen. Besonders bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem kapazitiven Sensor und einer Kameraeinrichtung. Dabei ist der kapazitive Sensor bevorzugt in einen äußeren Griffabschnitt, insbesondere einen Lenkkranz des Lenkrads, welcher durch wenigstens eine Speiche mit der Nabe verbunden ist, integriert, wobei mithilfe des kapazitiven Sensors die Position der Hand eines Kraftfahrers relativ zu dem Lenkelement über eine lokale Änderung der Kapazität des Sensors bei Annäherung der Hand des Kraftfahrers festgestellt werden kann. Eine Griffposition des Fahrers kann besonders genau, einfach, schnell und insbesondere in Echtzeit auch mit einer Kameraeinrichtung erfasst werden, wobei die Kamera eingerichtet ist, um Bilder des Lenkrads mit an dem Lenkrad angeordneten Händen des Kraftfahrers aufzunehmen, wobei die Kameraeinrichtung eine Bildauswerteeinrichtung aufweist, anhand derer die Griffposition des Kraftfahrers relativ zu dem Lenkelement ermittelbar ist.
Vorteilhaft an einem Lenkwinkelsensor ist, dass dieser ohnehin bereits typischerweise in Kraftfahrzeugen implementiert ist, sodass es keiner zusätzlichen Sensorik bedarf. Auch Kameraeinrichtungen zur Beobachtung des Kraftfahrers finden zunehmend Verbreitung, sodass auch insoweit auf bereits in Kraftfahrzeugen vorhandene Einrichtungen zurückgegriffen werden kann, wobei es dann keiner zusätzlichen Sensorik, sondern höchstens einer zusätzlichen Auswertelogik bedarf.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele geschaffen wird. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Lenkeinrichtung erläutert wurden. Das Kraftfahrzeug ist besonders bevorzugt als Personenkraftwagen ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass das Kraftfahrzeug als Lastkraftwagen, als Nutzfahrzeug oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet ist.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele geschaffen wird, welches Folgende Schritte aufweist: Es wird ein Lenkwinkel des Lenkelements erfasst. Alternativ oder zusätzlich wird eine Griffposition eines Fahrers an dem Lenkelement erfasst. Wenigstens ein aktivierbarer Berührbereich auf dem Anzeigeelement der Lenkeinrichtung wird in Abhängigkeit von dem erfassten Lenkwinkel und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Griffposition des Fahrers aktiviert und/oder verlagert. Dabei verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Lenkeinrichtung ausgeführt wurden.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens ist es möglich, dass das Anzeigeelement oder zumindest der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich insgesamt deaktiviert wird, wenn die Hände des Kraftfahrers nicht an dem Lenkelement angeordnet sind. So kann insbesondere eine versehentliche Bedienung des Anzeigeelements vermieden werden. Es ist dann insbesondere möglich, den wenigstens einen aktivierbaren Berührbereich in dem Moment zu aktivieren, wo eine Annäherung der Hände des Kraftfahrers an das Lenkelement beziehungsweise ein Umgreifen desselben erkannt wird. Der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich kann dann insbesondere genau dort auf dem Anzeigeelement aktiviert werden, wo ein Zugreifen einer Hand des Kraftfahrers erkannt wird. Greift der Fahrer um, wird der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich vorzugsweise mit der Hand des Kraftfahrers verlagert.
Es ist möglich, dass das Anzeigeelement im Rahmen des Verfahrens als typisches Touchpad verwendet wird, wobei es insbesondere zur Bedienung von Applikationen, die auf einem anderen Bildschirm, beispielsweise in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs, angezeigt werden, verwendet wird. Es ist dann möglich, dass auf dem Anzeigeelement selbst nur rudimentäre Informationen angezeigt werden, insbesondere Begrenzungen des aktiven Berührbereichs oder Funktionen des aktiven Berührbereichs, beispielsweise eine Lautstärkenregelung, Eingabemöglichkeiten und andere Optionen. Alternativ ist es möglich, dass das Anzeigeelement als Bildschirm, insbesondere als Touchscreen verwendet wird, wobei die mithilfe des aktivierbaren Berührbereichs bedienbaren Applikationen direkt auf dem Anzeigeelement angezeigt werden.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass auf dem Anzeigeelement kontextabhängige Informationen für den Fahrer in wenigstens einem Anzeigebereich angezeigt werden. Es ist dann möglich, dem Fahrer auf dem Anzeigeelement in dem wenigstens einen Anzeigebereich kontextabhängig für ihn aktuell wichtige oder sinnvolle Informationen anzuzeigen. Dabei hängen die angezeigten Informationen bevorzugt von einer Fahrsituation oder einem Fahrtkontext ab. Es ist beispielsweise möglich, dem Fahrer ein Telefonbuch anzuzeigen, wenn er einen Telefonanruf absetzen will oder wenn ein Anruf eingeht. Abhängig von der Verkehrssituation können dem Fahrer auch Geschwindigkeitsbeschränkungen, eine momentane Geschwindigkeit, eine aktuelle Drehzahl oder andere wesentliche Informationen angezeigt werden.
Alternativ oder zusätzlich werden im Rahmen des Verfahrens vorzugsweise kontextabhängige Funktionen für den wenigstens einen aktivierbaren Berührbereich aktiviert. Es ist demnach möglich, dass der Berührbereich kontextabhängig seine ihm zugewiesene Funktion wechseln kann. Damit ist es möglich, dem Fahrer in dem aktivierbaren Berührbereich stets die für den aktuellen Kontext wichtigen oder nützlichen Steuerelemente anzuzeigen. Beispielsweise ist es möglich, dass der Berührbereich die Funktion der Kontrolle eines Scheibenwischers erhält, wenn ein Regensensor erkennt, dass es zu regnen beginnt. Es ist auch möglich, dass der Berührbereich Telefonbedienungsfunktionen, beispielsweise Abnehmen, Auflegen, oder Lautstärkeveränderung, zugewiesen bekommt, wenn der Fahrer einen Telefonanruf tätigen möchte oder ein Anruf eingeht.
Es ist auch möglich, dass in dem wenigstens einen aktivierbaren Berührbereich stets ein sogenannter „home button“ angezeigt wird, also ein Heimkehrknopf mit Rückkehrfunktion zu einem übergeordneten Menü oder Bildschirm, einem sogenannten „home screen“. Mithilfe des home buttons kann dann der Fahrer zu jeder Zeit in das übergeordnete Menü zurückkehren, um von dort wiederum untergeordnete Menüpunkte aufrufen zu können.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass Anzeigebereiche auf dem Anzeigeelement abhängig von dem Lenkwinkel gedreht und/oder verlagert werden. Dabei wird ein Anzeigebereich bevorzugt entgegen dem Drehwinkel derart gedreht, dass die in dem Anzeigebereich angezeigte Information aus Sicht des Kraftfahrers – unabhängig vom Lenkwinkel – stets aufrecht steht. Dies kann eine Lesbarkeit von angezeigten Informationen deutlich erhöhen. Beispielsweise kann eine virtuell auf dem Anzeigeelement in einem Anzeigebereich dargestellte Tachometerscheibe stets aufrechtstehend dargestellt werden, unabhängig davon, welchen Lenkwinkel das Lenkelement aktuell einnimmt. Auch ein Mitdrehen mit dem Lenkwinkel ist jedoch möglich.
Alternativ oder zusätzlich können Anzeigebereiche auf dem Anzeigeelement abhängig von dem Lenkwinkel verlagert werden. So ist es beispielsweise möglich, einen bestimmten Anzeigebereich stets in einem oberen mittigen Bereich des Lenkelements anzuzeigen, unabhängig von einem aktuellen Lenkwinkel. So können insbesondere wichtige und/oder sicherheitsrelevante Informationen stets in Bereichen angezeigt werden, die im besonderen Aufmerksamkeitsfokus des Kraftfahrers liegen. Besonders bevorzugt werden Anzeigebereiche auf dem Anzeigeelement in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel gedreht und verlagert, sodass ein Anzeigebereich beispielsweise stets und unabhängig vom Lenkwinkel aufrecht in einem mittigen oberen Bereich angeordnet sein kann. Eine Erfassung des Lenkwinkels und eine Drehung und/oder Verlagerung eines solchen Anzeigebereichs erfolgt bevorzugt in Echtzeit. Der Fahrer nimmt so keine Verzögerung und besonders bevorzugt kein Ruckeln in der Anzeige beim Lenken wahr. Wichtige Informationen bleiben dabei bevorzugt unabhängig vom Lenkwinkel stets an derselben Position in aufrechter Stellung.
Selbstverständlich ist es auch möglich, dass ein Anzeigebereich mit dem Lenkwinkel gleichsinnig gedreht und/oder verlagert wird, insbesondere indem das gemeinsam mit dem Lenkelement drehbare Anzeigeelement gedreht wird, wobei keine aktive Verlagerung oder Drehung eines Anzeigebereichs erfolgt, oder indem die Anzeigebereiche entsprechend dem Lenkwinkel gleichsinnig auf einem relativ zu dem Lenkelement feststehenden Anzeigeelement verlagert und gedreht werden. Dies ermöglicht eine besonders intuitive Darstellung für den Kraftfahrer, der mit dem Auge einer Drehbewegung des Lenkelements folgt. In entsprechender Weise kann auch in besonders einfacher Weise stets eine konsistente Auswahl mit den Fingern, insbesondere mit dem Daumen, in den Berührbereichen gewährleistet werden.
Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass dem Fahrer Informationen auf dem Anzeigeelement in Abhängigkeit von vorbestimmten, den Informationen und/oder verschiedenen Anzeigebereichen zugeordneten Priorisierungen angezeigt werden. Dabei ist es insbesondere möglich, dynamisch stets relevante Informationen an der richtigen Stelle anzuzeigen. Weniger wichtige Informationen können dagegen ausgeblendet und an weniger prominenten Stellen auf dem Anzeigeelement angezeigt werden.
Dabei ist es insbesondere möglich, dass verschiedene Anzeigebereiche eine vorbestimmte, verschiedene Priorisierung aufweisen. Insbesondere ist es möglich, dass ein Hauptanzeigebereich in einem oberen, mittigen Bereich – bei nicht ausgelenktem Lenkelement, also bei Stellung des Lenkelements für Geradeausfahrt – angeordnet ist. Dieser Hauptanzeigebereich zeigt beispielsweise – wenn keine spezielle Funktion ausgewählt ist und keine kritische, insbesondere sicherheitsrelevante Situation existiert oder eine Warnmeldung anzuzeigen ist, eine virtuelle Tachometer-Applikation, wobei hier auch andere wichtige Informationen für den Fahrer umfasst sein können. Weiterhin ist es möglich, dass im linken und rechten oberen Bereich des Anzeigeelements, insbesondere benachbart zu dem Hauptanzeigebereich, sekundäre und gegebenenfalls tertiäre Anzeigebereiche vorgesehen sind.
Es ist möglich, dass bestimmte Applikationen für das Anzeigeelement geladen werden können, beispielsweise aus einer Applikationssammlung wie einem „App-Store“. Diese Applikationen laufen vorzugsweise auf einem Prozessor ab, welcher auch das Anzeigeelement treibt.
Die Applikationen können dabei – insbesondere in Hinblick auf ihre Sicherheitsrelevanz oder ihre Relevanz für den Betrieb des Kraftfahrzeugs – verschiedene Priorisierungen aufweisen und entsprechend ihren Priorisierungen auf verschiedenen Anzeigebereichen des Anzeigeelements dargestellt werden.
Im Hauptanzeigebereich werden bevorzugt auch vom Fahrer aktuell ausgewählte Funktionen und/oder Inhalte angezeigt. Typische Funktionen sind dabei der zuvor bereits erwähnte home screen, eine Navigations-Applikation und/oder Straßenkarte, Bilder einer Videokamera, beispielsweise beim Einparken, ein Entertainment-Zentrum, insbesondere zur Auswahl von Schallquellen oder Musik, eine Telefonbedienung, insbesondere die Bedienung eines Videotelefons, und andere, entsprechende Funktionen.
Dabei ist es möglich, jeder Funktion eine Priorisierung zuzuweisen. Die Priorisierungen können dann genutzt werden, um zu entscheiden, welche Funktion in welchem Bereich des Anzeigeelements angezeigt werden soll, wenn mehrere Funktionen aktiv sind. Wird beispielsweise eine Funktion mit höherer Priorisierung aktiviert, übernimmt sie den Anzeigebereich, insbesondere den Hauptanzeigebereich, von einer zuvor dort angeordneten Funktion mit niedrigerer Priorisierung. Insbesondere dann, wenn eine sicherheitsrelevante Funktion oder eine Warnfunktion aktiv wird, übernimmt diese bevorzugt den Hauptanzeigebereich. Es ist dann beispielsweise möglich, dass in diesem Moment weniger relevante Applikationen oder Anzeigen in einen sekundären oder tertiären Anzeigebereich verschoben werden. Alternativ ist es möglich, dass eine neu angezeigte Funktion höherer Priorisierung über eine funktionsniedrigere Funktion übergeblendet wird.
Vorzugsweise wird Funktionen, welche kritische Warnbotschaften für den Fahrer oder sicherheitsrelevante Informationen umfassen, eine höchste Priorisierung zugewiesen.
Der Hauptanzeigebereich sowie die sekundären und tertiären Anzeigebereiche können entweder räumlich voneinander getrennt, oder als Überlappungsbereiche behandelt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass der Hauptanzeigebereich den gesamten oberen Teil des Anzeigeelements einnimmt, wobei die sekundären und tertiären Bereiche als Überlappungen in den linken und rechten Teilbereichen des Anzeigeelements verwendet werden.
Wählt der Fahrer eine spezielle Funktion aus, werden bevorzugt die Tachometer-Applikation und andere wichtige Informationen in die sekundären und/oder tertiären Anzeigebereiche verlagert, während die vom Fahrer ausgewählte Funktion in dem Hauptanzeigebereich angezeigt wird. Selbstverständlich wird diese Funktion jedoch bevorzugt durch wesentliche Sicherheitswarnungen oder besonders kritische Warnungen, welche unmittelbare Aufmerksamkeit erfordern, verdrängt.
Es ist möglich, dass der Hauptanzeigebereich bei einer Drehung des Lenkrads aufgrund der lenkwinkelabhängigen Verlagerung von Anzeigebereichen, in einen sekundären oder tertiären Anzeigebereich verlagert beziehungsweise mit diesem überlagert wird. Ein gleicher Effekt kann sich auch durch Umgreifen des Fahrers, also Änderung der Griffposition, ergeben. In diesem Fall werden im Hauptanzeigebereich angezeigte Funktionen entweder als Überlappungen oder Überlagerungen zu den in den sekundären oder tertiären Bereichen angezeigten Funktionen angezeigt, oder letztere werden in möglichst wenig störender Weise in Randbereiche des Anzeigeelements, gegebenenfalls auch in einen unteren Bereich des Anzeigeelements, verschoben.
Tritt eine kritische Fahrsituation auf, welche unmittelbare Aufmerksamkeit erfordert, wird eine insofern relevante, wesentliche Warnmeldung vorzugsweise in jedem Fall im Hauptanzeigebereich dargestellt. Alle anderen, weniger relevanten Inhalte können in diesem Fall vollständig ausgeblendet werden, damit sich der Fahrer vollständig auf die kritische Warnmeldung oder den Gefahrenhinweis konzentrieren kann.
Es ist möglich, dass der zuvor bereits beschriebene home button eine sehr hohe Priorisierung oder sogar höchste Priorisierung erhält, sodass er stets auf dem Anzeigeelement – entweder im Hauptanzeigebereich oder in einem sekundären oder tertiären Anzeigebereich, angezeigt wird. Allerdings ist es möglich, dass auch der home button durch wesentliche, unmittelbar sicherheitsrelevante Informationen verdrängt werden kann.
Generell ist es auch möglich, dass vorgesehen ist, dass bestimmte Informationen mit niedriger Priorisierung nicht angezeigt werden, wenn sie ansonsten wichtigere, aktuell angezeigte Informationen mit höherer Priorisierung verdecken würden. Dabei kann vorgesehen sein, dass gleichwohl eine Berührungs-Funktionalität, welche den Funktionen mit niedriger Priorisierung zugeordnet ist, erhalten bleibt, auch wenn diese aktuell nicht angezeigt werden.
Alternativ ist es möglich, dass die Informationen und/oder Funktionen mit niedriger Priorisierung in benachbarte, weniger prominente Anzeigeelemente ausgelagert oder verschoben werden, sodass sie den Hauptanzeigebereich nicht beeinträchtigen.
Schließlich wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Anzeigeelement zur Erkennung von Einzelberührgesten oder Multiberührgesten verwendet wird. Dabei sind insbesondere zweihändige Berührungs-Eingaben für verteilte Funktionen oder komplexe Befehle möglich.
Besonders bevorzugt unterscheidet das Anzeigeelement zwischen Einzelberührgesten und Multiberührgesten. Einzelberührgesten werden typischerweise entweder mit der rechten oder mit der linken Hand des Fahrers ausgeführt und werden bevorzugt als einfache Bewegungen oder Richtungsangaben, beispielsweise hoch, runter, links, rechts, diagonal, interpretiert. Diese Gesten können verwendet werden, um beispielsweise einen Auswahlzeiger zu bewegen. Multiberührgesten beruhen auf zweihändiger Eingabe oder zumindest auf einer Eingabe mittels zweier Finger. Besonders bevorzugt werden für die Auswertung von Multiberührgesten zwei separate, aktivierbare Berührbereiche verwendet, die zusammen ausgewertet werden, insbesondere ein erster aktivierbarer Berührbereich für die linke Hand des Fahrers und ein zweiter aktivierbarer Berührbereich für die rechte Hand des Fahrers. Solche Multiberührgesten werden für fortgeschrittene Operationen benutzt, beispielsweise für ein Scrolling oder eine Bewegung von Inhalten, insbesondere Dokumenten, Karten, Bilder, oder zum Zoomen, beispielsweise zum Dehnen oder Schrumpfen von Inhalten oder Anzeigen.
Weiterhin unterscheidet das Anzeigeelement bevorzugt zwischen Eingaben mit der linken Hand und Eingaben mit der rechten Hand, wobei die Berührungseingaben vorzugsweise relativ zu der Griffposition der jeweiligen Hand in der folgenden Art zugeordnet werden:
Eine „Bewegung nach links“ wird bevorzugt bei einer tangentialen Bewegung relativ zu dem Lenkelement folgendermaßen erkannt: Für die linke Hand als Bewegung hin zu einer äußeren Grenze des Lenkelements, und für die rechte Hand als Bewegung hin zu einem Zentrum des Lenkelement.
Eine „Rechts-Bewegung“ wird vorzugsweise bei einer tangentialen Bewegung relativ zu dem Lenkelement folgendermaßen erkannt: Für die rechte Hand als Bewegung hin zu einer äußeren Grenze des Lenkelements, und für die linke Hand als Bewegung hin zu einem Zentrum des Lenkelements.
Eine „Aufwärts-Bewegung“ wird vorzugsweise bei einer tangentialen Bewegung relativ zu dem Lenkelement in folgender Weise erkannt: Für die linke Hand als vertikale Aufwärtsbewegung, wenn die linke Hand zwischen einer 7 Uhr-Position und einer 11 Uhr-Position auf dem Lenkelement angeordnet ist, einer Bewegung nach links, wenn die linke Hand zwischen 5 Uhr und 7 Uhr angeordnet ist, und einer Bewegung nach rechts, wenn die linke Hand zwischen 11 Uhr und 13 Uhr angeordnet ist. Für die rechte Hand wird die Aufwärtsbewegung erkannt bei vertikaler Aufwärtsbewegung, wenn die Hand zwischen 1 Uhr und 5 Uhr angeordnet ist, bei Linksbewegung, wenn die Hand zwischen 11 Uhr und 13 Uhr angeordnet ist, und bei Rechtsbewegung wenn die Hand zwischen 5 Uhr und 7 Uhr angeordnet ist.
Eine „Abwärts-Bewegung“ wird erkannt bei tangentialer Bewegung relativ zu dem Lenkelement in folgender Weise: Für die linke Hand als vertikale Abwärtsbewegung, wenn die Hand zwischen 7 Uhr und 11 Uhr angeordnet ist, als Bewegung nach rechts, wenn die Hand zwischen 5 Uhr und 7 Uhr angeordnet ist, und als Bewegung nach links, wenn die Hand zwischen 11 Uhr und 13 Uhr angeordnet ist. Für die rechte Hand wird die Abwärtsbewegung erkannt als vertikale Abwärtsbewegung, wenn die Hand zwischen 1 Uhr und 5 Uhr angeordnet ist, als Rechtsbewegung wenn die rechte Hand zwischen 11 Uhr und 13 Uhr angeordnet ist, und als Linksbewegung, wenn die Hand zwischen 5 Uhr und 7 Uhr angeordnet ist.
Schließlich ist es möglich, dass das Anzeigeelement oder der mit dem Anzeigeelement verbundene Prozessor eingerichtet ist und verwendet wird, um generelle Berührungsgesten zu lernen. Es können dann individuell vom Fahrer vorgegebene Bedienungsgesten eingelernt werden.
Weiterhin ist die Lenkeinrichtung vorzugsweise eingerichtet, um übliche Steuergesten, wie sie beispielsweise bei Tablet-Computern verwendet werden, zu erkennen. So ist es beispielsweise möglich, dass der Fahrer mit einer normalen, auf einem Tablet-Computer üblichen Zweifingergeste in eine auf dem Anzeigeelement angezeigte Karte hineinzoomen kann.
Die Lenkeinrichtung einerseits und das Verfahren andererseits sind komplementär zueinander beschrieben. Merkmale der Lenkeinrichtung, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Lenkeinrichtung. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Lenkeinrichtung beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Verfahrensschritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal der Lenkeinrichtung bedingt ist. Die Lenkeinrichtung zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Lenkeinrichtung;
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Lenkeinrichtung, und
3 eine schematische Darstellung einer Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß 2.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Lenkeinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, die ein Lenkelement 3 aufweist, das um eine Drehachse 5 drehbar gelagert ist, und das hier als Lenkrad ausgebildet ist. Die Lenkeinrichtung 1 weist außerdem ein zumindest bereichsweise, hier vollständig, das heißt auf einer gesamten Anzeigefläche, berührempfindliches Anzeigeelement 7 auf. Das Anzeigeelement 7 ist insbesondere eingerichtet zur Eingabe von Befehlen durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, und zur Ausgabe von Informationen an den Fahrer. Das Anzeigeelement 7 weist außerdem wenigstens einen für eine Eingabe aktivierbaren Berührbereich auf, bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in dem dargestellten Betriebsmodus genau zwei Berührbereiche 9, 9‘, wobei hier ein erster Berührbereich 9 einer rechten Hand 11 des Kraftfahrers zugeordnet ist, wobei ein zweiter Berührbereich 9‘ einer linken Hand 11‘ des Kraftfahrers zugeordnet ist. Das Anzeigeelement 7 kann abhängig von dem konkreten Ausführungsbeispiel der Lenkeinrichtung 1 und zusätzlich abhängig von einem konkreten Betriebsmodus, insbesondere kontextabhängig, mehr oder weniger Berührbereiche 9, 9‘ als zwei aufweisen, beispielsweise keinen Berührbereich – insbesondere beim Ausgeben kritischer Gefahrenhinweise oder Warnmeldungen – oder mehr als zwei Berührbereiche 9, 9‘, insbesondere wenn eine Mehrzahl von Funktionen durch den Kraftfahrer gesteuert werden sollen, wobei dann verschiedenen Berührbereichen 9, 9‘ verschiedene Funktionen zuordenbar sind. Wie in 1 dargestellt, ist das Anzeigeelement 7 eingerichtet zur Anzeige der Berührbereiche 9, 9‘. Dabei werden hier insbesondere Umrandungen der Berührbereiche 9, 9‘ dargestellt, sodass der Kraftfahrer erkennen kann, in welchen Bereichen das Anzeigeelement 7 für eine Eingabe durch Berühren aktiviert ist. Die Berührbereiche 9, 9‘ sind dabei als lokal begrenzte Kontrollbereiche ausgestaltet. Wie bereits ausgeführt, ist das Anzeigeelement 7 grundsätzlich auf seiner gesamten Fläche berührempfindlich, wobei es jedoch nur in den lokal begrenzten Berührbereichen 9, 9‘ auch aktuell für eine Eingabe durch Berühren aktiviert ist. Dies bedeutet, dass nur in den Berührbereichen 9, 9‘ eine Berührung des Anzeigeelements 7 tatsächlich im Sinne einer Eingabe ausgewertet wird. Dadurch wird gewährleistet, dass ein versehentliches Berühren des Anzeigeelements 7 außerhalb der Berührbereiche 9, 9‘ nicht zu einer ungewollten Eingabe führt.
Die Lenkeinrichtung 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich, hier also beide Berührbereiche 9, 9‘, abhängig von einem Lenkwinkel des Lenkelements 3 um die Drehachse 5 und/oder abhängig von einer Griffposition des Fahrers auf dem Anzeigeelement 7 verlagerbar ist/sind. Wird das Lenkelement 3 um die Drehachse 5 gedreht und/oder greift der Fahrer mit wenigstens einer der Hände 11, 11' um, wird wenigstens einer der Berührbereiche 9, 9' in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkelements 3 und/oder in Abhängigkeit von der Änderung der Griffposition zumindest einer der Hände 11, 11' verlagert. Insbesondere wird dabei der wenigstens eine Berührbereich 9, 9' relativ zu dem Anzeigeelement 7, insbesondere relativ zu einem durch dieses aufgespannten Koordinatensystem, verlagert. Dabei kann gewährleistet werden, dass dem Fahrer stets ein optimierter und sicherer Zugriff auf Informationen und Fahrzeugsteuerelemente ermöglicht wird, wobei eine nicht-unterbrochene Berührungssteuerung direkt aus der Lenkradhalteposition möglich ist. Insbesondere werden dem Fahrer dynamisch stets relevante Informationen an der richtigen Stelle angezeigt. Mit dem Begriff „Griffposition“ ist hier eine Position der Hände 11, 11‘ an dem Lenkelement 3 angesprochen.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Anzeigeelement 7 zusammen mit dem Lenkelement 3 drehbar gelagert. Es steht also hier zu jedem Zeitpunkt relativ zu einem mit dem Lenkelement 3 fest verbundenen Koordinatensystem fest. Dagegen wird es relativ zu einem durch das Kraftfahrzeug aufgespannten Koordinatensystem gemeinsam mit dem Lenkelement 3 gedreht, wenn der Fahrer eine Lenkbewegung ausführt. Alternativ ist es möglich, dass das Anzeigeelement 7 relativ zu dem Lenkelement 3 feststehend angeordnet ist, sodass es nicht gemeinsam mit diesem gedreht wird.
Anhand von 1 zeigt sich, dass das Anzeigeelement 7 sich bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel um 360° – also im Vollkreis – in Umfangsrichtung um die Drehachse 5 und insbesondere um eine Nabe 13 des Lenkrads herum erstreckt. Dabei ist es hier ringförmig ausgebildet, nämlich in Form einer Kreisscheibe, die in ihrem Zentrum eine Aussparung zur Aufnahme der Nabe 13 oder einer Prallplatte des Lenkelements 3 aufweist. Dabei ist es möglich, dass in die Nabe 13 oder die Prallplatte ein Airbag integriert ist. Alternativ ist es möglich, dass das Anzeigeelement 7, scheibenförmig, insbesondere kreisscheibenförmig ohne zentrale Aussparung, also auf seiner gesamten Fläche durchgehend, ausgebildet ist.
Die Lenkeinrichtung 1 weist eine hier nur schematisch dargestellte Erfassungseinrichtung 15 zur Erfassung des Lenkwinkels und/oder der Griffposition auf. Insbesondere zur Erfassung eines Lenkwinkels ist es möglich, dass die Erfassungseinrichtung 15 einen Lagesensor, der in das Lenkelement 3 integriert ist, oder aber einen Lenkwinkelsensor aufweist. Die Erfassungseinrichtung 15 kann zur Erfassung der Griffposition des Fahrers einen in einen äußeren Lenkkranz 17 integrierten, kapazitiven Sensor zur Erfassung der Griffposition aufweisen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Erfassungseinrichtung 15 allerdings eine Kameraeinrichtung 19 auf, die eingerichtet ist, um insbesondere mittels einer Bilderkennung den Lenkwinkel und/oder die Griffposition des Fahrers auszuwerten und zu erfassen.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Lenkeinrichtung 1 wird ein Lenkwinkel des Lenkelements 3 und/oder eine Griffposition des Fahrers erfasst, und wenigstens ein aktivierbarer Berührbereich 9, 9‘ wird auf dem Anzeigeelement 7 in Abhängigkeit von dem erfassten Lenkwinkel und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Griffposition des Fahrers aktiviert und/oder verlagert.
Dabei ist es möglich, dass im Rahmen des Verfahrens auf dem Anzeigeelement 7 kontextabhängige Informationen für den Fahrer in wenigstens einem Anzeigebereich 21 angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass für den wenigstens einen Berührbereich 9, 9‘ kontextabhängige Funktionen aktiviert werden. Beispielsweise werden dem Fahrer in 1 bei einem normalen Fahrbetrieb in dem Anzeigebereich 21 mittig und zentral eine Tachometer-Applikation angezeigt, wobei links und rechts von der Tachometer-Applikation anderweitige Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs angezeigt werden. In dem Berührbereich 9, 9‘ werden bei normaler Fahrt und ohne spezifische Selektion durch den Fahrer bevorzugt gängige Applikationen zur Auswahl angezeigt, wobei die Anzeige vorzugsweise durch den Fahrer konfigurierbar ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird in dem der linken Hand 11‘ zugeordneten, zweiten Berührbereich 9‘ links ein home button und rechts ein Auswahlbutton zur Selektion eines Lautstärkemenüs für ein Soundsystem des Kraftfahrzeugs angezeigt. In dem der rechten Hand 11 zugeordneten, ersten Berührbereich 9 wird – von links nach rechts – zur Auswahl eine Telefonapplikation, eine Karten- oder Navigationsapplikation, und eine Musikapplikation angezeigt. Wählt der Fahrer hiervon eine Funktion aus, werden diese Funktion betreffende, spezifische Informationen vorzugsweise in dem Anzeigebereich 21 angezeigt, wobei sich die Funktionalität der Berührbereiche 9, 9‘ entsprechend ändert. Die so ausgewählte Funktion kann dann mittels Berührung in den Berührbereichen 9, 9‘ bedient werden.
Dabei ist es insbesondere möglich, dass Informationen dem Fahrer auf dem Anzeigeelement 7 in Abhängigkeit vorbestimmter, den Informationen und/oder verschiedenen Anzeigebereichen 21 zugeordneten Priorisierungen angezeigt werden. Dabei können Informationen und/oder Funktionen höherer Priorisierung Informationen und/oder Funktionen niedriger Priorisierungen überlagern oder – insbesondere aus höher priorisierten Anzeigebereichen – in andere Bereiche des Anzeigeelements 7 verdrängen.
Vorzugsweise werden im Rahmen des Verfahrens auch Anzeigebereiche 21 abhängig von dem Lenkwinkel gedreht und/oder verlagert. Es ist auf diese Weise beispielsweise möglich, die Tachometer-Applikation unabhängig vom Lenkwinkel stets aufrechtstehend und besonders bevorzugt stets in einem oberen, mittigen Bereich der Lenkeinrichtung 1 anzuzeigen.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Lenkeinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug 23. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Anzeigeelement 7 zumindest bereichsweise, hier insbesondere vollständig transparent ausgebildet, wobei hierdurch ein hinter dem Anzeigeelement 7 angeordnetes Armaturenbrett 25 durch das Anzeigeelement 7 hindurch sichtbar ist. Das Anzeigeelement 7 ist allerdings eingerichtet zur Anzeige von Begrenzungen, insbesondere von Begrenzungslinien, der Berührbereiche 9, 9‘. Es ist zusätzlich möglich, dass das Anzeigeelement 7 eingerichtet ist zur Anzeige momentan aktiver Funktionen in den Berührbereichen 9, 9‘. Die Berührbereiche 9, 9‘ sind abhängig von dem Lenkwinkel und/oder der Griffposition des Fahrers auf dem Anzeigeelement 7 verlagerbar.
Dies wird deutlich anhand von 3, welche das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2 der Lenkeinrichtung 1 in einem anderen Betriebszustand, insbesondere mit anderer Griffposition des Fahrers zeigt. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Anhand der Stellung der Nabe 13 ist erkennbar, dass das Lenkelement 3 in 3 im Vergleich zu 2 nicht gedreht wurde, sodass der Lenkwinkel derselbe ist. Der Fahrer 1 hat aber mit beiden Händen 11, 11‘ umgegriffen, beispielsweise um eine Lenkbewegung einzuleiten. Entsprechend sind hier die Berührbereiche 9, 9‘ an die neue Griffposition verlagert, sodass wiederum der erste Berührbereich 9 ohne weiteres direkt mittels der rechten Hand 11, insbesondere mit dem Daumen, bedienbar ist, wobei der zweite Berührbereich 9‘ in entsprechender Weise mit der linken Hand 11‘ bedienbar ist. Vorzugsweise wird das Umgreifen des Fahrers mittels der Erfassungseinrichtung 15, die hier die Kameraeinrichtung 19 aufweist, erkannt.
Die aktivierten Berührbereiche 9, 9‘ sind bevorzugt eingerichtet zur Erkennung elementarer Gesten, wobei einfache Gesten insbesondere eine Aufwärtsbewegung – insbesondere des Daumens –, eine Abwärtsbewegung, eine Linksbewegung und eine Rechtsbewegung einschließen. Dabei können diagonale Bewegungen als Kombinationen dieser elementaren Gesten verstanden werden. Anhand von in den Berührbereichen 9, 9‘ dargestellten Koordinatenkreuzen 27, 27‘ wird deutlich, dass die Erkennung in den Berührbereichen 9, 9‘ bevorzugt auf die konkrete Position der Berührbereiche 9, 9‘ angepasst wird. Insbesondere werden dabei die Koordinatenkreuze 27, 27‘ mit der Verlagerung der Berührbereiche 9, 9‘ gedreht, nämlich insbesondere so, dass der Fahrer stets intuitiv die zuvor erläuterten elementaren Gesten ausführen kann. Dabei zeigt sich insbesondere, dass eine im Wesentlichen – in 3 – nach links gerichtete Bewegung der rechten Hand 11 – insbesondere des Daumens – als Aufwärtsbewegung und eine entsprechend im Wesentlichen nach rechts gerichtete Bewegung als Abwärtsbewegung gedeutet wird. Eine im Wesentlichen nach oben gerichtete Bewegung der rechten Hand 11 – insbesondere des Daumens – wird an der in 3 dargestellten Position des Berührbereichs 9 als Bewegung nach rechts interpretiert, wobei eine im Wesentlichen nach unten, zu der Nabe 13 hin gerichtete Bewegung als Bewegung nach links interpretiert wird. Diese Zuordnung ist insbesondere der Fall für eine Anordnung des ersten Berührbereichs 9 zwischen einer 11 Uhr-Position und einer 13 Uhr-Position auf dem Anzeigeelement 7. Entsprechendes gilt – selbstverständlich bezüglich der Rechts-Links-Symmetrie gespiegelt – für den zweiten Berührbereich 9‘ und die linke Hand 11‘.
Die Berührbereiche 9, 9‘ sind außerdem bevorzugt eingerichtet zur Unterscheidung zwischen Einzelberührgesten und Multiberührgesten. Dabei werden Einzelberührgesten typischerweise durch nur eine der beiden Hände 11, 11‘ ausgeführt, und können insbesondere den zuvor erläuterten, elementaren Gesten entsprechen.
Multiberührgesten werden insbesondere mit beiden Händen 11, 11‘ zugleich ausgeführt und stellen bevorzugt eine Kombination aus den zuvor erläuterten, elementaren Gesten dar. Beispielsweise ist es möglich, dass eine Aufwärtsbewegung der linken Hand gepaart mit einer Abwärtsbewegung der rechten Hand – oder umgekehrt – als Befehl gewertet wird, eine Anzeige in vertikaler Richtung zu dehnen. Entsprechend ist es möglich, dass eine Abwärtsbewegung der linken Hand und eine Aufwärtsbewegung der rechten Hand – oder umgekehrt – als Befehl gewertet wird, eine Anzeige in vertikaler Richtung zu stauchen. Für eine horizontale Dehn- oder Stauchbewegung sind entsprechende, kombinierte Gesten in Rechts-Links-Richtung möglich. Scroll-Bewegungen können beispielsweise durch gleichzeitige und gleichsinnige Bewegungen der Hände 11, 11‘, beispielsweise durch beidseitige Aufwärts-, beidseitige Abwärts- oder beidseitige Links-Rechts-Bewegungen eingegeben werden.
Es zeigt sich noch Folgendes: Wird eine besonders kritische und insbesondere sicherheitsrelevante Warnmeldung angezeigt, verdrängt diese vorzugsweise alle Anzeigen und vorzugsweise auch alle Berührbereiche 9, 9‘ von dem Anzeigeelement 7, sodass ausschließlich die sicherheitskritische Warnung in angemessener Größe auf dem Anzeigeelement 7 an prominenter Position, insbesondere im oberen, mittigen Bereich, angezeigt wird. Dies gewährleistet, dass der Fahrer dieser sicherheitsrelevanten und/oder kritischen Warnmeldung seine volle Aufmerksamkeit zuwenden kann.
Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe der Lenkeinrichtung 1 und mithilfe des Verfahrens eine dynamische, kontextabhängige, stets passende, richtige und sichere Darstellung von Informationen sowie Präsentation von Eingabemöglichkeiten für den Fahrer möglich ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009038333 A1 [0002]

Claims

Lenkeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (23), mit – einem Lenkelement (3), das um eine Drehachse (5) drehbar gelagert ist, und mit wenigstens einem zumindest bereichsweise berührempfindlichen Anzeigeelement (7), wobei – das Anzeigeelement (7) wenigstens einen für eine Eingabe aktivierbaren Berührbereich (9, 9‘) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – der wenigstens eine aktivierbare Berührbereich (9, 9‘) abhängig von einem Lenkwinkel des Lenkelements (3) um die Drehachse (5) und/oder abhängig von einer Griffposition eines Fahrers des Kraftfahrzeugs (23) auf dem Anzeigeelement (7) verlagerbar ist.
Lenkeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (7) mit dem Lenkelement (3) drehbar gelagert oder relativ zu dem Lenkelement (3) feststehend angeordnet ist.
Lenkeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (3) zumindest bereichsweise transparent ausgebildet ist.
Lenkeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Anzeigeelement (7) um ungefähr 360°, vorzugsweise um genau 360°, – in Umfangsrichtung gesehen – um die Drehachse (5) erstreckt.
Lenkeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (15), eingerichtet zur Erfassung des Lenkwinkels und/oder der Griffposition des Fahrers.
Verfahren zum Betreiben einer Lenkeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit folgenden Schritten: – Erfassen eines Lenkwinkels des Lenkelements (3) und/oder einer Griffposition eines Fahrers, und – Aktivieren und/oder Verlagern wenigstens eines aktivierbaren Berührbereichs (9, 9‘) auf dem Anzeigeelement (7) in Abhängigkeit von dem erfassten Lenkwinkel und/oder in Abhängigkeit von der erfassten Griffposition des Fahrers.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Anzeigeelement (7) kontextabhängige Informationen für den Fahrer in wenigstens einem Anzeigebereich (21) angezeigt und/oder kontextabhängige Funktionen für den wenigstens einen Berührbereich (9, 9‘) aktiviert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Anzeigebereich (21) auf dem Anzeigeelement (7) abhängig von dem Lenkwinkel gedreht und/oder verlagert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen dem Fahrer auf dem Anzeigeelement (7) in Abhängigkeit von vorbestimmten, den Informationen und/oder verschiedenen Anzeigebereichen zugeordneten Priorisierungen angezeigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkeinrichtung(1) Einzelberührgesten und/oder Multiberührgesten als Eingaben erkennt.