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Die vorgestellte Erfindung betrifft eine Eingabeeinheit und ein Verfahren zum Eingeben von Steuerbefehlen.
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Touchscreens werden im Fahrzeugbau verstärkt, insbesondere zusätzlich zu mechanischen Eingabegeräten, eingesetzt. Dabei werden Touchscreens unter anderem zur Steuerung von kompletten Systemen, wie bspw. einem Infotainmentsystem verwendet. Dafür werden unterschiedlich große Eingabeflächen bzw. Steuerungssymbole an unterschiedlichen Stellen kontextabhängig auf einem Touchscreen angezeigt, die mit einer Berührung durch einen Finger ausgewählt bzw. aktiviert werden können. Das einzige direkte Feedback einer solchen Aktion ist eine Vibration bzw. ein simulierter „Click“ durch den Touchscreen.
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Da unterschiedliche, auf einem Touchscreen dargestellte Steuerungssymbole auf dem Touchscreen nicht mehr haptisch unterschieden werden können, ist eine Blindbedienung stark erschwert. Der Nutzer kann nicht mehr erfühlen, ob er seinen Finger auf einem gewünschten Steuerungssymbol platziert und muss deshalb den Blick auf den Touchscreen richten, um den Finger korrekt zu platzieren. Ein erster Orientierungsblick vor der Bedienung reicht zum verlässlichen Auswählen eines Steuerungssymbols, insbesondere wenn dies eine Nebentätigkeit beim Fahren ist, nicht mehr aus. In diesem Fall kann es leicht vorkommen, dass der Nutzer neben ein gewünschtes Steuerungssymbol klickt bzw. ein unerwünschtes Steuerungssymbol aktiviert.
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Die
EP 2 894 545 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System, bei dem einer Eingabe eines Nutzers auf einem Touchscreen variabel eine Funktion zugeordnet wird, wobei die Funktion in Abhängigkeit eines Eingabegeräts oder eines Blickpunkts gewählt wird.
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Die
DE 10 2011 112 448 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine Bedienabsicht eines Nutzers in Abhängigkeit einer erfassten Blickrichtung erkannt wird und bei erkannter Bedienabsicht eine räumlich hervorgehobene Darstellung von Bedienelementen erfolgt.
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Die
WO 2015 056 478 A1 beschreibt ein Verfahren zum Auswählen eines Eingabemodus zum Erkennen einer Berührungseingabe, bei dem blickwinkelabhängig ein zu aktivierender Bereich ausgewählt und mit einem berührten Bereich abgeglichen wird, wobei bei Nicht-Übereinstimmen des blickwinkelabhängig ausgewählten Bereichs und des berührten Bereichs ein aktueller Eingabemodus geändert wird.
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Die
EP 2 613 224 A1 beschreibt ein Display, das über ein Touchpad ferngesteuert werden kann. Dabei wird die Art der Elemente, die auf diesem Display ferngesteuert werden sollen, mittels Blickerkennung ausgewählt.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorgestellten Erfindung, einem Nutzer eine sichere Blindbedienung eines Touchscreens zu ermöglichen, ohne dass dazu ein auf dem Touchscreen ausgegebenes Bild der Steuerungssymbole verändert wird.
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Die voranstehend genannte Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.
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Es wird somit eine Eingabeeinheit zum Eingeben von Steuerbefehlen in eine Rechenmaschine vorgestellt. Die Eingabeeinheit umfasst mindestens eine Recheneinheit, mindestens einen Touchscreen und mindestens eine Blickerfassungseinrichtung. Die mindestens eine Blickerfassungseinrichtung ist dazu konfiguriert, einen Blickpunkt eines Nutzers der Eingabeeinheit zu erfassen und den Blickpunkt an die mindestens eine Recheneinheit zu übermitteln. Die mindestens eine Recheneinheit ist dazu konfiguriert, eine Anzahl Steuerungssymbole auf dem mindestens einen Touchscreen darzustellen. Die mindestens eine Recheneinheit ist weiterhin dazu konfiguriert, für den Fall, dass der durch die mindestens eine Blickerfassungseinrichtung ermittelte Blickpunkt des Nutzers für eine vorgegebene Selektionsdauer auf einem jeweiligen Steuerungssymbol aus der Anzahl Steuerungssymbole liegt, das jeweilige Steuerungssymbol vorzuselektieren und für eine vorgegebene Unterstützungsdauer eine Berührung des mindestens einen Touchscreens auch dann dem vorselektierten Steuerungssymbol zuzuordnen, wenn ein Berührungspunkt, an dem der mindestens eine Touchscreen berührt wird, außerhalb eines für das vorselektierte Steuerungssymbol standardmäßig vorgegebenen Auswahlbereichs liegt. Die mindestens eine Recheneinheit ist weiterhin dazu konfiguriert, die Anzahl Steuerungssymbole zumindest für die Unterstützungsdauer mit einer standardmäßig vor der Vorselektion des jeweiligen Steuerungssymbols vorgegebenen Größe anzuzeigen.
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Ausgestaltungen der vorgestellten Erfindung ergeben sich aus den beigefügten abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
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Die vorgestellte Eingabeeinheit dient insbesondere zur erleichterten Blindbedienung eines Geräts, insbesondere in einem Fahrzeug, wie bspw. einem Auto, einem Lastkraftwagen, einem Fluggerät oder einem Wasserfahrzeug.
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Unter einer „Blindbedienung“ ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein Vorgang zu verstehen, bei dem ein Nutzer ein System ohne kontinuierlichen Blickkontakt, d. h. zumindest zeitweise ohne direkten Blickkontakt zu dem System, bedient. Insbesondere ist unter einer Blindbedienung ein Vorgang zu verstehen, bei dem ein Fahrer ein System eines Fahrzeugs in wechselnder Blickfolge zwischen Straße und Systemoberfläche bedient.
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Die vorgestellte Eingabeeinheit basiert auf dem Prinzip, dass ein Steuerungssymbol, d. h. ein einer Rechenoperation, wie bspw. einer Aktivierung eines Programms oder einer Einstellung eines Geräts zugeordnetes Symbol, das auf einer Anzeige des mindestens einen erfindungsgemäß vorgesehenen Touchscreens dargestellt wird, auch dann aktiviert wird, wenn ein Nutzer den mindestens einen Touchscreen außerhalb eines dem Steuerungssymbol zugeordneten Auswahlbereichs berührt, bzw. seine Berührungsgeste „daneben“ setzt und sich entsprechend „vertippt“. Mit anderen Worten ausgedrückt, ermöglicht es die vorgestellte Eingabeeinheit einem Nutzer, ein jeweiliges Steuerungssymbol auch ohne präzise Berührung innerhalb eines auflösungbedingt räumlich beschränkten Auswahlbereichs auszuwählen und eine entsprechende Funktion zu aktivieren, wenn der Nutzer einen standardmäßig vorgegebenen Auswahlbereich auf dem Touchscreen verfehlt.
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Die vorgestellte Eingabeeinheit zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine grafische Ausgabe auf dem mindestens einen erfindungsgemäß vorgesehenen Touchscreen während eines wie nachfolgend dargestellten Blindbedienungsprozesses nicht angepasst, d. h. insbesondere nicht vergrößert oder anderweitig räumlich verändert dargestellt wird.
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Um einem Nutzer eine erleichterte Blindbedienung, d. h. eine Bedienung ohne kontinuierlichen Blick auf einen Touchscreen zu ermöglichen, ist insbesondere vorgesehen, dass ein jeweiliges Steuerungssymbol ausgewählt bzw. vorselektiert wird, indem mittels der mindestens einen erfindungsgemäß vorgesehenen Blickerfassungseinrichtung, d. h. bspw. mittels eines Eyetrackers, der bspw. auf dem Prinzip von reflektiertem Infrarotlicht basiert, und/oder einer Blickerfassungskamera, die Kamerabilder auswertet, ein Blickpunkt bzw. eine Blickrichtung des Nutzers erfasst wird.
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Anhand eines erfassten Blickpunkts wird durch die mindestens eine Recheneinheit auf ein Steuerungssymbol geschlossen, das der Nutzer auswählen will. Dazu wird bspw. dann ein jeweiliges Steuerungssymbol aus einer Vielzahl Steuerungssymbolen ausgewählt und entsprechend vorselektiert, wenn ein Blickpunkt des Nutzers für eine vorgegebene Dauer, d. h. eine Selektionsdauer, auf dem jeweiligen Steuerungssymbol ruht bzw. der Blickpunkt des Nutzers für die Selektionsdauer in einem vorgegebenen Bereich um das Steuerungssymbol herum erfasst wird.
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Unter einer Recheneinheit ist im Kontext der vorgestellten Erfindung insbesondere mindestens ein Prozessor bzw. ein Chip zu verstehen. Die erfindungsgemäß vorgesehene mindestens eine Recheneinheit kann mit weiteren Komponenten der vorgestellten Eingabeeinheit, wie bspw. dem mindestens einen Touchscreen und/oder der mindestens einen Blickerfassungseinrichtung über eine Schnittstelle, wie bspw. ein Kabel oder eine Funkschnittstelle verbunden sein. Dazu kann die mindestens eine Recheneinheit mit den weiteren Komponenten eine funktionale Einheit bilden oder räumlich getrennt von den weiteren Komponenten, bspw. in einer „cloud“ oder einem Steuergerät eines Fahrzeugs, angeordnet sein.
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Unter einem Touchscreen ist im Kontext der vorgestellten Erfindung ein Gerät zu verstehen, das eine Sensorschicht zum Erfassen von Berührungen und eine Anzeigeschicht zum Darstellen von Informationen umfasst. In Abhängigkeit von durch die Sensorschicht erfassten Berührungsimpulsen bzw. deren Berührungskoordinaten kann eine Zuordnung der Berührungsimpulse zu einem jeweiligen auf der Anzeigeschicht dargestellten Objekt, wie bspw. einem Steuerungssymbol, das mit einer Funktion verbunden ist, erfolgen. Dazu wird die Sensorschicht „virtuell“ in Bereiche aufgeteilt, die jeweiligen auf der Anzeigeschicht dargestellten Objekten bzw. Steuerungssymbolen zugeordnet werden, so dass eine Berührung der Sensorschicht durch bspw. einen Nutzer innerhalb eines jeweiligen Bereichs zur Auswahl bzw. Aktivierung eines dem berührten Bereich zugeordneten Objekts bzw. Steuerungssymbols führt.
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In einer möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, das vorselektierte Steuerungssymbol dann auszuwählen bzw. zu aktivieren, wenn der Berührungspunkt, an dem der mindestens eine Touchscreen berührt wird, innerhalb des Auswahlbereichs, der dem vorselektierten Steuerungssymbol standardmäßig zugeordnet ist und/oder innerhalb eines vorgegebenen Selektionsbereichs um den Auswahlbereich des vorselektierten Steuerungssymbols herum liegt. Sollte der Selektionsbereich mit einem Auswahlbereich mindestens eines dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbols überlappen, so dass sich ein Überlappungsbereich ergibt, so erfolgt auch dann eine Auswahl des vorselektierten Steuerungssymbols, wenn der Touchscreen innerhalb des Überlappungsbereichs berührt wird.
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Es liegt der vorgestellten Erfindung das Prinzip zu Grunde, dass eine Berührung der Sensorschicht eines Touchscreens auch dann zu einer Aktivierung eines vorselektierten Steuerungssymbols führt, wenn die Berührung außerhalb eines dem Steuerungssymbol in einem Standardbetrieb zugeordneten Auswahlbereichs erfolgt. Dazu kann der dem Steuerungssymbol zugeordnete Auswahlbereich um einen vorgegebenen Selektionsbereich erweitert werden. Dabei kann der vorgegebene Selektionsbereich bspw. nächstgelegene Teilbereiche von Auswahlbereichen, die jeweiligen zu dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart liegenden Steuerungssymbolen zugeordnet sind, überlagern.
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Der vorgegebene Selektionsbereich bildet zusammen mit dem Auswahlbereich eines jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbols einen erweiterten Auswahlbereich.
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Bei einer Überlagerung eines Auswahlbereichs eines nicht vorselektierten Steuerungssymbols durch einen einem vorselektierten Steuerungssymbol zugeordneten Selektionsbereich bzw. einen erweiterten Auswahlbereich kann es vorgesehen sein, dass eine Berührung in einem durch den entsprechenden Überlagerungsbereich gebildeten Auswahlteilbereich dem vorselektierten Steuerungssymbol zugeordnet wird.
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Ferner kann es vorgesehen sein, dass durch die Zuordnung jeweiliger dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart liegender Teilbereiche bzw. Auswahlteilbereiche, die im Standardbetrieb jeweilig den entsprechend benachbart liegenden Steuerungssymbolen zuzuordnen sind, zu dem vorselektierten Steuerungssymbol, die entsprechenden Funktionen der benachbart liegenden Steuerungssymbole für eine Auswahl bzw. Aktivierung bei Berührung eben dieser jeweiligen Teilbereiche bzw. Auswahlteilbereiche gesperrt sind. Dies bedeutet, dass sich der erweiterte Auswahlbereich, der zur Aktivierung bzw. zur Auswahl des vorselektierten Steuerungssymbols führt, in einen jeweiligen Auswahlbereich eines zu dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart gelegenen Steuerungssymbols hinein erstreckt.
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Es ist demnach denkbar, dass die Vergrößerung bzw. Erweiterung eines jeweiligen Auswahlbereichs, der zur Aktivierung bzw. zur Auswahl des vorselektierten Steuerungssymbols führt, zusammen mit einer Zuordnung von Auswahlteilbereichen benachbarter Steuerungssymbole erfolgt. Dies bedeutet, dass ein erweiterter Auswahlbereich bzw. ein Selektionsbereich eines vorselektierten Steuerungssymbols auf die Auswahlteilbereiche, d. h. Teilbereiche von Auswahlbereichen der benachbarten Steuerungssymbole, ausgedehnt bzw. vergrößert wird. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Zuordnung von zumindest Teilen von Auswahlbereichen benachbarter Steuerungssymbole zu einem vorselektierten Steuerungssymbol exklusiv bzw. ohne Erweiterung des Auswahlbereichs des vorselektierten Steuerungssymbols erfolgt, so dass lediglich eine Sperrung einer Aktivierung der benachbarten Steuerungssymbole erfolgt, wenn ein Nutzer einen der besagten Teile eines entsprechenden Auswahlbereichs eines benachbarten Steuerungssymbols berührt. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Nutzer eine jeweilige Zuordnungsmethode bspw. über eine Menüstruktur auswählen kann.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, eine Zuordnungstabelle von Berührungspunkten des mindestens einen Touchscreens zu jeweiligen Steuerungssymbolen unter Berücksichtigung des vorgegebenen Selektionsbereichs für die Unterstützungsdauer zu ändern.
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Es ist denkbar, dass ein jeweiliger Bereich, der zur Auswahl eines Steuerungssymbols auf dem mindestens einen Touchscreen führt, dynamisch in Abhängigkeit eines jeweilig vorselektierten Steuerungssymbols räumlich verändert wird. Dies bedeutet, dass ein jeweiliger Auswahlbereich, der zur Auswahl eines Steuerungssymbols auf dem mindestens einen Touchscreen führt, dann um einen Selektionsbereich vergrößert bzw. ergänzt wird, wenn ein Steuerungssymbol vorselektiert wurde. Dabei erfolgt die Vergrößerung bzw. die Ergänzung des Auswahlbereichs auf einer virtuellen Ebene durch eine entsprechend geänderte Zuordnung von Sensorbereichen der Sensorschicht bzw. von Berührungskoordinaten des Touchscreens zu dem jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbol. In anderen Worten, dem vorselektierten Steuerungssymbol wird ein gegenüber einem Standardbetrieb ohne ein vorselektiertes Steuerungssymbol größerer, d. h. erweiterter Auswahlbereich, der sich aus dem standardmäßig vorgesehenen Auswahlbereich und einem vorgegebenen Selektionsbereich zusammensetzt, zugeordnet. Da die Veränderung der Größe des Auswahlbereichs virtuell erfolgt, bleibt ein auf der Darstellungsschicht dargestelltes Bild des vorselektierten Steuerungssymbols dabei unverändert.
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Es ist vorgesehen, dass eine Änderung einer Zuordnungslogik von Berührungspunkten auf einer Sensorschicht eines Touchscreens zu einem jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbol für eine vorgegebene Unterstützungsdauer von bspw. 10 Sekunden, bevorzugt 5 Sekunden, weiter bevorzugt 3 Sekunden, noch weiter bevorzugt 2 Sekunden, noch weiter bevorzugt 1 Sekunde, aufrecht erhalten bleibt und nach Ablauf der Unterstützungsdauer, die bspw. von einem Nutzer vorgegeben bzw. eingestellt werden kann, die Zuordnungslogik in einen Standardbetrieb zurückgesetzt wird, d. h. bspw. der einem jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbol zugeordnete erweiterte Auswahlbereich wieder auf eine Größe eingestellt wird, die einem Standardbetrieb entspricht bzw. eine Berührung von dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbolen zur Auswahl bzw. Aktivierung der entsprechenden dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbole führt.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, eine Zuordnungstabelle von Berührungspunkten des mindestens einen Touchscreens zu jeweiligen Steuerungssymbolen unter Berücksichtigung des vorgegebenen Selektionsbereichs für die Unterstützungsdauer zu ändern. Dies bedeutet, dass die Zuordnungstabelle, die verschiedene Koordinaten auf einem Touchscreen jeweiligen Funktionen zuordnet, angepasst wird, so dass andere Koordinaten bzw. entsprechende Auswahlbereiche den jeweiligen Funktionen zugeordnet werden als es bspw. in einem Standardbetrieb vorgesehen ist.
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Um eine standardmäßige Zuordnungslogik von Berührungspunkten auf einer Sensorschicht eines Touchscreens für ein vorselektiertes Steuerungssymbol zu ändern, ist insbesondere vorgesehen, dass eine Zuordnungstabelle, die dem Betreib des Touchscreens zugrunde liegt, für die Unterstützungsdauer angepasst wird. Dies hat den Vorteil, dass durch die Zuordnungstabelle definierte Auswahlbereiche in Abhängigkeit des vorselektierten Steuerungssymbols angepasst werden können.
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Alternativ oder zusätzlich zu einer Änderung einer Zuordnungslogik von Berührungspunkten zu jeweiligen Steuerungssymbolen bzw. Funktionen kann vorgesehen sein, dass eine Zuordnung von Steuerungssymbolen zu jeweiligen Funktionen geändert wird. Dies hat den Vorteil, dass mehrere Steuerungssymbole, insbesondere die einem jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbole bzw. deren jeweilige Auswahlbereiche zumindest teilweise, d. h. durch Auswahlteilbereiche, einer dem jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbol zugeordneten Funktion zugeordnet werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, eine Zuordnungstabelle von Berührungspunkten in Abhängigkeit eines aktuell mittels der mindestens einen Blickerfassungseinrichtung erfassten Blickpunkts dynamisch und instantan zu ändern.
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Eine instantane und dynamische Änderung einer Zuordnungstabelle von Berührungspunkten in Abhängigkeit eines aktuell mittels der mindestens einen Blickerfassungseinrichtung erfassten Blickpunkts hat den Vorteil, dass bspw. ein Auswahlbereich vorgegebener Größe um einen Blickpunkt eines Nutzers herum bereitgestellt wird, der mit dem Blickpunkt des Nutzers wandert. Dies bewirkt für den Fall einer Vorselektion eines Steuerungssymbols, dass an dem Blickpunkt des Nutzers ein Auswahlbereich entsteht, der besonders leicht zu aktivieren bzw. zu treffen ist. Entsprechend kann sich ein Nutzer durch kurze Orientierungsblicke auf einen Touchscreen orientieren, ohne dass eine Feinkoordinierung seiner Bewegung auf einen kleinen Bereich auf dem Touchscreen erforderlich ist. In anderen Worten, durch eine instantane und dynamische Änderung einer Zuordnungstabelle von Berührungspunkten in Abhängigkeit eines aktuell mittels der mindestens einen Blickerfassungseinrichtung erfassten Blickpunkts, läuft ein Auswahlbereich mit dem Blickpunkt des Nutzers mit, der bei Bedarf aktiviert wird und eine entsprechende Berührungsfläche einem jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbol zuordnet.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, Berührungspunkte in einem vorgegebenen Bereich um den aktuell erfassten Blickpunkt herum, automatisch einem dem Blickpunkt nächstgelegenen Steuerungssymbol zuzuordnen.
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Um ein jeweiliges vorzuselektierendes Steuerungssymbol zu identifizieren, kann vorgesehen sein, dass ein einem aktuell für die Selektionsdauer erfassten Blickpunkt des Nutzers räumlich nächstkommendes Steuerungssymbol als vorzuselektierendes Steuerungssymbol ausgewählt wird. Zur Vorselektion des dem Blickpunkt nächstkommenden Steuerungssymbols werden bspw. Berührungspunkte in einem vorgegebenen Bereich um den aktuell erfassten Blickpunkt herum und/oder um das dem Blickpunkt nächstgelegene Steuerungssymbol herum automatisch dem Steuerungssymbol zugeordnet, das dem Blickpunkt nächstgelegen ist.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, den für das vorselektierte Steuerungssymbol standardmäßig vorgegebenen Auswahlbereich unter Verwendung eines Vergrößerungsalgorithmus, insbesondere eines „Fish-eye“-Algorithmus, um den vorgegebenen Selektionsbereich auf den erweiterten Auswahlbereich zu erweitern.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, während der Unterstützungsdauer eine Auswahl der dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbole bei Berührung eines jeweiligen Auswahlteilbereichs von deren jeweiligen Auswahlbereichen zu sperren, insbesondere dann zu sperren, wenn der dem vorselektierten Steuerungssymbol zugeordnete erweiterte Auswahlbereich einen Teilbereich eines jeweiligen Auswahlbereichs eines dem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbols schneidet bzw. überlagert.
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Eine Sperrung von Auswahlteilbereichen von zu einem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbolen hat den Vorteil, dass eine ungewollte Aktivierung eines zu einem vorselektierten Steuerungssymbol benachbart angeordneten Steuerungssymbols nicht möglich ist und das Tippen eines Nutzers auf einen Touchscreen innerhalb eines entsprechenden Auswahlteilbereichs entsprechend gefahrlos erfolgt, so dass der Nutzer ein besonders großes Vertrauen in die Blindbedienung des Touchscreens fasst.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorgestellten Eingabeeinheit ist vorgesehen, dass die mindestens eine Recheneinheit weiterhin dazu konfiguriert ist, ein aktuell vorselektiertes Steuerungssymbol zu deselektieren bzw. in einen Standardbetrieb ohne vorselektiertes Steuerungssymbol zurückzuschalten, und ein anderes Steuerungssymbol vorzuselektieren, für den Fall, dass der Nutzer entweder seinen Blick von dem mindestens einen Touchscreen abwendet und dem mindestens einen Touchscreen, insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Orientierungsdauer, wieder zuwendet, und/oder seinen Blickpunkt für mindestens die Selektionsdauer auf ein anderes als das vorselektierte Steuerungssymbol richtet.
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Ein Deselektieren eines jeweilig vorselektierten Steuerungssymbols hat den Effekt, dass ein jeweiliger Nutzer sich ggf. neu orientieren oder umorientieren kann, um ein anderes Steuerungssymbol als ein aktuell vorselektiertes Steuerungssymbol vorzuselektieren.
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Ferner umfasst die vorgestellte Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Auto, mit einer Eingabeeinheit, wie sie voranstehend vorgestellt wurde.
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Ferner umfasst die vorgestellte Erfindung ein Verfahren zum Eingeben eines Steuerbefehls in eine Rechenmaschine unter Verwendung der vorgestellten Eingabeeinheit, umfassend die Schritte:
- a) Darstellen einer Anzahl von Steuerungssymbolen auf dem mindestens einen Touchscreen,
- b) Erfassen eines Blickpunkts eines Nutzers mittels der mindestens einen Blickerfassungseinrichtung,
- c) Übermitteln des Blickpunkts des Nutzers an die mindestens eine Recheneinheit durch die mindestens eine Blickerfassungseinrichtung,
- d) für den Fall, dass der durch die mindestens eine Blickerfassungseinrichtung ermittelte Blickpunkt des Nutzers für eine vorgegebene Selektionsdauer auf einem jeweiligen Steuerungssymbol aus der Anzahl Steuerungssymbole liegt: Vorselektieren des jeweiligen Steuerungssymbol, für eine vorgegebene Unterstützungsdauer, durch die mindestens eine Recheneinheit,
- e) Zuordnen einer Berührung des mindestens einen Touchscreens zu dem vorselektierten Steuerungssymbol auch dann, wenn ein Berührungspunkt, an dem der mindestens eine Touchscreen berührt wird, außerhalb eines für das vorselektierte Steuerungssymbol standardmäßig vorgegebenen Auswahlbereichs liegt, durch die mindestens eine Recheneinheit, und
- f) Darstellen der Anzahl Steuerungssymbole, zumindest für die Unterstützungsdauer, mit einer standardmäßig vor der Vorselektion des jeweiligen Steuerungssymbols vorgegebenen Größe auf dem mindestens einen Touchscreen.
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Die Verfahrensschritte a) bis f) können zeitlich aufeinanderfolgend, d. h. sequentiell oder parallel bzw. ohne feste zeitliche Abfolge ausgeführt werden.
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Schritt e) bedeutet, dass das vorselektierte Steuerungssymbol aktiviert und die ihm zugeordnete Funktion ausgeführt wird, wenn während einer Unterstützungsdauer der um einen vorgegebenen Selektionsbereich erweiterte Auswahlbereich des vorselektierten Steuerungssymbols berührt wird.
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Schritt f), wie er voranstehend beschrieben ist, hat insbesondere den technischen Effekt, dass ein optischer Eindruck, der auf einer Anzeige des erfindungsgemäß vorgesehenen Touchscreens erzeugt wird, nicht durch die vorgestellte Erfindung verändert wird. Mit anderen Worten, ein Nutzer des erfindungsgemäß vorgesehenen Touchscreens kann eine Durchführung des vorgestellten Verfahrens bzw. einen Betrieb der vorgestellten Eingabeeinheit anhand eines auf einer Anzeige des erfindungsgemäß vorgesehenen Touchscreens dargestellten Bildes nicht von einem Betrieb eines gewöhnlichen Touchscreens ohne die vorgestellte Eingabeeinheit unterscheiden.
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Das vorgestellte Verfahren dient insbesondere zum Betrieb der vorgestellten Eingabeeinheit.
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Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben.
- 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eingabeeinheit.
- 2 zeigt eine erste schematische Darstellung eines Auswahlbereichs eines Touchscreens der Eingabeeinheit aus 1.
- 3 zeigt eine zweite schematische Darstellung des Auswahlbereichs aus 2.
- 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Zuordnungsschemas für auf einem Touchscreen der Eingabeeinheit aus 1 dargestellte Steuerungssym bole.
- 5 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Zuordnungsschemas für auf einem Touchscreen der Eingabeeinheit aus 1 dargestellte Steuerungssymbole.
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In 1 ist eine Eingabeeinheit 100 dargestellt. Die Eingabeeinheit 100 umfasst eine Recheneinheit 101, einen Touchscreen 103 und eine Blickerfassungseinrichtung 105.
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Die Eingabeeinheit 100 ist in einem Fahrzeug 107 angeordnet und dient insbesondere zur Steuerung einer Rechenmaschine des Fahrzeugs 107, wie bspw. einem Steuergerät eines Infotainmentsystems 109.
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Die Recheneinheit 101 ist als Teil eines Steuergeräts des Fahrzeugs 107 ausgestaltet. Alternativ kann die Recheneinheit 101 als eigener Prozessor bzw. Chip ausgestaltet sein. Weiterhin kann die Recheneinheit 101 als Server, insbesondere als sogenannter „cloud server“ ausgestaltet sein, der mit dem Fahrzeug 107 über eine Kommunikationsschnittstelle in kommunikativer Verbindung steht.
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Die Blickerfassungseinrichtung 105 kann bspw. ein Eyetracker oder eine Blickerfassungskamera sein. Die Blickerfassungseinrichtung 105 dient zum Erfassen eines Blickpunkts bzw. einer Blickrichtung, d. h. eines Blickwinkels eines Nutzers. Es sollte klar sein, dass ein Blickpunkt, d. h. ein Punkt auf einer Ebene, anhand eines Blickwinkels, d. h. eines Winkels zwischen einer Geraden aus einem Zentrum einer Pupille eines Nutzers zu einer Referenzgeraden, bspw. einer Normalen zu einer Betrachtungsebene, bspw. der Oberfläche des Touchscreens 103 ermittelt werden kann und umgekehrt.
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Die Blickerfassungseinrichtung 105 ermittelt einen aktuellen Blickpunkt eines Nutzers bspw. anhand von Bildaufnahmen und übermittelt entsprechende Blickpunktsignale an die Recheneinheit 101.
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Die Recheneinheit 101 wertet die von der Blickerfassungseinrichtung 105 übermittelten Blickpunktsignale aus und setzt diese in räumliche Beziehung zu jeweiligen auf dem Touchscreen 103 dargestellten Steuerungssymbolen.
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Sollte die Recheneinheit 101 Blickpunktdaten übermittelt bekommen, die die Information enthalten, dass der Blickpunkt des Nutzers für mindestens eine vorgegebene Dauer, d. h. die Selektionsdauer, im Bereich eines jeweiligen Steuerungssymbols ruht, d. h. der Blickpunkt des Nutzers sich in einem vorgegebenen Bereich um das jeweilige Steuerungssymbol herum befindet, ist die Recheneinheit 101 dazu konfiguriert, das jeweilige Steuerungssymbol vorzuselektieren. Dies bedeutet, dass die Recheneinheit 101 das jeweilige Steuerungssymbol virtuell vorselektiert und eine Auswahl des jeweiligen Steuerungssymbols während einer vorgegebenen Unterstützungsdauer sowohl dann durchführt, wenn der Nutzer den Touchscreen 103 in einem dem jeweiligen Steuerungssymbol standardmäßig zugeordneten Auswahlbereich berührt als auch dann, wenn der Nutzer den Touchscreen 103 außerhalb des dem jeweiligen Steuerungssymbol standardmäßig zugeordneten Auswahlbereichs berührt.
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Insbesondere ist die Recheneinheit 101 dazu konfiguriert, die Auswahl bzw. die Aktivierung des jeweiligen Steuerungssymbols dann durchzuführen, wenn der Nutzer den Touchscreen 103 in einem Bereich berührt, der außerhalb des dem jeweiligen Steuerungssymbol standardmäßig zugeordneten Auswahlbereichs, jedoch innerhalb eines vorgegebenen Selektionsbereichs liegt, der sich um den dem jeweiligen Steuerungssymbol standardmäßig zugeordneten Auswahlbereichs herum erstreckt und in Folge der Vorselektion des jeweiligen Steuerungssymbols für die Unterstützungsdauer temporär gebildet und dem jeweiligen Steuerungssymbol bzw. dessen Auswahlbereich zugeordnet wird.
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Ferner kann die Recheneinheit 101 dazu konfiguriert sein, die Auswahl bzw. die Aktivierung des jeweiligen Steuerungssymbols dann durchzuführen, wenn der Nutzer den Touchscreen 103 in einem Auswahlteilbereich berührt, der standardmäßig einem Auswahlbereich eines dem jeweiligen Steuerungssymbol benachbart dargestellten Steuerungssymbols zugeordnet ist und der von einem Selektionsbereich bzw. eines erweiterten Auswahlbereichs eines jeweiligen vorselektierten Steuerungssymbols temporär in dem Auswahlteilbereich überlagert wird.
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In 2 ist eine virtuelle Auswahlebene 200 des Touchscreens 103 aus 1 dargestellt. Die virtuelle Auswahlebene 200 wird von der Recheneinheit 101, wie sie in 1 dargestellt ist, verwendet, um eine Berührung auf einer Oberfläche des Touchscreens 103 durch einen Nutzer einem auf einer Anzeige des Touchscreens 103 dargestellten Steuerungssymbol zuzuordnen. Dazu wird die Auswahlebene 200 in Bereiche 201 eingeteilt, die jeweils einem Steuerungssymbol zugeordnet sind.
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Für den Fall, dass ein Steuerungssymbol bspw. im Auswahlbereich 203 von einem Nutzer mit mindestens einem Auge fixiert und, dadurch bedingt, vorselektiert wird, wird der Auswahlbereich 203 gegenüber einem Standardbetrieb um einen Selektionsbereich vergrößert, wie durch den gegenüber dem Auswahlbereich 203 erweiterten Auswahlbereich 205 angedeutet. Dies bedeutet, dass eine Berührung des Touchscreens 103 durch den Nutzer im erweiterten Auswahlbereich 205 zu einer Auswahl bzw. Aktivierung des dem Auswahlbereich 203 zugeordneten Steuerungssymbols führt.
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In 2 ist der erweiterte Auswahlbereich 205 gegenüber dem Auswahlbereich 203 gemäß Standardbetrieb um ein vorgegebenes Maß, bspw. 25% vergrößert. Es ist zu betonen, dass die Darstellung auf der Darstellungsebene bzw. der Anzeige des Touchscreens 103 durch die Vergrößerung des Auswahlbereichs 203 um den Selektionsbereich auf den erweiterten Auswahlbereich 205 unverändert bleibt. Mit anderen Worten, der Nutzer kann die Vergrößerung des Auswahlbereichs 203 auf den erweiterten Auswahlbereich 205 visuell nicht wahrnehmen.
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In 3 ist die Auswahlebene 200 gemäß 2 dargestellt. Hier wurden die Bereiche 201 in Reaktion auf eine Vorselektion des dem Auswahlbereich 203 zugeordneten Steuerungssymbols mittels eines Vergrößerungsalgorithmus, insbesondere einem sogenannten „Fish-eye Algorithmus“ bearbeitet, so dass der Auswahlbereich 203 als erweiterter Auswahlbereich 305 verwendet wird und die weiteren Bereiche 201 sich relativ zu dem erweiterten Auswahlbereich305 verkleinern. Entsprechend sinkt die Wahrscheinlichkeit einer Aktivierung der den Bereichen 201 zugeordneten Steuerungssymbole.
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In 4 ist eine Auswahlebene 400 des Touchscreens 103 gemäß 1 dargestellt. Ein erster Auswahlbereich 401 entspricht dem Bereich auf der Darstellungsebene des Touchscreens 103, an dem ein erstes Steuerungssymbol dargestellt wird. Ein zweiter Auswahlbereich 403 entspricht dem Bereich auf der Darstellungsebene des Touchscreens 103, an dem ein zweites Steuerungssymbol dargestellt wird.
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In einem Standardbetrieb, d. h. wenn kein Steuerungssymbol vorselektiert ist, entspricht der erste Auswahlbereich 401, d. h. der Bereich, in dem eine Berührung des Touchscreens 105 durch einen Nutzer zu einer Aktivierung des ersten Steuerungssymbols führt, im Wesentlichen der Größe des ersten Steuerungssymbols, wie es auf der Anzeige bzw. der Darstellungsebene des Touchscreens 103 dargestellt ist.
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Für den Fall, dass das erste Steuerungssymbol vorselektiert wird, wird der erste Auswahlbereich 401 durch die Recheneinheit 101 zu dem gestrichelt dargestellten erweiterten Auswahlbereich 405 vergrößert, so das dem Nutzer zum Auswählen bzw. Aktivieren des dem ersten Auswahlbereich 401 zugeordneten Steuerungssymbols eine gegenüber dem Standardbetrieb vergrößerte Berührungsfläche, d. h. ein erweiterter Auswahlbereich 405 angeboten wird, die bzw. der sich aus dem ersten Auswahlbereich 401 und einem Selektionsbereich zusammensetzt.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass für den Fall, dass das erste Steuerungssymbol vorselektiert wird, der zweite Auswahlbereich 403 des zweiten Steuerungssymbols für die Dauer einer Bereitstellung des erweiterten Auswahlbereich 405, d. h. für eine vorgegebene Unterstützungsdauer gesperrt wird, so dass eine Berührung des zweiten Auswahlbereichs 403 nicht zu einer Aktivierung eines dem zweiten Auswahlbereich 403 zugeordneten Steuerungssymbols führt.
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In 5 ist eine Auswahlebene 500 dargestellt, auf der ein erster Auswahlbereich 501 und ein zweiter Auswahlbereich 505 präsentiert werden. Der erste Auswahlbereich 501 ist einem ersten Steuerungssymbol zugeordnet und der zweite Auswahlbereich 505 ist einem zweiten Steuerungssymbol zugeordnet.
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Wenn das erste Steuerungssymbol von einem Blick eines Nutzers bspw. mindestens für einen vorgegebenen Zeitraum fixiert wird, wird das erste Steuerungssymbol vorselektiert und der Auswahlbereich 501 wird um einen Selektionsbereich 503 zu einem erweiterten Auswahlbereich erweitert.
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Vorliegend überlagert der erweiterte Auswahlbereich, der gegenüber dem Auswahlbereich 501 um den vorgegebenen Selektionsbereich 503 erweitert ist, den zweiten Auswahlbereich 505 in einem Auswahlteilbereich 507. Es kann vorgesehen sein, dass solange, d. h. während der Unterstützungsdauer, der erweiterte Auswahlbereich bzw. der Selektionsbereich 503 den zweiten Auswahlbereich 505 überlagert, eine Berührung durch einen Nutzer innerhalb des Auswahlteilbereichs 507 dem ersten Steuerungssymbol zugeordnet wird. Entsprechend wird eine Fläche des zweiten Auswahlbereichs 505, die einem Nutzer zur Aktivierung des zweiten Steuerungssymbols zur Verfügung steht, durch den erweiterten Auswahlbereich bzw. durch den Selektionsbereich 503 um den Auswahlteilbereich 507 verkleinert. Der Selektionsbereich 503 ergibt sich als der Bereich zwischen dem standardmäßig bereitgestellten Auswahlbereich 501 und dem erweiterten und gestrichelt dargestellten Auswahlbereich, d. h. der erweiterte Auswahlbereich setzt sich aus dem Auswahlbereich 501 und dem Selektionsbereich 503, der den Auswahlbereich 501 umgibt, zusammen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Eingabeeinheit
- 101
- Recheneinheit
- 103
- Touchscreen
- 105
- Blickerfassungseinrichtung
- 107
- Fahrzeug
- 109
- Infotainmentsystem
- 200
- Auswahlebene
- 201
- Bereich
- 203
- Auswahlbereich
- 205
- erweiterter Auswahlbereich
- 305
- erweiterter Auswahlbereich
- 400
- Auswahlebene
- 401
- erster Auswahlbereich
- 403
- zweiter Auswahlbereich
- 405
- erweiterter Auswahlbereich
- 500
- Auswahlebene
- 501
- erster Auswahlbereich
- 503
- Selektionsbereich
- 505
- zweiter Auswahlbereich
- 507
- Auswahlteilbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2894545 A1 [0004]
- DE 102011112448 A1 [0005]
- WO 2015056478 A1 [0006]
- EP 2613224 A1 [0007]