DE102018216555A1 - Vorrichtung, Fortbewegungsmittel und Verfahren zum Betreiben eines Digitizers - Google Patents

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Abstract

Es werden eine Vorrichtung (20), ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Digitizers (1) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:- Ermitteln einer Annäherung eines Eingabemediums an den Digitizer (1) ohne Kontakt zum Digitizer (1) und im Ansprechen darauf- Wechseln des Betriebszustandes des Digitizers (1) von einem Ruhemodus in einen Bedienmodus.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Digitizers. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur bedarfsweisen Energieversorgung eines Digitizers, sodass der Energieaufwand zum Betrieb des Digitizers verringert werden kann.
  • Im Stand der Technik sind Touchscreens bekannt, welche berührende Anwendereingaben entgegennehmen und einen GUI-spezifischen Funktionsaufruf ermöglichen. Für dauerhaft mit elektrischer Energie versorgte Touchscreens (z. B. Hausklingelanlagen und Touchscreens in Fortbewegungsmitteln) werden die berührungssensitiven Eingabeoberflächen („Digitizer“) dauerhaft mit elektrischer Energie versorgt, sodass diese unabhängig von einem Verwendungszustand zur Entgegennahme von Anwendereingaben bereitstehen. Dies führt dazu, dass auch im Stand-By-Modus bzw. in Zeitabschnitten ohne Anwendereingaben elektrische Energie durch den Digitizer konsumiert wird.
  • Für batteriebetriebene Touchscreens ist eine dauerhafte energetische Versorgung nicht zweckdienlich, da hierdurch die Mobilität der Anwenderschnittstelle abnehmen würde. Üblicherweise ist daher ein Knopfdruck oder eine anderweitige berührende Eingabe durch einen Anwender erforderlich, um den Digitizer aus einem Stand-by-Zustand/Ruhezustand zu wecken und in einen Betriebszustand mit erhöhter Energieaufnahme (Bedienmodus) zu überführen. Die erforderliche Anwendereingabe vor der eigentlichen Bedienung des Digitizers führt zu Unannehmlichkeiten und Verzögerungen beim Funktionszugriff.
  • Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu lindern bzw. gänzlich zu vermeiden.
  • Die Lösung der vorstehend genannten Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zum Betreiben eines Digitizers einer Anwenderschnittstelle. Der Digitizer kann als berührungssensitive Oberfläche verstanden werden, welche eine Lokalisierung einer berührenden Anwendereingabe ermöglicht. Derartige Digitizer sind üblicherweise transparent ausgestaltet, um hinter ihnen liegende Bildschirme durch berührende Anwendereingaben bedienbar zu gestalten. In einem ersten Schritt wird eine Annäherung eines Eingabemediums an den Digitizer ohne Kontakt zu dem Digitizer ermittelt. Beispielsweise kann sensorisch ermittelt werden, dass der Finger eines Anwenders eine vordefinierte Nähe zum Digitizer aufweist, ohne dass der Finger den Digitizer bereits berührt. Dies kann beispielsweise durch einen separaten Sensor ermittelt werden. Insbesondere kann eine Präsenz eines Eingabemediums in einem vor dem Digitizer liegenden rechtwinklig ausgestalteten Quader vordefinierter Tiefe sensorisch ermittelt werden. Die vordefinierte Nähe kann in einem Bereich von 1 mm bis 30 cm oder größer bemessen sein. Insbesondere seien im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sämtliche ganzzahligen Zentimeter-Abstände als mögliche Bereichsgrenzen für die vordefinierte Nähe offenbart. Im Ansprechen auf das Ermitteln der Annäherung wechselt der Digitizer aus einem Ruhemodus in einen Bedienmodus. Der Ruhemodus weist eine gegenüber dem Bedienmodus verringerte Energieaufnahme des Digitizers auf. Mit anderen Worten wird im Ruhemodus eine Energiezufuhr zum Digitizer gegenüber dem Bedienmodus verringert. Umgekehrt wird eine Energiezufuhr zum Digitizer im Bedienmodus gegenüber dem Ruhemodus erhöht. Der Wechsel aus dem Ruhemodus in den Bedienmodus erfolgt automatisch im Ansprechen auf ein Erreichen oder Unterschreiten der vordefinierten Annäherung des Eingabemediums. Insbesondere kann die vordefinierte Annäherung durch ein Eintreten des Eingabemediums in den vor dem Digitizer gelegenen quaderförmigen Raum erkannt werden. Hierbei kann eine Oberfläche des Digitizers eine Projektionsfläche bzw. Oberfläche des quaderförmigen Raumes darstellen bzw. mit dieser zusammenfallen. Dadurch, dass der Digitizer erst beim Ansprechen auf die Annäherung des Eingabemediums aus dem Ruhemodus in den Bedienmodus wechselt, kann unabhängig von einem Betriebszustand eines dazugehörigen Bildschirms die Energieaufnahme im Ruhemodus deutlich geringer ausfallen. Hierdurch kann die Mobilität (Akkulaufzeit) einer mobilen Anwenderschnittstelle erfindungsgemäß erhöht werden. Auch die Energieaufnahme einer generatorisch mit Energie versorgten Anwenderschnittstelle oder durch ein Bordnetz/Energienetz versorgten Anwenderschnittstelle kann verringert und Ressourcen geschont werden. Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Fortbewegungsmittel kann der CO2-Ausstoß des Fortbewegungsmittels verringert werden.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.
  • Der Ruhemodus kann beispielsweise ein Zustand mit einer Energieaufnahme niedriger als 1 Watt sein. Insbesondere kann der Ruhemodus ein Zustand ohne Energieaufnahme des Digitizers sein. Mit anderen Worten ist der Digitizer im Ruhemodus ausgeschaltet. Insbesondere ist er nicht eingerichtet, das Eingabemedium zu erfassen. Eine Lokalisation des Eingabemediums durch den Digitizer ist daher optional im Ruhemodus ausgeschlossen. Somit kann eine erfindungsgemäße Anwenderschnittstelle besonders energieeffizient ausgestaltet sein. Die Annäherung des Eingabemediums an den Digitizer kann über einen separaten Annäherungssensor erkannt werden. Beispielsweise kann der Annäherungssensor als Infrarotsensor ausgestaltet sein. In diesem Zusammenhang kann eine Infrarot-Lichtquelle dafür sorgen, dass die Signatur des Eingabemediums hinreichend Intensität im Infrarot-Frequenzbereich aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann ein kapazitiver Annäherungssensor verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Annäherung des Eingabemediums mittels einer optischen Kamera erkannt werden. Jegliche für eine Annäherungssensorik geeignete Sensorik kann erfindungsgemäß für die Ermittlung der Annäherung des Eingabemediums verwendet werden. Eine Annäherungserkennung über den Digitizer selbst ist somit nicht erforderlich.
  • Die oben genannten Ausführungen schließen nicht aus, dass hinter dem erfindungsgemäß betriebenen Digitizer ein Bildschirm angeordnet ist, welcher durch einen jenseits des Digitizers befindlichen Anwender optisch erfasst werden kann. Hierzu kann der Digitizer transparent ausgestaltet sein. Insbesondere können die Anwendereingaben des Digitizers sich auf eine auf dem Bildschirm dargestellte Anwenderschnittstelle beziehen. Hierbei werden die Positionen, welche das Eingabemedium auf dem Digitizer berührt, mit Positionen auf dem Bildschirm bzw. der auf diesem dargestellte grafische Anwenderschnittstelle verknüpft (Englisch: „Matching“). Sofern dies für die Bedienung der Anwenderschnittstelle vorgesehen ist, kann auch die Aktivierung des Bildschirms im Ansprechen auf die oben genannte Annäherung erfolgen. Die Energieaufnahme der Anwenderschnittstelle kann somit abermals verringert werden.
  • Ein Bildschirm hinter dem Digitizer ist erfindungsgemäß jedoch keineswegs erforderlich. Der Digitizer kann auch als dezent gestaltete Eingabeoberfläche auf einer Dekoroberfläche oder hinter derselben angeordnet werden. Beispielsweise kann die Dekoroberfläche die Oberfläche eines Fahrzeuginnenraums sein. Auch hierbei kann der Digitizer transparent ausgestaltet sein, um den optischen Eindruck der Dekoroberfläche möglichst nicht zu verfälschen. Die Dekoroberfläche kann beispielsweise Holz und/oder Carbon und/oder Kunststoff und/oder Metall umfassen. Sofern der Digitizer hinter der Oberfläche des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, kann sie nicht-transparent ausgestaltet sein und/oder ein kapazitives Wirkprinzip aufweisen. Anwendereingaben auf dem Digitizer können somit entgegengenommen und für Funktionsaufrufe verwendet werden. Optional können die Anwendereingaben auch zur Bedienung eines anderorts befindlichen Bildschirms verwendet werden.
  • Eine besonders flexible Anordnung eines erfindungsgemäßen Digitizers kann durch eine gewölbte Oberfläche erzielt werden. Mit anderen Worten kann der Digitizer auf gewölbte Oberflächen aufgebracht werden, indem er selbst eine gewölbte Form aufweist oder diese durch die Aufbringung erhält. Die Form kann beispielsweise konkav und/oder konvex sein. Somit ergibt sich eine besonders große Anzahl möglicher Positionen zur Anordnung des Digitizers z. B. in einem Innenraum eines Fortbewegungsmittels.
  • Der zur Annäherung verwendete Annäherungssensor kann an einem geeigneten Ort untergebracht sein. Eine räumliche Nähe zum Digitizer ist hierbei nicht unbedingt erforderlich. Beispielsweise können bei der Anordnung des Digitizers in einem Fortbewegungsmittel der Annäherungssensor in einer Armaturentafel und/oder in einem Dachmodul und/oder in einer Mittelkonsole und/oder in einem Multifunktionslenkrad und/oder in einer Türinnenverkleidung angeordnet sein. Die vorgenannten Positionen können unabhängig von der Position des Annäherungssensors auch für den Digitizer selbst gewählt werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung für den Betrieb eines Digitizers vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst einen Dateneingang, eine Auswerteeinheit und einen Datenausgang. Der Dateneingang kann auch als Eingang für Signale des Annäherungssensors ausgestaltet sein, sodass die Vorrichtung über einen informationstechnisch angeschlossenen Sensor die Annäherung des Eingabemediums an den Digitizer erfassen kann. Die Auswerteeinheit kann als programmierbarer Prozessor, Mikroprozessor elektronisches Steuergerät u. ä. ausgestaltet sein. Ein Datenausgang der Vorrichtung ist eingerichtet, zumindest den Digitizer aus dem Ruhemodus in den Bedienmodus (und zurück) zu überführen. Die Auswerteeinheit ist in Verbindung mit dem Dateneingang eingerichtet, die Annäherung des Eingabemediums an den Digitizer ohne Kontakt zum Digitizer zu ermitteln. Die Auswerteeinheit ist weiter eingerichtet, in Verbindung mit dem Datenausgang im Ansprechen darauf den Digitizer aus dem Ruhemodus in den Bedienmodus zu überführen. Hierbei wird die Energieaufnahme des Digitizers erhöht und insbesondere auch sein Vermögen zur räumlichen Auflösung berührender Anwendereingaben verbessert/ hergestellt. Mit anderen Worten wird der Digitizer bei der Überführung vom Ruhemodus in den Bedienmodus darauf vorbereitet, möglichst unverzüglich berührende Anwendereingaben zu melden und lokalisierbar zu machen. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eingerichtet, die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile des vorgenannten Verfahrens derart ersichtlich in entsprechender Weise zu verwirklichen, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel (z. B. ein PKW, Transporter, LKW, Motorrad, Luft- und/oder Wasserfahrzeug) vorgeschlagen, welches eine Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Hierbei ist der Digitizer bevorzugt als dauerhaft in das Fortbewegungsmittel eingebaute Anwenderschnittstelle zu verstehen. Der Digitizer kann in Kombination mit einem Bildschirm als Touchscreen und/oder unabhängig von einem Bildschirm im Fortbewegungsmittelinnenraum eingebaut sein. Insbesondere kann der Digitizer in der Armaturentafel und/oder in einer Mittelkonsole und/oder in einem Multifunktionslenkrad und/oder in einer Türinnenverkleidung und/oder in einem Dachbedienmodul des Fortbewegungsmittels vorgesehen sein.
  • Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem tragbaren Anwenderendgerät vorgesehen sein. Das tragbare Anwenderendgerät kann als drahtlose Kommunikationsvorrichtung ausgestaltet sein.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
    • 1 eine Draufsicht und eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    • 2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Digitizers; und
    • 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 20, welche einen Digitizer 1 sowie einen hinter diesem gelegenen Bildschirm 9 aufweist. Der Digitizer 1 dient zur Bedienung einer auf dem Bildschirm 9 dargestellten GUI in einem Bedienmodus. In Zeitabschnitten, in welchen der Anwender nicht mit der Vorrichtung 20 interagiert, wird der Digitizer 1 ebenso wie der Bildschirm 9 in einen Ruhemodus versetzt und dabei nicht mit elektrischer Energie versorgt. Lediglich eine Infrarot-LED 3, ein Infrarot-Sensor 4 sowie ein kapazitiver Sensor 5 als Annäherungssensorik sind im Ruhemodus im Stande, den Finger 2 des Anwenders in vordefinierter Nähe vor dem Digitizer 1 zu lokalisieren. Mit anderen Worten sind der Infrarot-Sensor 4 und der kapazitive Sensor 5 im Stande zu ermitteln, dass der normale Abstand des Fingers 2 zum Digitizer 1 einen vordefinierten Wert erreicht oder unterschritten hat. Über einen Dateneingang 7 ist das elektronische Steuergerät 6 als Auswerteeinheit eingerichtet, die vordefinierte Annäherung des Fingers 2 zu ermitteln und im Ansprechen darauf den Digitizer 1 sowie den Bildschirm 9 aus dem Ruhemodus in den Bedienmodus zu überführen. In diesem Zustand kann der Anwender mittels seines Fingers 2 berührende Eingaben auf dem Digitizer 1 zur Bedienung des Bildschirms 9 vornehmen. Der Digitizer 1 und der Bildschirm 9 werden also nicht erst im Ansprechen auf eine Berührung durch den Finger 2 aus dem Ruhemodus in den Bedienmodus überführt, sodass der Anwender sich bereits vor der Berührung des Digitizers 1 auf dem Bildschirm 9 orientieren und das elektronische Steuergerät 6 die Inbetriebnahme des Digitizers 1 vorbereiten kann, um eine geringstmögliche Verzögerung der berührenden Bedienung der Vorrichtung 20 durch den Anwender zu ermöglichen.
  • 2 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Digitizers. In Schritt 100 wird eine vordefinierte Annährung eines Eingabemediums an den Digitizer ohne Kontakt zum Digitizer mittels eines Annäherungssensors ermittelt. In Schritt 200 wird im Ansprechen darauf der Digitizer aus einem Ruhemodus mit verringerter Energieaufnahme in einen performance-orientierten Bedienmodus überführt. In Schritt 300 wird eine berührende Anwendereingabe des Digitizers ermittelt und in Schritt 400 einem grafischen Bedienelement („Button“) zugeordnet. In Schritt 500 wird eine dem Button zugeordnete Funktion aufgerufen.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels in Form eine PKWs 10, in welchem ein Anwender 11 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bedient. In einem Dachbedienmodul ist ein Annäherungssensor 12 in Form einer optischen Kamera angeordnet, welche informationstechnisch mit der Vorrichtung 20 verbunden ist. Bereits vor einer Berührung der Vorrichtung 20 durch den Anwender 11 ermöglicht die Kamera 12 eine Ermittlung des Unterschreitens einer Entfernung des Anwenders 11 zur Vorrichtung 20 („Annäherung“) und versetzt die Vorrichtung 20 auf diese Weise in die Lage, eine berührende Bedienung durch den Anwender 11 vorzubereiten.
  • Der Annäherungssensor kann beispielsweise kapazitiv im Bereich des Digitizers (z. B. als umlaufende Sensorik bzw. im Randbereich des Digitizers) ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Annäherungssensorik optisch (z. B. durch eine Infrarotsensorik neben und/oder unterhalb und/oder oberhalb des Displays) umgesetzt sein.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einem rechtzeitigen Wecken der Anwenderschnittstelle, um für den Benutzer nur eine geringe oder überhaupt keine Wartezeit bis zur tatsächlichen Bedienung nur berührende Eingaben zu ermöglichen. Idealerweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bereits aktiv, wenn der Benutzer eine Berührung der Vorrichtung/des Digitizers ausführt. Die mittlere Energieaufnahme einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anwenderschnittstelle kann gegenüber dem Stand der Technik verringert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Digitizer
    2
    Finger (des Anwenders)
    3
    Infrarot-LED
    4
    Infrarot-Sensor
    5
    Kapazitiver Sensor
    6
    Elektronisches Steuergerät
    7
    Dateneingang
    8
    Datenausgang
    9
    Bildschirm
    10
    PKW
    11
    Anwender
    12
    Kamera
    20
    Vorrichtung
    100 bis 500
    Verfahrensschritte

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer berührungssensitiven Eingabefläche, nachfolgend „Digitizer“ (1) genannt, umfassend die Schritte: - Ermitteln (100) einer Annäherung eines Eingabemediums (2) an den Digitizer (1) ohne Kontakt zum Digitizer (1) und im Ansprechen darauf - Wechseln (200) des Betriebszustandes des Digitizers (1) von einem Ruhemodus in einen Bedienmodus.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ruhemodus ein Betriebszustand mit verringerter, insbesondere ohne, Energieaufnahme des Digitizers (1) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Annäherung über einen separaten Annäherungssensor (4, 5, 12), insbesondere einen kapazitiven Sensor und/oder einen optischen Sensor, ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Digitizer (1) transparent ausgestaltet ist und sich insbesondere ein Bildschirm (9) hinter dem Digitizer (1) befindet.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei hinter oder vor dem Digitizer (1) eine Dekoroberfläche, insbesondere eine Innenraumoberfläche eines Fortbewegungsmittels (10), angeordnet ist.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Digitizer (1) eine konkav und/oder konvex ausgestaltete Oberfläche aufweist.
  7. Vorrichtung (20) zum Betreiben eines Digitizers (1) umfassend: - einen Dateneingang (7), - eine Auswerteeinheit (6) und - einen Datenausgang (8), wobei - die Auswerteeinheit (6) in Verbindung mit dem Dateneingang (7) eingerichtet ist, eine Annäherung eines Eingabemediums (2) an den Digitizer (1) ohne Kontakt zum Digitizer (1) zu ermitteln und - die Auswerteeinheit (6) in Verbindung mit dem Datenausgang (8) eingerichtet ist, im Ansprechen darauf einen Betriebszustand des Digitizers (1) von einem Ruhemodus in einen Bedienmodus zu wechseln.
  8. Vorrichtung (20) nach Anspruch 7, welche eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
  9. Fortbewegungsmittel (10) umfassend eine Vorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 7 oder 8.
  10. Fortbewegungsmittel (10) nach Anspruch 9 umfassend einen Digitizer (1), welcher informationstechnisch mit dem Dateneingang (7) und dem Datenausgang (8) der Vorrichtung (20) verbunden ist, wobei insbesondere der Digitizer (1) auf bzw. in - einer Armaturentafel und/oder - einer Mittelkonsole und/oder - einem Multifunktionslenkrad und/oder - einer Türinnenverkleidung angeordnet ist.
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