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Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung zur Steuerung von Funktionen in einem Fahrzeug und eine Aufnahme für eine solche Bedienvorrichtung.
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Die zunehmende Weiterentwicklung des autonomen Fahrens bringt stetig neue Herausforderungen hervor. Mit weiter fortschreitender Automatisierung des Fahrens ergeben sich damit auch neue Anforderungen an die Ausstattung und die Bedienung von Fahrzeugen.
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Bei Fahrzeugen, die vollautomatisiert fahren und keines Eingriffs durch einen Fahrer mehr bedürfen, also bei Fahrzeugen mit der so genannten Autonomiestufe 5, wollen die Fahrzeuginsassen insbesondere bei Langstrecken die Zeit für die verschiedensten Beschäftigungen nutzen. Dies kann das Lesen eines Buches sein oder der Konsum verschiedener Medien wie Musik oder Filme. Andere Insassen möchten die Zeit während der Fahrt nutzen, um zu schlafen. Und wieder andere Insassen nutzen die Möglichkeit, um während der Fahrt Gespräche zu führen.
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All diese Szenarien erfordern eine angepasste Ausstattung und Inneneinrichtung des Fahrzeugs sowie eine Anpassung der zugehörigen Bedienkonzepte und Bedieneinrichtungen. Daher besteht ein Bedarf an Bedieneinrichtungen, die einfach und intuitiv genutzt werden können. Zudem sollten derartige Bedieneinrichtungen durch möglichst alle Insassen eines Fahrzeugs erreichbar sein.
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Vorzugsweise sollten diese Bedieneinrichtungen auch eine Nutzung einschließen, bei der die übrigen Insassen nicht gestört werden, beispielsweise wenn ein Insasse eine Funktion des Fahrzeugs bedienen möchte und ein weiterer Insasse schläft. Neben der Erreichbarkeit und der intuitiven Bedienung spielt also auch eine diskrete Nutzung zunehmend eine Rolle.
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Schließlich treten auch Situationen auf, in denen eine Bedienung auch bei eingeschränktem Sehvermögen ermöglicht werden soll, beispielsweise weil ein Insasse für die Fahrt, während der er schlafen möchte, seine Kontaktlinsen oder seine Brille abgelegt hat.
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Im Stand der Technik sind Bedienvorrichtungen bekannt, die eine Bedienung von einzelnen Funktionen eines Fahrzeugs im Sinne einer Fernbedienung erlauben. Diese sind jedoch oft groß, recht komplex im Umgang, vor allem aber ist in keiner der bekannten Lösungen eine diskrete Bedienung oder eine Bedienung bei eingeschränktem Sehvermögen möglich.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Bedienvorrichtung vorzuschlagen, die eine intuitive, einfache und diskrete Bedienung ermöglicht. Insbesondere sollte die Bedienvorrichtung so gestaltet werden, dass sie möglichst viele Funktionen steuern kann, ohne dabei selbst zu komplex zu sein.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 und eine Aufnahme für eine solche Bedienvorrichtung nach Anspruch 10. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung zur Steuerung von Funktionen in einem Fahrzeug ist mit mindestens zwei Paaren zumindest funktional miteinander gekoppelter Elemente sowie einem Bedienfeld mit mindestens einem Funktionsauswahlelement und mindestens einem Bedienelement gebildet. Dabei sind die Elemente jeweils zueinander, also innerhalb eines Paares, und/oder zu dem mindestens einen anderen Paar beweglich angeordnet. Durch die Betätigung des mindestens einen Funktionsauswahlelements wird die Bewegung mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente bewirkt und das mindestens eine Bedienelement wird durch die Bewegung mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente ausgebildet und/oder bereitgestellt.
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Die vorgeschlagene Bedienvorrichtung soll also durch eine Funktionsauswahl eine einfache und intuitive Bedienung ermöglichen. Eine Funktion kann dabei zur Steuerung eines oder mehrerer Parameter vorgesehen sein, beispielsweise des Innenraumklimas im Fahrzeug mit den Parametern Temperatur und/oder Intensität des Luftstroms. Eine Funktion kann auch eine Funktionsgruppe sein, also eine thematische Vorauswahl und/oder eine Gruppe einzelner Funktionen, in der eine oder mehrere zu steuernde Funktionen des Fahrzeugs zusammengefasst werden. Daher sollen nachfolgend die Begriffe der Funktion und der Funktionsgruppe synonym verwendet werden. Ein Beispiel für eine Funktionsgruppe wäre die die Auswahl von Voreinstellungen im Fahrzeug, die eine Innenraumbeleuchtung, eine Verschattung der Fenster, eine Einstellung von Fahrzeugsitzen und/oder eine Anpassung der Innenraumtemperatur im Fahrzeug umfassen, beispielsweise um während der Fahrt zu schlafen.
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Mit dem Begriff Steuerung ist dabei also die Auswahl beziehungsweise Betätigung eines oder mehrerer Funktionsparameter gemeint, die dann an die zu steuernde Einrichtung des Fahrzeugs übermittelt werden und dort zu einer Anpassung oder Beeinflussung ihrer Funktion beziehungsweise Funktionsparameter führen.
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Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung zumindest mit geeigneter Elektronik, insbesondere einer Sende- und Empfangseinrichtung, mindestens einem Energiespeicher, vorzugsweise mindestens einem wiederaufladbaren Energiespeicher und/oder einer Steuereinrichtung ausgebildet sein sollte, um eine Bedienhandlung zu erfassen und an das Fahrzeug beziehungsweise eine fahrzeugeigene Steuereinrichtung zu übermitteln, um die beabsichtigte Eingabe in der ausgewählten Funktion beziehungsweise Funktionsgruppe zu verwirklichen. Die Übermittlung der Bedienhandlung erfolgt bevorzugt drahtlos.
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Die Bedienvorrichtung wirkt damit wie eine Fernbedienung für verschiedene Funktionen eines Fahrzeugs und kann alternativ oder zusätzlich zu den im Fahrzeug vorgesehenen Bedienelementen verwendet werden.
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Die Bedienvorrichtung weist mindestens zwei Paare beweglich angeordneter Elemente auf. Die Elemente sind derart beweglich angeordnet, dass sie innerhalb eines Paares zueinander beweglich sind, also miteinander oder auch gegenläufig zueinander bewegt werden können.
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Die Bildung der Paare beweglich angeordneter Elemente resultiert aus einer wenigstens funktionalen Kopplung. Darunter soll verstanden werden, dass die Paare in ihrer Funktionsweise einander zugeordnet sind und auf die gleichen Einflüsse, wie beispielsweise eine Bedienhandlung durch einen Benutzer, insbesondere gleichzeitig und gegebenenfalls gemeinsam reagieren, vorzugsweise in Form einer Bewegung. Darüber hinaus kann optional eine mechanische Kopplung vorgesehen sein, so dass die paarbildenden Elemente miteinander bewegt werden. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass sich eines der beweglich angeordneten Elemente eines Paares bewegt, während das andere relativ dazu seine Position beibehält. Dies kann beispielsweise erreicht werden, wenn die Elemente eines Paares an einem gemeinsamen Drehpunkt miteinander gekoppelt sind, um den eines der Elemente rotiert.
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Die bewegliche Anordnung sieht auch vor, dass die Elemente alternativ oder zusätzlich bezüglich dem mindestens einen anderen Paar beweglich gelagert sind und auch relativ zu diesem mindestens einen anderen Paar bewegt werden können.
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Weiterhin weist die Bedienvorrichtung ein Bedienfeld mit mindestens einem Funktionsauswahlelement und mindestens einem Bedienelement auf. Mit dem mindestens einen Funktionsauswahlelement wird eine zu steuernde Funktion beziehungsweise, wie zuvor ausgeführt, eine Funktionsgruppe des Fahrzeugs ausgewählt. Dabei kann beispielsweise ein einziges Funktionsauswahlelement vorgesehen sein, dessen wiederholtes Betätigen zu einem Wechsel der zu steuernden Funktion führt. In einer Alternative kann auch je ein Funktionsauswahlelement für jede zu steuernde Funktion vorgesehen sein. Mittels des mindestens einen Bedienelements können die Parameter der ausgewählten Funktion oder Funktionsgruppe angepasst werden.
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Durch eine Betätigung des mindestens einen Funktionsauswahlelements wird die Bewegung mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente bewirkt. Es wird also eines oder mehrere der beweglich angeordneten Elemente bewegt. Dies kann beispielsweise über eine mechanische Kopplung oder motorisch erfolgen.
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Infolge der Bewegung mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente wird dabei das mindestens eine Bedienelement ausgebildet und/oder bereitgestellt. Darunter soll verstanden werden, dass das mindestens eine Bedienelement durch die Bewegung mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente für eine Betätigung durch einen Benutzer, der üblicherweise ein Fahrzeuginsasse ist, zugänglich oder erreichbar und damit bereitgestellt ist. Die beweglich angeordneten Elemente beeinflussen damit durch ihre Position und/oder Ausrichtung die Verfügbarkeit beziehungsweise Erreichbarkeit des mindestens einen Bedienelementes. Sie können auch seine Form und Ausdehnung beeinflussen und es insbesondere segmentieren oder abschnittsweise unterbrechen, so dass das mindestens eine Bedienelement in dem Fall nur abschnittsweise betätigt werden kann. Infolgedessen können aus einem Bedienelement zwei oder mehrere Bedienelemente ausgebildet werden. Die Bereitstellung und/oder Ausbildung des mindestens einen Bedienelements ist abhängig von der ausgewählten Funktion oder Funktionsgruppe, ebenso ihre Form und/oder Anzahl.
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Das mindestens eine Bedienelement kann infolge der Bewegung der beweglich angeordneten Elemente als horizontaler Slider, vertikaler Slider, kreisförmiger Slider, Kreuz und/oder Taste ausgebildet und/oder bereitgestellt werden. Mit Slider ist ein Bedienelement mit einer Längenausdehnung gemeint, die deutlich höher als seine Breite ist. Derartige Bedienelemente können im Sinne eines Schiebereglers verwendet werden. Durch Bewegen eines Fingers entlang des Sliders in seiner Längsachse kann eine stufenlose Steuerung der ausgewählten Funktion erfolgen. Die Formulierung horizontal beziehungsweise vertikal betrifft dabei die Ausrichtung des Sliders bei einer Draufsicht auf die Bedienvorrichtung. Beispielhaft sei eine Temperatursteuerung genannt, wobei das Bewegen des Fingers entlang der Längsachse eines Sliders in eine Richtung das Erhöhen der Temperatur und in der anderen Richtung eine Absenkung der Temperatur bewirkt.
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Ein kreisförmiger Slider soll ein vergleichbar wirkendes Bedienelement sein, das als Kreisfläche oder als Kreisringfläche ausgebildet ist. Beispielsweise kann mit einem kreisförmigen Slider eine Farbauswahl für eine Beleuchtung im Fahrzeuginneren bewirkt werden. Die Kreisfläche oder der Kreisring symbolisiert in diesem Beispiel einen Farbkreis und ermöglicht damit insbesondere eine stufenlose Veränderung der Beleuchtungsfarbe.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein Bedienelement als Kreuz ausgebildet sein. Ein solches Kreuz kann als Kombination aus vertikalem und horizontalem Slider oder als kreuzweise Anordnung einzelner Tasten ausgebildet sein und ein Bedienelement bilden.
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Auch die Ausbildung eines Bedienelements als einzelne Taste ist vorgesehen. Es können auch eine Vielzahl von Bedienelementen in Form einzelner Tasten beziehungsweise Schalter ausgebildet und/oder bereitgestellt werden.
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Die Ausbildung eines Bedienelements kann auch überlagert werden, beispielsweise sei eine Kombination aus Slider und Tasten genannt. So kann die Bewegung eines Fingers entlang der Längsachse die Funktionsweise des Sliders nutzen, ein Tippen auf die Endpunkte eines Sliders kann im Sinne eines Tastendruckes wirken und beispielsweise eine Maximal- oder Minimaleinstellung der damit zu steuernden Funktion auswählen.
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Durch die so ausgestaltete Bedienvorrichtung kann funktionsabhängig individuell eine Bedienmöglichkeit geschaffen werden, die nur so viele Bedienelemente wie nötig bereitstellt und damit intuitiv zu bedienen ist. Anhand der Position der beweglich angeordneten Elemente zueinander und dabei auch der paarweise zusammengehörigen Paare untereinander und relativ zu dem mindestens einen weiteren Paar beweglich angeordneter Elemente kann ein Benutzer erkennen, welche Funktion oder Funktionsgruppe er ausgewählt hat und nun bedient beziehungsweise bedienen wird. Die beweglich angeordneten Elemente können daher auch als Funktionsanzeigeelemente bezeichnet werden. Der Benutzer muss die Bedienvorrichtung nicht sehen, sondern kann die Form beziehungsweise die Position und/oder Ausrichtung der beweglich angeordneten Elemente erfühlen und daraus Rückschlüsse ziehen. Die Position und/oder Ausrichtung der beweglich angeordneten Elemente bilden also eine haptische Rückmeldung über die zu steuernde Funktion des Fahrzeugs.
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Die beweglich angeordneten Elemente können in einer beispielhaften Ausgestaltung der Bedienvorrichtung um eine Basis herum angeordnet sein, die als Träger oder Gehäuse ausgebildet sein kann. Vorzugsweise sind die beweglich angeordneten Elemente entlang des Umfangs der Basis angeordnet. Dabei muss nicht auf jeder Seite der Basis ein Paar der beweglich angeordneten Elemente vorgesehen sein. In dieser Basis kann beispielweise die Elektronik der Bedienvorrichtung und auf ihrer Oberfläche das Bedienfeld mit dem mindestens einen Funktionsauswahlelement und dem mindestens einen Bedienelement angeordnet sein. Durch die Anordnung der beweglich angeordneten Elemente um die Basis herum verändert sich bei einer Bewegung der beweglich angeordneten Elemente die äußere Form beziehungsweise Kontur der Bedienvorrichtung und gleichzeitig wird das mindestens eine Bedienelement ausgebildet und/oder bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine zu steuernde Funktion die Steuerung einer Klimaanlage, einer Medienwiedergabe, einer Beleuchtung, einer Sitzeinstellung, einer Tischeinstellung, einer Fenstereinstellung, eines Augmented-Reality-Inhalts und/oder eines Stopps des Fahrzeugs umfasst. Im Sinne einer Klimaanlage soll diese also an- und ausgeschalten, ihre Temperatur erhöht oder gesenkt und/oder die Intensität des Luftstroms angepasst werden können.
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Bei einer Medienwiedergabe, die beispielsweise die Wiedergabe von Musik, Bildern und/oder Videos umfassen kann, soll die Lautstärke gesteuert werden können und/oder zwischen den Inhalten gewechselt werden können. Ebenso soll die Wiedergabe der Medien gestartet und beendet werden können. Auch das Springen zu einem vorherigen Inhalt oder einem nächsten Inhalt in einer Wiedergabeliste soll zu den möglichen Steuerungshandlungen zählen.
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Insbesondere, wenn der oder die Fahrzeuginsassen während der Fahrt Medien wiedergeben oder schlafen wollen, ist es vorteilhaft, wenn die Beleuchtung im Fahrzeuginneren angepasst werden kann. Die Steuerung der Beleuchtung kann deren An- und Ausschalten, eine Anpassung ihrer Helligkeit und/oder Farbe und/oder das Starten voreingestellter Beleuchtungsszenarien, wie beispielsweise eines Sonnenuntergangs vor dem Einschlafen, beinhalten.
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Die Steuerung von Sitzeinstellungen kann die Position des Sitzes, also ein Vor- oder Zurückbewegen in Längsrichtung des Fahrzeugs, eine Drehung des Sitzes um seine vertikale Achse, ein Aufstellen oder Absenken der Lehne, eine Verstellung von Armlehnen, eine Verstellung einer Lordosenstütze, eine Verstellung einer Kopfstütze oder dergleichen bewirken. Ebenso kann eine Beheizung oder Kühlung der Sitz- beziehungsweise Liegefläche und/oder eine Massagefunktion im Sitz gesteuert werden. In gleicher Weise kann auch ein im Fahrzeug vorgesehener Tisch bereitgestellt oder verstaut werden sowie der Tisch in seiner Position und/oder Höhe angepasst werden.
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Eine Fenstersteuerung kann das Öffnen und Schließen des Fensters sowie eine Verschattung eines oder mehrerer Fenster beinhalten.
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Die Bedienvorrichtung kann aber auch mit einer Augmented-Reality-Einrichtung des Fahrzeugs oder im Fahrzeug zusammenwirken und dabei darin bereitgestellte Inhalte auswählen und/oder steuern. Dazu kann mittels Betätigung des mindestens einen Funktionsauswahlelements die Steuerung beziehungsweise das Zusammenwirken mit einer im Fahrzeug vorhandenen Augmented-Reality-Einrichtung ausgewählt werden. Mit dem mindestens einen Bedienelement, das nun durch die resultierende Bewegung der beweglich angeordneten Elemente ausgebildet beziehungsweise bereitgestellt wird, kann nun eine einzelne Funktion, die in der Augmented-Reality-Einrichtung gesteuert werden kann, bedient werden.
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Besteht der Bedarf eines Stopps beziehungsweise Zwischenhaltes des Fahrzeugs während der Fahrt, soll auch dies durch eine geeignete Funktion angezeigt und gesteuert werden können. Dabei kann unter anderem die maximale Dauer bis zu einem Stopp und die Art des Stopps, also ob zum Beispiel eine Toilette oder eine Verpflegungseinrichtung gewünscht ist, ausgewählt werden.
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Diese zu steuernden Funktionen können einzeln oder in beliebiger Kombination innerhalb einer Funktionsgruppe angeboten werden, wie bereits weiter oben ausgeführt wurde.
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In einer nächsten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung weist diese Aktuatoren zur Bewegung der beweglich angeordneten Elemente auf. Ein Aktuator ist eine antriebstechnische Baueinheit, die ein elektrisches Signal, beispielsweise von einem Steuergerät infolge eine Bedienhandlung durch den Benutzer an dem mindestens einen Funktionsauswahlelement, in eine mechanische Bewegung umsetzt, nämlich die mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente. Die Anzahl der Aktuatoren ist abhängig von der Anzahl beweglich angeordneter Elemente. Die Aktuatoren können auch ausgebildet sein, jeweils die zwei einem Paar zugehörigen beweglich angeordneten Elemente gleichzeitig und insbesondere in die gleiche Richtung zu bewegen. In diesem Fall ist die Anzahl der Aktuatoren abhängig von der Anzahl der Paare beweglich angeordneter Elemente. Ist die Bedienvorrichtung wie zuvor beispielhaft beschrieben mit einer Basis ausgeführt, können die Aktuatoren im Inneren der Basis angeordnet sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bewegung mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente durch eine manuelle Bewegung des mindestens einen der beweglich angeordneten Elemente durch einen Benutzer. Indem der Benutzer eines oder mehrere der beweglich angeordneten Elemente berührt und bewegt, verändert sich ebenso die Oberfläche beziehungsweise Kontur der Bedienvorrichtung. Durch eine gezielte Bewegung mindestens eines der beweglich angeordneten Elemente kann der Benutzer die gleiche Wirkung wie mit dem mindestens einen Funktionsauswahlelement erreichen: er kann eine Funktion beziehungsweise eine Funktionsgruppe auswählen, indem er deren korrespondierende Position und/oder Ausrichtung der beweglich angeordneten Elemente händisch einstellt. Die Bedienvorrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie die manuell eingestellte Position und/oder Ausrichtung der beweglich angeordneten Elemente erfasst und die ausgewählte Funktion erkennt, so dass diese mittels des mindestens einen Bedienelements gesteuert beziehungsweise angepasst werden kann. Dies kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn nur ein einziges Funktionsauswahlelement vorgesehen wäre, weil damit die wiederholte Betätigung des Funktionsauswahlelements entfallen könnte. Außerdem fördert eine solche Ausgestaltung die intuitive Bedienung der Bedienvorrichtung.
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Noch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Bedienvorrichtung sieht vor, dass das mindestens eine Bedienelement und/oder das mindestens eine Funktionsauswahlelement als bewegungsempfindliche Fläche oder als Drucktaster ausgebildet ist.
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Eine bewegungsempfindliche Fläche soll dabei eine Fläche sein, die Berührungen eines Benutzers erfasst und eine Steuerung der ausgewählten Funktion umsetzt. Vorzugsweise soll auch eine Bewegungsrichtung erfasst und umgesetzt werden. Dies kann am ehesten mit einer so genannten „Touch-Bedienung“ beziehungsweise berührungsempfindlichen Bedienung gleichgesetzt werden.
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Die einfachste Umsetzung einer solchen bewegungsempfindlichen Fläche kann eine Ausbildung als kapazitives Element sein. Eine solche Ausbildung wird gewählt, um die Bedienelemente mit möglichst kleinem Bauraum und geringem Energiebedarf bereitzustellen. Dabei bewirkt eine Berührung eines Bedienelements eine Veränderung der elektrischen Kapazität des Bedienelements, die dann als Betätigung des Bedienelements verstanden wird und eine mit dem betätigten Bedienelement korrespondierende Anpassung des zugehörigen Funktionsparameters auslöst.
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Um mittels kapazitiver Flächen auch Slider und dergleichen ausbilden zu können, können Bedienelemente aus einzelnen Segmenten kapazitiver Flächen zusammengesetzt sein und gemeinsam ein zusammengesetztes Bedienelement bilden. Bewegt ein Benutzer einen Finger über das zusammengesetzte Bedienelement, wird dies nacheinander in jedem Segment durch eine Änderung der Kapazität der jeweiligen Fläche erfasst und als Slider-Bedienung ausgewertet und umgesetzt.
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Kapazitive Flächen können vorzugsweise mittels Kupfer, insbesondere einer Kupferbeschichtung, verwirklicht sein, da Kupfer gut formbar und gut leitfähig ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Bedienelement und/oder das mindestens eine Funktionsauswahlelement als Drucktaster ausgebildet sein. Ein Drucktaster ist im weitesten Sinne ein mechanischer Schalter, mit dem eine Bedienhandlung ausgeführt werden kann. Mit einem solchen Drucktaster kann beispielsweise das Umschalten zwischen den Funktionen mittels eines Funktionsauswahlelements beziehungsweise die Auswahl einer zu steuernden Funktion aus einer Vielzahl von Funktionsauswahlelementen erfolgen.
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Es ist ebenso eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Bedienvorrichtung einem Benutzer eine Rückmeldung übermittelt. Diese Rückmeldung muss dabei insbesondere keine visuelle Rückmeldung auf einem Display oder einer anderen Anzeigevorrichtung im Fahrzeug bedeuten, sondern kann vorzugsweise diskret erfolgen.
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Eine erste Rückmeldung an den Benutzer erfolgt bereits anhand der Position und/oder Anordnung der beweglich angeordneten Elemente, anhand derer der Benutzer die ausgewählte Funktion beziehungsweise Funktionsgruppe erkennt.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Rückmeldung durch eine Ausgestaltung der Oberfläche eines Funktionsauswahlelements beziehungsweise eines Bedienelements erfolgt, beispielsweise mittels einer Strukturierung der Oberfläche. Eine solche Struktur kann zum Beispiel eine Erhebung auf der Oberfläche eines Bedienelements und/oder eines Funktionsauswahlelements in Form eines Symbols, das die zu steuernde Funktion darstellt beziehungsweise repräsentiert, sein. Der Benutzer erkennt dann anhand der Struktur, dass ein Bedienelement und/oder ein Funktionsauswahlelement an dieser Position vorhanden ist, welcher Art es ist und kann es betätigen.
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Eine Rückmeldung kann auch durch eine Vibration der Bedienvorrichtung erfolgen. Die Bedienvorrichtung kann dabei nach erfolgreicher Betätigung eines Funktionsauswahlelements und/oder eines Bedienelements vibrieren, um die Eingabe zu bestätigen. Optional kann auch eine erfolglose Betätigung oder eine fehlerhafte Betätigung durch eine Vibration zurückgemeldet werden. Durch die Dauer, Intensität und/oder ein Pulsieren während der Vibration kann mit der Rückmeldung auch eine Information, also beispielsweise Erfolg oder Misserfolg, übermittelt werden. Auch dass ein Maximum oder ein Minimum der zu steuernden Funktion erreicht ist, kann über eine Vibration oder eine anders geartete Rückmeldung übermittelt werden.
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Weitere Rückmeldungsmöglichkeiten können das Aufleuchten eines kleinen Leuchtmittels, vorzugsweise mit einer geringen Lichtintensität, und/oder die Abgabe eines leisen Tones sein, die vorzugsweise nur durch den Nutzer beziehungsweise nur in großer Nähe zu der Bedienvorrichtung wahrgenommen werden können. Das Aufleuchten eines Leuchtmittels kann durch die Auswahl von Farbe, Intensität und/oder pulsierendem Aufleuchten weitere Information vermitteln, wie es bereits bezüglich der Vibration ausgeführt wurde. Auch bei der Wiedergabe eines Tones können durch eine Tonfolge, eine Tonhöhe und/oder die Lautstärke weiter Informationen übermittelt werden.
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Eine Rückmeldung kann aber auch durch eine Bewegung der beweglich angeordneten Elemente verwirklicht sein. Dabei können die beweglich angeordneten Elemente durch eine Bewegungsabfolge Informationen an den Benutzer übermitteln, beispielsweise durch eine wellenartig ablaufende Bewegung der beweglich angeordneten Elemente nacheinander.
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Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung derart ausgebildet sein, dass mindestens ein weiteres Bedienelement an der Bedienvorrichtung angeordnet ist. Dieses mindestens eine weitere Bedienelement kann an einer der Flächen der Bedienvorrichtung angeordnet sein. Das mindestens eine weitere Bedienelement kann dabei auch auf beziehungsweise an den beweglich angeordneten Elementen vorgesehen sein. Mit einem solchen weiteren Bedienelement können beispielsweise Funktionsparameter unabhängig von der ausgewählten Funktion gesteuert werden.
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Im Übrigen gilt für das mindestens eine weitere Bedienelement gleich welcher Ausgestaltung das bezüglich des mindestens einen Bedienelements Gesagte. Außerdem kann ein weiteres Bedienelement auch ein Mikrofon sein, mit dem eine Sprachsteuerung verwirklicht sein kann.
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Weist die Bedienvorrichtung eine Einrichtung zur Bestimmung einer Bewegung der Bedienvorrichtung auf, kann anhand der erfassten und ausgewerteten Bewegung eine Gestensteuerung verwirklicht werden. Eine solche Einrichtung zur Bestimmung einer Bewegung der Bedienvorrichtung kann insbesondere eine inertiale Messeinheit (englisch inertial measurement unit, IMU) sein. Diese weisen üblicherweise eine räumliche Kombination aus Inertialsensoren, wie zum Beispiel Beschleunigungs- und Drehratensensoren, auf. Damit kann eine Bewegung der Bedienvorrichtung erfasst werden. Durch Auswertung der Sensordaten kann die ausgeführte Bewegung, also ihr Verlauf, bestimmt werden. In Verbindung mit einer solchen Ausgestaltung der Bedienvorrichtung können Gesten, also Bewegungsabläufe, festgelegt werden, die mit Bedienhandlungen korrespondieren. Wird nun durch die Einrichtung zur Bestimmung der Bewegung eine Bewegung erfasst, die einer solchen vordefinierten Geste entspricht, wird die dazu festgelegte Bedienhandlung ausgeführt. Dies kann beispielsweise die Auswahl einer Funktion sein aber auch die Steuerung eines Parameters innerhalb der ausgewählten Funktion. Die Einrichtung zur Bestimmung einer Bewegung der Bedienvorrichtung kann auch genutzt werden, um eine Orientierung beziehungsweise eine Ausrichtung der Bedienvorrichtung während der Steuerung eines Augmented-Reality-Inhalts zu bestimmen und anhand dessen die Steuerung desselben zu optimieren.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung Anzeigeelemente aufweist. Anzeigeelemente können Leuchtmittel, wie beispielsweise LEDs, oder Displays sein, mit denen einem Benutzer Informationen visuell übermittelt werden können. „Anzeigeelemente“ bedeutet dabei, dass ein oder mehrere gleiche oder verschiedene davon in und/oder an der Bedienvorrichtung vorgesehen sind.
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Bei der Verwendung eines oder mehrerer Leuchtmittel können Informationen durch die Auswahl von Farbe, Intensität und/oder pulsierendem Aufleuchten bei der Lichtabgabe vermittelt werden. So kann wie bereits ausgeführt eine erfolgreiche Betätigung der Bedienvorrichtung signalisiert werden, ebenso eine erfolglose Betätigung oder eine fehlerhafte Betätigung. Auch, dass ein Maximum oder ein Minimum der zu steuernden Funktion erreicht ist, kann visuell übermittelt werden. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass ein Leuchtmittel in Kombination mit einem Symbol verwendet wird, und zwar insbesondere derart, dass das Symbol mittels des Leuchtmittels erleuchtet oder beleuchtet wird. Damit kann dem Benutzer signalisiert werden, dass ein mit einem solchen Symbol gekennzeichneter Bereich, wie er bereits erläutert wurde, einer Bedienhandlung zugänglich ist.
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Displays sind Anzeigeeinrichtungen, die dem Benutzer Bild- und/oder Textinformationen anzeigen können. Dies kann zum Beispiel die Bezeichnung der ausgewählten Funktion, deren aktuell eingestellter Parameter und/oder der Ladestand des mindestens einen Energiespeichers der Bedienvorrichtung sein. Bei der Medienwiedergabe könnte der Titel der Wiedergabe und dessen Dauer angezeigt werden. Selbstverständlich können auch sämtliche Informationen, die mittels eines oder mehrerer Leuchtmittel übermittelt werden können, auch mit einem Display übermittelt werden.
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Schließlich kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung einen Überzug aus einem flexiblen Material aufweisen, insbesondere einem textilen Material oder einem Material mit Silikonanteil. Der Überzug kann die Bedienvorrichtung ganz oder teilweise umhüllen. Ein Überzug mit einem flexiblen Material bedeutet einerseits mechanischen Schutz der Bedienvorrichtung gegenüber Einwirkungen von außen, gegen Schmutz und Nässe. Ein solcher Überzug kann vor allem auch dazu vorgesehen sein, einen Benutzer vor einem Einklemmen in oder zwischen den beweglich angeordneten Elementen zu schützen.
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Durch die Auswahl eines geeigneten flexiblen Materials kann dem Benutzer der Bedienvorrichtung eine angenehme Haptik beziehungsweise an angenehmes Griffgefühl vermittelt werden und der Benutzer kann sie rutschfest halten. Zudem kann durch die Auswahl des flexiblen Materials, insbesondere mittels Farbe, Aufdrucken, der Qualität des Materials und dergleichen, ein Angleichen an das Benutzungsumfeld, insbesondere an die Marke und Ausstattung des Fahrzeugs, erfolgen.
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Das flexible Material kann ein textiles Material sein, das eine hohe Wertigkeit, eine gute Anpassung an das Umfeld und einen guten Halt der Bedienvorrichtung in der Hand eines Nutzers bewirkt. Das flexible Material kann auch oder alternativ Silikon sein oder mit Silikon gebildet, beispielsweise beschichtet, sein. Eine Oberfläche mit oder aus Silikon ist leicht zu reinigen und bietet einen guten Halt.
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Erfindungsgemäß ist auch eine Aufnahme für die Bedienvorrichtung beansprucht, die in einer Sitzfläche, einer Armlehne oder einem mit einem Sitz korrespondierenden Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei die Bedienvorrichtung zumindest teilweise in der Aufnahme anzuordnen und bedienbar ist.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung soll unabhängig von der Position eines Fahrzeuginsassen in dem Fahrzeug erreichbar und auch bedienbar sein. Da die Fahrzeuginsassen üblicherweise auf einem Fahrzeugsitz Platz nehmen, soll die Bedienvorrichtung in einer korrespondierenden Aufnahme in einer Sitzfläche, einer Armlehne oder einem anderen Teil des Sitzes angeordnet werden, wobei die Bedienbarkeit gewährleistet sein soll. Die Aufnahme umschließt oder umfasst dabei zumindest teilweise die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung. Dabei kann die Bedienvorrichtung so in der korrespondierenden Aufnahme angeordnet sein, dass nur noch das Bedienfeld der Bedienvorrichtung mit dem mindestens einen Funktionsauswahlelement und dem mindestens einen Bedienelement einer Bedienhandlung zugänglich ist, oder aber so, dass die beweglich angeordneten Elemente trotz der Anordnung in der Aufnahme bewegt werden können. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die Bedienvorrichtung nur bereichsweise von der Aufnahme umschlossen ist. Dabei kann es sich als zweckmäßig erweisen, wenn die Bedienvorrichtung zum Einsetzen in die Aufnahme eine Ruheposition einnimmt, wobei eine Ruheposition bedeutet, dass keine Funktion ausgewählt ist und die beweglich angeordneten Elemente in einer Ausgangsposition angeordnet sind. Die Bedienvorrichtung ist dabei im Sinne einer so genannten Standby-Funktion für eine Bedienhandlung bereit. Trotz des Einnehmens einer Ruheposition sollte eine Bedienung der Bedienvorrichtung, zumindest jedoch eine eingeschränkte Bedienung der Bedienvorrichtung, gewährleistet sein.
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Die Aufnahme kann auch in einem anderen, mit einem Sitz korrespondierenden Bereich vorgesehen sein. Ein mit einem Sitz korrespondierender Bereich soll dabei ein Bereich sein, der von einem Sitz aus stets erreichbar ist, unabhängig von einer Positionsänderung des Sitzes oder einer Sitzeinstellung. Dies kann beispielsweise eine Position im Bereich einer zu dem Sitz benachbarten Fahrzeugtür sein.
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Mit einer solchen Aufnahme ist zudem eine sichere Aufbewahrung der Bedienvorrichtung, insbesondere bei Nichtbenutzung, gewährleistet. Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahme zum Aufladen mindestens eines Energiespeichers der Bedienvorrichtung ausgebildet sein. Dazu ist die Aufnahme mit einer Energiequelle verbunden und stellt die notwendige Steuerung und Kontakte bereit, mittels derer die Energieübertragung von der Aufnahme auf die Bedienvorrichtung erfolgen kann.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung kann bei einer Annäherung eines Benutzers an das Fahrzeug, beim Öffnen des Fahrzeugs und/oder durch Starten des Fahrzeugs aktiviert oder angeschaltet werden, so dass sie den Fahrzeuginsassen zum frühestmöglichen Zeitpunkt zur Benutzung zur Verfügung steht. In gleicher Weise kann beim Abstellen des Fahrzeugs, beim Verschließen des Fahrzeugs oder beim Entfernen eines Benutzers vom Fahrzeug ein Abschalten der Bedienvorrichtung bewirkt werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, die Bedienvorrichtung als Fahrzeugschlüssel zum Öffnen und Schließen des Fahrzeugs zu nutzen.
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Mit der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist nun eine intuitive, einfache und diskrete Möglichkeit vorgeschlagen, um die Funktionen eines Fahrzeugs zu steuern oder zu beeinflussen. In Abhängigkeit von der Funktionsauswahl werden die notwendigen Bedienelemente ausgebildet und/oder bereitgestellt. Die vorgeschlagene Bedienvorrichtung ist flexibel an den Einsatzbereich anpassbar, unter anderem durch die Anzahl und Ausgestaltung der beweglich angeordneten Elemente und der auszubildenden und/oder bereitzustellenden Bedienelemente. Selbstverständlich ist eine solche Bedienvorrichtung nicht nur auf die Verwendung in einem Fahrzeug beschränkt, sondern kann auch in anderen Umfeldern eine funktionsbasierte Steuerung von Umgebungsfunktionen bereitstellen.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 beispielhafte perspektivische Ansichten der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung und einiger ihrer Bestandteile,
- 2 verschiedene Positionen beziehungsweise Ausrichtungen von beweglich angeordneten Elementen der Bedienvorrichtung und
- 3 die Anordnung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung in einer Aufnahme in einem Fahrzeugsitz.
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1 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung 10 mit vier Paaren beweglich angeordneter Elemente 12, 14. 1b zeigt eine dazu korrespondierende, stark vereinfachte Explosionsdarstellung. 1a und 1b werden gemeinsam beschrieben.
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Jedes Paar beweglich angeordneter Elemente 12, 14 wird aus einem ersten beweglich angeordneten Element 12, 12.2, 12.3 und 12.4 und einem zweiten beweglich angeordneten Element 14, 14.2, 14.3 und 14.4 gebildet, wobei diese jeweils in einem Bereich 13, 13.2, 13.3 und 13.4 einen Überlappungsbereich ausbilden. Die ersten und zweiten beweglich angeordneten Elemente 12, 14 sind zueinander, und dabei miteinander und auch gegenläufig zueinander beweglich. Die Paare sind zueinander ebenfalls beweglich, indem jeweils ein erstes Element 12 und ein zweites Element 14 des benachbarten Paares um einen gemeinsamen Drehpunkt 15, 15.2, 15.3, 15.4 rotieren können.
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Diese Drehpunkte 15, 15.2, 15.3 und 15.4 sind an den Eckpunkten eines Bedienfeldes 20 vorgesehen, so dass die Elemente 12, 14 um die Eckpunkte des Bedienfeldes 20 bewegt werden können. Auf der Oberfläche des Bedienfeldes 20 ist ein umlaufendes Bedienelement 22 und ein Funktionsauswahlelement 30 ausgebildet. Das Bedienelement 22 wird in seiner Form und Ausdehnung durch die Bewegung der beweglich angeordneten Elemente 12, 14 verändert, wie sich vor allem in 2 zeigen wird. Das Bedienelement 22 ist als bewegungsempfindliche Oberfläche ausgebildet, beispielhaft aus einzelnen Segmenten einer Kupferschicht, so dass beispielsweise eine Bewegung entlang des Bedienelements 22 nacheinander in den jeweiligen Segmenten erfasst und als Sliderbedienung interpretiert wird.
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Die Bewegung der beweglich angeordneten Elemente 12, 14 wird durch vier Aktuatoren 18 bewirkt, die unterhalb des Bedienfeldes 20 in der Bedienvorrichtung 10 angeordnet sind. Sie bewegen in dieser beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung jeweils ein Paar aus beweglich angeordneten Elementen 12, 14 gemeinsam. Alternativ oder zusätzlich kann ein Benutzer die beweglich angeordneten Elemente 12, 14 auch von Hand bewegen.
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Den unteren Abschluss der Bedienvorrichtung 10 bildet ein Gehäuse 16 beziehungsweise eine Abdeckung, um die Bedienvorrichtung vor dem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit sowie mechanischer Beeinflussung zu schützen.
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An der Bedienvorrichtung 10 kann zusätzlich ein Anzeigeelement (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um einem Benutzer zusätzliche Informationen zu übermitteln. Beispielsweise kann dies eine LED sein, die aufleuchtet, wenn eine Bedienhandlung vorgenommen wird, und/oder blinkt, wenn ein Energiespeicher der Bedienvorrichtung 10 einen Mindestladezustand unterschreitet.
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2 zeigt verschiedene Positionen beziehungsweise Ausrichtungen von beweglich angeordneten Elementen 12, 14 der Bedienvorrichtung 10 aus 1, anhand derer die Funktionsweise der Bedienvorrichtung 10 exemplarisch aufgezeigt werden soll.
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In 2a sind die Paare der beweglich angeordneten Elemente 12, 14 jeweils nach innen in Richtung des Funktionsauswahlelements 30 rotiert. Das Bedienelement 22 ist damit vollständig bedeckt und eine Bedienhandlung nicht zugänglich. Dies ist eine Ruheposition der Bedienvorrichtung 10. In dieser Konfiguration kann die Bedienvorrichtung 10 in eine Aufnahme 40 eingesetzt werden, wie es mit Bezug zu 3 noch ausgeführt wird. Es kann lediglich das Funktionsauswahlelement 30 betätigt werden, um eine Funktion oder eine Funktionsgruppe auszuwählen.
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Das Funktionsauswahlelement 30 ist hier beispielhaft als Drucktaster ausgeführt. Bei mehrmaligem Betätigen wird jeweils in eine nächste zu steuernde Funktion oder Funktionsgruppe ausgewählt.
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2b zeigt eine Position der beweglich angeordneten Elemente 12, 14, bei der das Bedienelement 22 durch eine bereichsweise Überdeckung durch die beweglich angeordneten Elemente in vier Segmente 22, 22.2, 22.3 und 22.4 unterteilt wird. Dabei ist die Funktionsgruppe „Voreinstellungen“ ausgewählt. Diese weist vier mögliche Einstellungen auf, die durch vier als Taster wirkende Segmente des Bedienelements 22 ausgewählt werden können. Dies können sein: „Arbeiten“ (Bezugszeichen 22), „Einstieg“ (Bezugszeichen 22), „Entspannung“ (Bezugszeichen 22) und „Schlafen“ (Bezugszeichen 22) und jeweils vordefinierte Kombinationen aus Sitzstellung, Innenraumbeleuchtung, Klimatisierung und Scheibentönung des Fahrzeugs umfassen. Nach der Auswahl über eines der vier Segmente des Bedienelements 22, 22.2, 22.3 oder 22.4 werden die Voreinstellungen im Fahrzeug automatisch vorgenommen.
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In 2c ist eine mögliche Anordnung der beweglich angeordneten Elemente 12, 14 zum Zusammenwirken der Bedienvorrichtung 10 mit einer Augmented-Reality-Einrichtung des Fahrzeugs dargestellt. Die beweglich angeordneten Elemente 12, 14 sind dabei weit nach außen rotiert, so dass das Bedienelement 22 vollständig für eine Betätigung bereitgestellt ist. Das Bedienelement 22 kann dabei als annähernd kreisförmiger Slider genutzt werden, beispielsweise um eine Menüauswahl in einem Augmented-Reality-Inhalt zu steuern oder auszuwählen.
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In 2d wurde mittels des Funktionsauswahlelements 30 die Steuerung des Klimas im Innenraum des Fahrzeugs ausgewählt. Die beweglich angeordneten Elemente 12, 14 wurden mittels der Aktuatoren 18 so positioniert, dass nur ein Teil des Bedienelements 22 einer Bedienung zugänglich ist. Der bereitgestellte Teil des Bedienelements 22 kann als Slider bedient werden, um eine Temperaturanpassung vorzunehmen.
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In 2e sind die beweglich angeordneten Elemente 12, 14 so eingestellt, dass zwei Segmente 22 und 22.2 aus dem Bedienelement 22 ausgebildet werden. Die ausgewählte Funktion kann die Steuerung der Position eines Tisches im Fahrzeug sein und mittels der Segmente 22 und 22.2 des Bedienelements 22 kann der Tisch nach vorn (Bezugszeichen 22) oder nach hinten (Bezugszeichen 22) verschoben werden.
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In 2f ist die Funktion Fensterverdunklung ausgewählt. Die beweglich angeordneten Elemente 12, 14 geben nur ein Segment des Bedienelements 22 frei, mit dem die Fensterverdunklung umgeschaltet werden kann. Das ausgebildete beziehungsweise bereitgestellte Segment des Bedienelements 22 wirkt dabei als Taster.
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In 3a ist ein Fahrzeugsitz 50 dargestellt, in dessen Sitzfläche 52 eine Aufnahme 40 vorgesehen ist, in der die Bedienvorrichtung 10 angeordnet werden kann. Sie ist damit für einen Benutzer 60, der auf diesem Fahrzeugsitz 50 Platz nimmt, jederzeit und unabhängig von der Position des Fahrzeugsitzes 50 erreichbar. 3b zeigt dabei, dass die Bedienvorrichtung 10 auch dann durch einen Benutzer 60 bedient werden kann, wenn diese in der Aufnahme 50 angeordnet ist. Dabei erfolgt in dieser beispielhaften Ausführungsform die Anordnung derart, dass das Bedienfeld 20 einer Betätigung zugänglich ist.
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Schließlich kann die Bedienvorrichtung 10 noch eine inertiale Messeinheit aufweisen (nicht gezeigt), die Bewegungsabläufe der Bedienvorrichtung 10 erfasst. Zudem sind vorgegebene Bedienabläufe in einer Steuereinrichtung der Bedienvorrichtung 10 hinterlegt, die mit den steuerbaren Funktionen beziehungsweise Bedienhandlungen korrelieren. Wird ein vorgegebener Bewegungsablauf erfasst, wird die zugeordnete Funktion ausgewählt oder die zugeordnete Bedienhandlung ausgeführt. Eine solche Bedienhandlung kann beispielsweise das Drehen der Bedienvorrichtung 10 um eine Mittelachse im Bereich des Funktionsauswahlelements 30 sein und mit einem Dimmer der Fahrzeuginnenbeleuchtung korrelieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bedienvorrichtung
- 12
- erstes beweglich gelagertes Element
- 13
- Überlappungsbereich
- 14
- zweites beweglich gelagertes Element
- 15
- Drehpunkt
- 16
- Gehäuse
- 18
- Aktuator
- 20
- Bedienfeld
- 22
- Bedienelement
- 30
- Funktionsauswahlelement
- 40
- Aufnahme
- 50
- Sitz
- 52
- Sitzfläche
- 60
- Benutzer