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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Benutzeroberfläche für ein Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Lenkrad und ein Fahrzeug.
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Eine bekannte Benutzerschnittstelle kann eine zweidimensionale flache Anzeige zum Anzeigen von Informationen und/oder eine physische Taste oder einen physischen Knopf zum Erfassen einer Benutzereingabe und zum Bereitstellen einer physischen Affordanz für den Benutzer umfassen.
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Zweidimensionale Anzeigen werden verwendet, um dem Fahrer und/oder anderen Insassen des Fahrzeugs verschiedene Informationen zu präsentieren. Zweidimensionale Anzeigen können eine Berührungsfunktionalität zum Erfassen einer Benutzereingabe umfassen. Somit kann die zweidimensionale Anzeige mit Berührungsfunktionalität, die auch als Touchscreen bezeichnet wird, einen Teil der Benutzerschnittstelle mit einer großen Anzahl von Funktionen bereitstellen. Während des Fahrens scheint es schwierig zu sein, eine große Anzahl von Funktionen zu nutzen, insbesondere für den Fahrer, der seine Aufmerksamkeit auf das Fahren des Fahrzeugs richten muss. Darüber hinaus scheint es aufgrund eines Mangels an durch einen Benutzer, z. B. den Fahrer, wahrnehmbarer Rückmeldung für den Benutzer schwierig zu sein, eine genaue Eingabe, z. B. mit einem Finger des Benutzers, durchzuführen. Aus demselben Grund ist der Fahrer abgelenkt und muss visuelle und kognitive Aufmerksamkeit auf die Bedienung einer berührungsempfindlichen Anzeige richten. Das heißt, eine solche zweidimensionale Anzeige umfasst mehrere Aspekte, die einer Verbesserung bedürfen.
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Physische Tasten stellen eine physische Affordanz bereit, die insbesondere bei Verwendung in einem Fahrzeug wichtige Vorteile bereitstellt. Z. B. Benutzerfreundlichkeit durch Bereitstellen physischer Stabilität für einen mit der Taste interagierenden Finger, reduzierte Ablenkung im Vergleich zur Verwendung eines Touchscreens und Vertrautheit, da der physische Ort und die Funktion der Taste im Wesentlichen gleichbleibend sind. Die physische Taste gestattet eine blinde Bedienung, da der Benutzer behält und/oder fühlt, wo die Taste zu finden ist, wie sie zu bedienen ist und/oder welche Funktion sie hat. Somit ermöglicht eine physische Taste im Vergleich zu einer berührungsempfindlichen Anzeige eine vorteilhafte taktile Wahrnehmung. Darüber hinaus kann eine physische Taste auch ein ästhetisches Merkmal des Fahrzeugs sein. Physische Tasten weisen jedoch Eigenschaften auf, die nachteilig sein können, wie zum Beispiel das Aufweisen einer dedizierten Funktion und eine fehlende Beziehung zu der digitalen Benutzerschnittstelle, beispielsweise zu einem Inhalt, der auf einer zweidimensionalen Anzeige angezeigt wird.
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Beispielsweise erfordert eine Lenkradsteuerung, MFL, physische Affordanzen zum Ermöglichen von Vertrautheit und blinder Berührung, die ein Touchscreen nicht bereitstellen kann. Physische Tasten können den Vorteil haben, dass sie eine blinde Berührung ermöglichen, jedoch weisen sie eine feste Funktionalität auf, sodass die Anzahl von Tasten und die Komplexität mit Zunahme der Funktionalität der MFL steigt. MFLs befinden sich auf der linken Seite und auf der rechten Seite des Lenkrads. Derzeit umfasst die Lenkradsteuerung ein Tastenarray mit beispielsweise insgesamt 16 oder mehr Tasten über sowohl der MFL der linken Seite als auch der MFL der rechten Seite. Diese Anzahl von Tasten wird als zu komplex wahrgenommen und unterstützt einen Bedienkomfort zum Gestatten einer benutzerfreundlichen Eingabe gemäß der Absicht des Benutzers nicht. Stattdessen können sich Benutzer die Funktionen der Tasten nicht merken und neigen möglicherweise dazu, die Tasten blind zu betätigen. Des Weiteren scheinen physische Tasten technisch nicht fortgeschritten zu sein.
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Als weiteres Beispiel ist eine herkömmliche Gangwahleinrichtung allgemein erfolgreich, da sie insofern fehlersicher ist, dass sie den physischen Einsatz oder die Benutzerabsicht des Benutzers zum physischen Aktivieren der Gangwahleinrichtung erfordert, wobei es sich um die zum Aktivieren und Auswählen des Ganges oder des Fahrmodus erforderte Kraft handelt. Dadurch wird eine unbeabsichtigte Aktivierung durch einen Fahrer, einen Insassen oder ein Kind sicher und zuverlässig verhindert. Jedoch umfasst ein modernes Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, EV, Fahrmodi, beispielsweise Drive, Reverse, Park. Eine digitale Alternative zu einer Gangwahleinrichtung kann Vorteile bieten, wie etwa reduzierte Kosten, Erzeugung eines einbindenderen und reicheren Benutzererlebnisses, reduzierte Komplexität des Fahrzeugcockpits und des Erscheinungsbilds der Benutzerschnittstelle. Bei einer digitalen Version der Gangwahleinrichtung, beispielsweise einem Fahrmodusselektor, besteht das Problem der adäquaten Unterstützung einer „Benutzerabsicht“ zum Aktivieren und/oder Wählen eines Fahrmodus und/oder zum Aktivieren/Deaktivieren der Kraftmaschine/des Motors und Auswählen der Fahrmodi. Ein einfacher flacher Touchscreen mit einer grafischen Benutzeroberfläche stellt außer einer Reibung des Fingers auf dem Touchscreen und der Manipulation eines grafischen Elements einer Benutzeroberfläche mittels einer Berührungsgeste keine physische Affordanz für den Benutzer bereit.
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US 2020/0079216 A1 offenbart eine Bedienungseinrichtung, die einen Touchscreen und einen Bedienungsknopf im Bereich des Touchscreens umfasst, wobei der Knopf eine Seitenwand mit mehreren Lichtausgaben von mindestens einem Leuchtsegment oder einer Pixelmatrix umfasst. Der Touchscreen umfasst ein transparentes Bedienfeld und eine Pixelmatrix.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte oder alternative Benutzerschnittstelle bereitzustellen, insbesondere darin, eine berührungsbasierte Interaktion bereitzustellen, die den korrekten Grad an „Benutzerabsicht“ erfordert.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen, in den Figuren und in der Beschreibung dargelegt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Benutzerschnittstelle für ein Fahrzeug zum Präsentieren von sichtbaren Informationen und zum Erfassen einer Benutzereingabe eingerichtet; die Benutzerschnittstelle umfasst eine zweidimensionale Anzeige zum Anzeigen von Informationen auf einem Anzeigeabschnitt und eine optische Blende, umfassend eine Kontaktoberfläche, eine dreidimensionale Anzeigeoberfläche zum Anzeigen von Informationen und ein optisches Lichtleitermaterial, das zwischen der Kontaktoberfläche und der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche bereitgestellt ist; wobei die zweidimensionale Anzeige eine Pixelanordnung umfasst; wobei die Kontaktoberfläche die Anzeige kontaktiert, um Informationen von der Pixelanordnung zu der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche zu übertragen; wobei die dreidimensionale Anzeigeoberfläche berührungsempfindlich ist; wobei die Blende in einem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet werden kann. Die Blende, die in einem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet werden kann, stellt eine alternative Benutzerschnittstelle bereit.
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Optional umfasst die Benutzerschnittstelle zwei Blenden, wobei jede der Blenden als Lenkradsteuerungen angeordnet werden kann. Die Blenden, die als Lenkradsteuerungen angeordnet werden können, bedeuten ein optional komplementäres Layout, eine optional komplementäre Form, Gestaltung und/oder Konstruktion jeder der Blenden, sodass sie am Lenkrad montierbar sind und sodass eine zuverlässige und benutzerfreundliche Interaktion gewährleistet ist. Die Blenden, die an einem Lenkrad angeordnet werden können, ermöglichen eine Reduktion der Anzahl von Tasten, indem die Blenden als eine kontextuelle digitale Benutzerschnittstelle verwendet werden.
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Optional können die zwei Blenden an gegenüberliegenden Seiten eines Lenkrads angeordnet werden. Die Blenden können komplementär geformt sein, sodass sie eine erste Blende, die dazu eingerichtet ist, von einer linken Hand verwendet zu werden, und eine zweite Blende, die dazu eingerichtet ist, von einer rechten Hand verwendet zu werden, umfassen. Insbesondere ist die Form der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche jeder der zwei Blenden komplementär geformt, um eine Berührungseingabe durch die Hand eines Benutzers zu erfassen. Das Lenkrad kann eine beliebige Größe, Form, ein beliebiges Format und/oder eine beliebige Art aufweisen, beispielsweise kreisförmig, jochförmig oder andere, wie in
US 2021/0394812 A1 offenbart.
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Optional ist die Benutzerschnittstelle eine Fahrmodusselektor-Schnittstelle. Dies gestattet eine zuverlässige Aktivierung und/oder Deaktivierung der Kraftmaschine und/oder des Motors und Auswahl eines Fahrmodus gemäß einer Benutzerabsicht. Die Blende umfasst eine dreidimensionale Oberflächenform und Oberflächenmerkmale zum Bereitstellen einer Affordanz, über die sich ein Finger des Benutzers bewegen kann, wenn der Benutzer die Gangwahleinrichtungs-Benutzerschnittstelle auf der Blende in Eingriff nimmt.
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Optional ist die Blende zum Bereitstellen einer Eingabeschnittstelle und einer Ausgabeschnittstelle des Fahrmodusselektors eingerichtet. Dies ermöglicht eine umfassende Umsetzung der Fahrmodusselektor-Schnittstelle mit einer Blende, die zum Anzeigen jeweiliger Informationen und zum Erfassen einer Benutzereingabe eingerichtet ist.
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Optional umfasst die Blende mehrere Oberflächenabschnitte, die durch eine Kante voneinander getrennt sind, wobei die Blende eine längliche Form entlang einer Längenachse umfasst. Diese Ausführungsform stellt ein taktiles oder haptisches Merkmal bereit, das durch einen oder mehrere Finger eines Benutzers erfasst werden kann und die „Benutzerabsicht“ bei Interaktion mit der Blende zum Auswählen eines Fahrmodus erfordert. Aus dem gleichen Grund umfasst die Blende optional mehrere Oberflächenabschnitte, die durch eine Kante voneinander getrennt sind, wobei die Blende einen mittleren Oberflächenabschnitt, der parallel zu der zweidimensionalen Anzeige ist, und zwei geneigte Oberflächenabschnitte umfasst, wobei der mittlere Oberflächenabschnitt zwischen den geneigten Oberflächenabschnitten angeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Lenkrad für ein Fahrzeug zwei Lenkradsteuerungen, wobei jede der Lenkradsteuerungen eine Blende einer Benutzerschnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist. Das Lenkrad ist in der Regel der Mittelpunkt des Benutzererlebnisses in dem Fahrzeug. Daher ist die Benutzerschnittstelle des Lenkrads wichtig. Die Ausführungsform der Erfindung hat festgestellt, dass die Lenkradsteuerungen, MFLs, eine wichtige Benutzerinteraktionsvorrichtung sind. Die MFLs als Blende stellen jeweils Komfort für eine einfache Benutzereingabe bereit, beispielsweise Funktionen wie ADAS, Musik, Telefonanrufe und Sicherheit, wenn der Fokus auf die Straße wichtig ist. Die Verwendung der Blenden als MFLs ermöglicht eine Vereinfachung komplexer MFLs ohne Fehlen der physischen Affordanz oder Taktilität von physischen Tasten, die eine blinde Berührung gestatten.
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Optional umfasst das Lenkrad einen Ring und/oder ein Stützglied, und jede der Blenden ist auf, innerhalb oder außerhalb des Rings und/oder des Stützglieds angeordnet. Optional ist der Ring offen, geschlossen und/oder umfasst mehrere Ringsegmente. Zwei oder mehr Blenden sind an beliebiger Stelle an dem Lenkrad angeordnet, beispielsweise in der Mitte, an den Speichen, am Kranzinnenbereich, am Außenbereich.
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Optional ist jede der Blenden dazu eingerichtet, sich mit einer Drehung des Lenkrads zu drehen, oder jede der Blenden ist dazu eingerichtet, ungeachtet einer Drehung des Lenkrads fest angeordnet zu bleiben. Um ein verbessertes Benutzererlebnis und/oder eine kosteneffektive Ausführungsform bereitzustellen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeug die erfindungsgemäße Benutzerschnittstelle und/oder ein erfindungsgemäßes Lenkrad. Optional umfasst die Benutzerschnittstelle und/oder das Lenkrad des Fahrzeugs eines oder mehrere der oben beschriebenen optionalen Merkmale, um eine damit assoziierte technische Wirkung zu erzielen.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Ansprüchen, in den Figuren und in der Beschreibung dargelegt.
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Oben beschriebene Merkmale und Kombinationen von Merkmalen sowie in den Figuren offenbarte und im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Kombinationen von Merkmalen können als solche verwendet werden oder kombiniert werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer in einem Fahrzeug enthaltenen Benutzerschnittstelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 einen Abschnitt einer schematischen Seitenansicht der in 1 gezeigten Benutzerschnittstelle;
- 3 zwei schematische Darstellungen einer Benutzerschnittstelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 4 zwei schematische Darstellungen einer Benutzerschnittstelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung einer Benutzerschnittstelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in zwei unterschiedlichen Modi; und
- 6 eine schematische Darstellung einer Benutzerschnittstelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren werden dieselben und funktional ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem Fahrzeug 2 enthaltenen Benutzerschnittstelle 1. Die Benutzerschnittstelle 1 ist dazu eingerichtet, einem Benutzer 4 sichtbare Informationen 3a, 3b, 3b', 3b'', 3c zu präsentieren, und ist dazu eingerichtet, eine Benutzereingabe 5 durch einen Benutzer 4 zu erfassen. Der Benutzer 4 kann ein Fahrer des Fahrzeugs 2 und/oder ein Insasse des Fahrzeugs 2 sein. Der Benutzer 4 kann auch ein Insasse eines autonom fahrenden Fahrzeugs 2 sein. Die Benutzerschnittstelle 1 kann an einer beliebigen Oberfläche im vorderen oder hinteren Teil des Fahrzeugs 1 für einen beliebigen Benutzer angeordnet sein; beispielsweise an einem Lenkrad, einem Armaturenbrett, einer Mittelkonsole, einer Mittelarmlehne, einer Türverkleidung. Die Benutzerschnittstelle 1 ist in einem Innenraum 6 des Fahrzeugs 2 angeordnet, sodass ein Benutzer 4 sichtbare Informationen 3a, 3b, 3b', 3b'', 3c die durch die Benutzerschnittstelle 1 ausgegeben werden, wahrnehmen kann.
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Die Benutzerschnittstelle 1 umfasst eine zweidimensionale Anzeige 7, die auch als Anzeigepanel bezeichnet wird, zum Anzeigen von Informationen 3a auf einem Anzeigeabschnitt 8. Der Anzeigeabschnitt 8 ist ein Abschnitt der zweidimensionalen Anzeige 7, auf dem Informationen 3a zweidimensional und visuell wahrnehmbar angezeigt werden. Die angezeigten Informationen 3a können jedoch auch so gerendert werden, dass sie dreidimensional erscheinen, beispielsweise kann die Anzeige 7 eine Anzeige sein, die eine 3D-Simulation durchführt, beispielsweise eine stereografische oder eine autostereografische Anzeige. Die zweidimensionale Anzeige 7 umfasst eine Pixelanordnung, beispielsweise eine Pixelmatrix mit einem zweidimensionalen Array aus farbigen Pixeln, die einzeln beleuchtet werden können. Die zweidimensionale Anzeige 7 verweist nicht notwendigerweise auf eine geometrische Form der Anzeige, beispielsweise kann die Anzeige gekrümmt und/oder gebogen sein. Die zweidimensionale Anzeige 7, beispielsweise ein CID oder eine Panoramaanzeige, können um eine oder mehrere Achsen gekrümmt oder gebogen sein, sodass sie optional eine Form aufweist, die einem Abschnitt des Innenraums 6 des Fahrzeugs 2 entspricht. Die zweidimensionale Anzeige 7 ist eine aktive Matrix, beispielsweise eine MicroLED, eine OLED, ein LCD, ein MicroDisplay, e-paper, starr oder flexibel.
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Die Benutzerschnittstelle 1 umfasst eine optische Blende 9, umfassend eine Kontaktoberfläche 10, eine dreidimensionale Anzeigeoberfläche 11 zum Anzeigen von Informationen 3b, 3b', 3b'' und ein optisches Lichtleitermaterial 12, das zwischen der Kontaktoberfläche 10 und der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 bereitgestellt ist (siehe auch 2). Die Blende 9 ist an einer Vorderseite der Anzeige 7 angeordnet. Die Blende 9 ist in die Anzeige 7 integriert, sodass eine Flächenausdehnung der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 und/oder eine Flächenausdehnung der Kontaktoberfläche 10 kleiner als eine Flächenausdehnung der Anzeige 7 sind, und sodass die Kontaktoberfläche 10 derart angeordnet ist, dass sie von der Anzeige 7 emittiertes Licht empfängt. Die Blende 9 ist derart an der Anzeige 7 angebracht, dass die Blende 9 einen Teilbereich der Anzeige 7 bedeckt. Die Blende 9 und ihre Anordnung werden außerdem in 2 gezeigt und unter Bezugnahme darauf weiter erläutert.
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In 1 umfasst die Benutzerschnittstelle 1 die zweidimensionale Anzeige 7 und die optische Blende 9 zum Ausgeben der visuell wahrnehmbaren Informationen 3a, 3b, 3b', 3b''. Die Blende 9 ist ein lokalisierter Touchpoint/eine lokalisierte Affordanz mit speziellem Benutzerschnittstelleninhalt und ermöglicht Benutzerinteraktionen. Bei einer Ausführungsform, insbesondere wenn die Benutzerschnittstelle 1 eine Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22 ist, ist die Blende 9 wesentlich kleiner als die Anzeige 7, beispielsweise weist die größere Anzeige 7 eine Diagonale von 10 Zoll bis 50 Zoll auf, und die kleinere Blende 9 weist eine Diagonale, einen Durchmesser und/oder eine charakteristische Länge von 1 Zoll bis 4 Zoll auf.
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2 zeigt einen Abschnitt einer schematischen Seitenansicht der in 1 gezeigten Benutzerschnittstelle 1. 2 wird in Bezug auf Einzelheiten der Benutzerschnittstelle 1 von 1 beschrieben.
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Die zweidimensionale Anzeige 7 umfasst einen Kontaktabschnitt 18, der die Kontaktoberfläche 10 der Blende 9 kontaktiert, um Licht, das durch die zweidimensionale Anzeige 7 an dem Kontaktabschnitt 18 emittiert wird, über die Kontaktoberfläche 10 und das Lichtleitermaterial 12 zu der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 zu übertragen, wobei das übertragene Licht die Informationen 3b, 3b', 3b'' enthält, die auf der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 sichtbar sind.
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Die dreidimensionale Anzeigeoberfläche 11 umfasst mehrere Oberflächenabschnitte 11a, 11b, die durch eine Kante 17 voneinander getrennt sind. Die Blende 9 kann so geformt sein, dass sie eine dreidimensionale Oberfläche bereitstellt, die der Benutzer kann. Beispielsweise kann die dreidimensionale Anzeigeoberfläche 11 abgeschrägte Kanten, beispielsweise wie ein Juwel, aufweisen, wie in 1 und 2 schematisch gezeigt, oder segmentierte oder kontinuierliche konkave, konvexe und/oder organische Oberflächenabschnitte aufweisen und/oder eine symmetrische oder asymmetrische runde oder rechteckige Form aufweisen (nicht gezeigt). Die Oberflächenabschnitte 11a, 11b können auch anders als durch Kanten 17 getrennt sein, beispielsweise können die Oberflächenabschnitte 11 a, 11b scheinbar kontinuierlich ineinander übergehen. Außerdem ist es möglich, dies und Kanten 17 zu kombinieren. Bei einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform kann eine Kante oder ein Abschnitt der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 durch grafische Bearbeitung der GUI virtuell simuliert oder erweitert werden, beispielsweise kann eine digitale Änderung der Farbe/des Materials/der Oberflächenbehandlung, des Rendering des Materials/der Oberfläche und/oder der Beleuchtung das Erscheinungsbild der Blende 9 verändern.
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Die Anzeige 7 und die Blende 9 sind berührungsempfindlich, beispielsweise indem eine kapazitive, resistive oder ultraschallbasierte und/oder kamerabasierte Berührungsempfindlichkeit bereitgestellt wird, um die Benutzereingabe 5 zu erfassen. Die Benutzereingabe 5 kann durch die berührungsempfindliche Anzeige 7 bei Durchführung auf der zweidimensional Anzeige 7 und relativ zu der Blende 9 als Benutzerinteraktion erfasst werden. Die Benutzereingabe 5 relativ zu der Blende 9 kann durch die dreidimensionale Anzeigeoberfläche 9, die berührungsempfindlich ist, erfasst werden.
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Die Benutzereingabe 5, d. h. die Berührungsbenutzereingabe und die Benutzerinteraktion, wird an eine Datenverarbeitungsvorrichtung 13 übertragen, die in der Benutzerschnittstelle 1 enthalten ist. Zum Empfangen der Benutzereingabe 5 umfasst die Datenverarbeitungsvorrichtung 13 eine oder mehrere Schnittstellen zum Empfangen und/oder einen oder mehrere Datenspeicher zum Speichern von Daten, die die durch die Anzeige 7 und/oder relativ zu der Blende 9 erfasste Benutzereingabe 5 repräsentieren. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 13 ist zum Ableiten einer kombinierten Benutzereingabe 5 eingerichtet. Basierend auf der kombinierten Benutzereingabe 5 ist die Benutzerschnittstelle 1 dazu eingerichtet, ein Steuersignal zu bestimmen, das Steuerdaten zum Anzeigen der Informationen 3a, 3b, 3b', 3b'', 3c auf dem Anzeigeabschnitt 8 und/oder auf der Blende 9 enthält.
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Die Benutzerschnittstelle 1 kann multisensorische Rückmeldung wie etwa visuelle Rückmeldung, angezeigt auf der zweidimensionalen Anzeige 7, der Blende 9 oder OLED/LCD-Anzeigen, Umgebungsbeleuchtung oder -projektion, mechanische Betätigung und/oder weitere taktile Rückmeldung, Audiorückmeldung wie etwa Soundeffekte oder Musik und/oder olfaktorische Rückmeldung (nicht gezeigt) umfassen. Die Benutzerschnittstelle 1 stellt multimodale Interaktionen bereit, d. h., haptische Effekte und die visuell wahrnehmbare Anzeige der Informationen 3a, 3b, 3b', 3b'', 3c werden kombiniert und können durch die Anwendung beispielsweise eines Augmented-Reality- oder Virtual-Reality-Head-Mounted-Display weiter verbessert werden.
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Wie in 2 gezeigt, teilen die mehreren Kanten 17 die dreidimensionale Anzeigeoberfläche 11 in mehrere Anzeigeabschnitte 11 a, 11b auf. Die Benutzerschnittstelle 1 ist dazu eingerichtet, Informationen 3b, 3b', 3b'' anzuzeigen, sodass die Informationen 3b', 3b'', die auf den mehreren Oberflächenabschnitten 11a, 11b sichtbar sind, unabhängig oder unabhängig voneinander sein können, beispielsweise wenn sich die Inhalte auf unterschiedlichen Facetten, d. h. Oberflächenabschnitt 11 a, 11b, voneinander unterscheiden oder wenn ein Inhalt, beispielsweise Taste, Schieben, möglicherweise unterschiedliche Oberflächenabschnitte 11a, 11b überbrückt und über einen großen Bereich sein kann, beispielsweise kann eine Interaktion ein Wischen über die Blende 9 und verschiedene Oberflächenabschnitte 11a, 11b davon sein. Die Benutzerschnittstelle 1 ist dazu eingerichtet, Informationen 3b', 3b'', die auf den mehreren Anzeigeabschnitten 11a, 11b sichtbar sind, separat zu bestimmen. D. h., jedes Segment der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 der Blende 9 kann andere Informationen 3b, 3b', 3b'' anzeigen.
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Die Benutzerschnittstelle 1 ist dazu eingerichtet, eine Benutzereingabe 5 relativ zu den Oberflächenabschnitten 11a, 11b der Blende 9 separat zu erfassen. Die Benutzereingabe 5, die für unterschiedliche Oberflächenabschnitte 11 a, 11b separat erfasst wird, kann verwendet werden, um unterschiedliche kombinierte Benutzereingaben 5 abzuleiten. Wenn der Benutzer 4 beispielsweise einen ersten Oberflächenabschnitt berührt und eine spezifische Berührungsbenutzereingabe 5 durchführt, kann die kombinierte Benutzereingabe 5 anders sein, als wenn der Benutzer 4 einen zweiten Oberflächenabschnitt berühren und eine spezifische Berührungsbenutzereingabe 5 durchführen würde. Die Berührungsbenutzereingabe 5 und/oder Gesten auf oder über der Blende 9 können unabhängig oder in Kombination wirken. Die Berührungsempfindlichkeit der Blende 9 kann mit multimodalen Sensoren kombiniert werden, beispielsweise Kopf- und/oder Augen-Tracking, das kamerabasiert sein kann, Finger- und/oder Handnähe- und -gestenerfassung, beispielsweise durch eine Kamera, wie etwa basierend auf RGB, IR, TOF-Bildgebung oder LIDAR. Derartige Interaktionen können Gesten basierend auf Berührung, Aktionen in der Luft und/oder Gesten in der Luft (d. h. Gesten, die in einem Abstand von 6 bis 12 Zoll zu der Blende 9 durchgeführt werden) und/oder einer Nähe der Hand oder des Fingers zu der Blende 9 beinhalten. Hierzu können Antippen, Schieben, Ziehen, langes Drücken, Force-Touch, Multi-Touch usw. gehören.
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Die Blende 9 kann aus Glas oder Polymer bestehen. Wie insbesondere in 2 schematisch angedeutet, ist die Blende 9 ein solider Körper ohne Hohlraum, um eine effiziente Übertragung von Licht zu gewährleisten. Das Licht, das von dem Kontaktabschnitt 16 der zweidimensionalen Anzeige 7 zu der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 übertragen wird, verlässt die Blende 9 direkt an der Grenze zwischen der dreidimensionalen Oberflächenanzeige 11 und einer Umgebung der Blende 9, beispielsweise Luft, in der Regel im Innenraum 6 des Fahrzeugs 2. D. h., das Licht, das von dem Kontaktabschnitt 16 übertragen wird, wird nur durch den soliden Körper der Blende 9 übertragen und muss nur zwei Grenzen durchqueren, nämlich von dem Kontaktabschnitt 16 zu der Kontaktoberfläche 10 der Blende 9 und von der dreidimensionalen Anzeigeoberfläche 11 der Blende zu der Umgebung. Dies reduziert die Anzahl von Grenzen, die das Licht bei der Fortbewegung von dem Kontaktabschnitt 16 zu dem Benutzer durchqueren muss. Dadurch kann das Ausmaß optischer Verluste gering gehalten werden, und es wird eine hochqualitative Lichtübertragung erzielt.
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Optional ist das Lichtleitermaterial 12 eine Zusammensetzung aus vielen optischen Fasern (Faseroptikelemente oder ähnliches Lichtleitmaterial). Das Lichtleitermaterial 12 wird durch Ziehen und Komprimieren (unter Erhitzung und Druck) verarbeitet, sodass die resultierenden Faseroptikelemente einen Rasterabstand zwischen 5 und 50 Mikrometer oder weniger aufweisen. Dadurch wird die Blende 9 ein solider Körper. Die Faseroptikelemente können (beispielsweise als Ergebnis der Materialverarbeitung/-bildung oder der Fertigung des letztendlichen 3D-Blendenteils) dahingehend ausgerichtet sein, den Blickwinkel (also einen Blickkegel mit einer mittleren Achse, die longitudinal zu einer Achse des Faseroptikelements verläuft) zu steuern. Der Blickwinkel einer 3D-Blende 9 wird vollständig durch den Blickwinkel der Faseroptikelemente, aus denen die Blende 9 besteht, bestimmt. Die Blende 9 kann eine hochqualitative Übertragung von Licht und einen für den Blickwinkel des Benutzers 4 geeigneten Blickkegel zur Verwendung mit einer hochauflösenden zweidimensionalen Anzeige 7 bereitstellen, beispielsweise einer zweidimensionalen Anzeige 7 mit einer Auflösung von 4k bis 8k und/oder einer Pixeldichte von 600 Pixeln pro Zoll oder mehr. Eine Pixeldichte von 150 Pixeln pro Zoll oder 200 Pixeln pro Zoll ist jedoch auch möglich und stellt eine angemessene Auflösung bereit.
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3 zeigt zwei schematische Darstellungen einer Benutzerschnittstelle 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3 wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
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Die Benutzerschnittstelle 1 ist die Benutzerschnittstelle eines Lenkrads 20 für ein Fahrzeug 1. Die Benutzerschnittstelle umfasst zwei Lenkradsteuerungen 19, wobei jede der Lenkradsteuerungen 19 eine Blende 9 der Benutzerschnittstelle 1 ist, wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
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Das Lenkrad 20 umfasst einen Ring 21, und die Blende 9 ist im Inneren angeordnet. Die Blenden 9 sind dazu eingerichtet, sich mit einer Drehung des Lenkrads 20 zu drehen. Die Blenden 9 sind fest an dem Lenkrad 20 angebracht. Die Benutzerschnittstelle 1 umfasst zwei an dem Lenkrad 20 angebrachte MFL-Steuerungen, in denen die Blenden 9 integriert sind. D. h., jede der Blenden 9 ist eine Lenkradsteuerungen 19. Das Lenkrad 20 kann eine beliebige Form oder Konfiguration aufweisen, beispielsweise rund, rechteckig oder jochförmig. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Lenkrad 20 kein Ring 21, beispielsweise kann das Lenkrad 20 eine Struktur mit Griffen oder eine Struktur, die einen durchgehenden Griff, viele Griffe oder mehrere Griffe umfasst, sein.
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Die zwei Lenkradsteuerungen 19, die auf der linken Seite und der rechten Seite des Lenkrads 20 mit den Blenden 9 angeordnet sind, können unabhängig voneinander wirken oder im Einklang oder in Verbindung miteinander arbeiten. Sodass die Eingabe auf einer Blende 9 einen kombinierten Effekt mit einer Eingabe mit der anderen Blende 9 aufweist.
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Dies gilt für Eingaben durch einfache Berührung, Antippen, Drücken und Gesten, sodass Eingaben/Gesten beide Blenden 9 überbrücken. Beispielsweise kann eine Finger-/Daumengeste jeder Hand gleichzeitig über beide Blenden 9 zu einem Hereinzoomen/Herauszoomen einer Karte ähnlich einer Pinch-Geste auf einem Smartphone führen, siehe 3 (A). Optional können gleichzeitige Interaktionen mit den Blenden 9 zur Sicherheit oder zum Entsperren eines Merkmals, beispielsweise Kraftmaschinenstart, autonomes Fahren, erforderlich sein.
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Die kontextuelle digitale Benutzerschnittstelle 1 ermöglicht eine Änderung der GUI-Tastenfunktionalität der Blenden 9 gemäß dem Kontext des Fahrzeugs, des Modus, der Merkmale oder der Funktionen. Beispielsweise kann ein Drücken eines Fingers auf eine Lenkradsteuerung 19 die Funktion der anderen Lenkradsteuerung 19 verändern. Dies gestattet eine visuell einfachere Schnittstelle 1 und eine verbesserte Benutzbarkeit. Beispielsweise können durch Drücken einer Tempomat-Taste auf der Blende 9 auf der linken Seite Tempomat-Funktionstasten auf der Blende 9 auf der rechten Seite angezeigt werden, sie 3 (B).
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Optional können Interaktionen entweder mit einer der Blenden 9 und/oder der zweidimensionalen Anzeige 7 eine Funktionalität auf einer oder mehreren Blenden 9 auslösen. Beispielsweise kann eine Interaktion auf den Lenkradsteuerungen 19 eine Auswirkung auf die Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22 und/oder die zweidimensionale Anzeige 7 haben. Darüber hinaus ist es vorstellbar, dass eine Interaktion mit den Lenkradsteuerungen 19 in Verbindung mit einer gleichzeitigen oder sequenziellen Interaktion mit der Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22, der zweidimensionalen Anzeige 7 und/oder einer Blende 9, die an anderer Stelle angeordnet ist, verwendet werden kann. Beispielsweise werden durch Auswählen des Außenspiegeleinstellungsmerkmals auf der zweidimensionalen Anzeige 7 Außenspiegeleinstellungsfunktionen auf einer oder mehreren der Blenden 9 angezeigt, oder umgekehrt, sodass durch eine Eingabe 5 auf einer oder mehreren Blenden 9 eine Aufforderung auf der zweidimensionalen Anzeige 7 angezeigt wird. Optional können eine oder mehrere der Blenden 9 ein Authentifizierungsmerkmal, beispielsweise Fingerabdruckleser, Face 10, beinhalten.
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4 zeigt zwei schematische Darstellungen einer Benutzerschnittstelle 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.
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Das Lenkrad 20 umfasst einen Ring 21, und die Blende 9 ist innerhalb (4 (A)) oder außerhalb (4 (B)) des Rings 21 angeordnet.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Benutzerschnittstelle 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in zwei unterschiedlichen Modi. 5 wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
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Die Blende 9 ist mittels Berührungserfassung und optional Krafterfassung an der zweidimensional Anzeige 7 angebracht. Die zweidimensionale Anzeige 7 kann eine dedizierte Schnittstelle für den Fahrmodusselektor oder mit einer existierenden Anzeige kombiniert sein. Die Blende 9 ist eine Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22, d. h. eine Gangwahleinrichtung, zum Auswählen eines Fahrmodus, beispielsweise Drive, Neutral, Reverse, und/oder zum aktiven Übergehen von einem Modus in einen anderen, wenn der Benutzer 4 mit der Benutzerschnittstelle 1 interagiert, beispielsweise in Echtzeit. Die Blende 9 kann andere Funktionen als die der Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22 umfassen, kann beispielsweise einen Fahrerlebnismodus, beispielsweise Sport, Comfort, Eco Pro, oder andere fahrbezogene Einstellungen, beispielsweise Handbremse, Traktionskontrolle, beinhalten.
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Die Blende 9 ist zum Bereitstellen einer Eingabeschnittstelle 23 und einer Ausgabeschnittstelle 24 der Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22 eingerichtet. Zum Einbeziehen oder Bereitstellen einer Benutzerrückmeldung über die „Benutzerabsicht“ des Benutzers stellt die Oberflächenform der Blende 9 eine taktile Oberfläche, d. h. passive haptische Effekte, für den oder die Finger des Benutzers bereit. Darüber hinaus können aktive haptische Effekte, beispielsweise durch einen linearen Resonanzaktuator, einen piezoelektrischen haptischen Aktuator bereitgestellt, eine dynamische haptische Rückmeldung, beispielsweise einen einzelnen oder kontinuierlichen „strukturellen“ haptischen Effekt, in Echtzeit während der Interaktion des Benutzers mit der Benutzerschnittstelle 1 bereitstellen. Die Benutzerschnittstelle 1 ist zum Ausgeben eine visuellen und akustischen Ausgabe eingerichtet, wobei die visuelle Ausgabe auf der Blende 9 und/oder der umgebenden zweidimensionalen Anzeige 7 angezeigt wird, beispielsweise um den Motorstart, den Beginn einer Fahrt, die Aktivierung des Fahrmodus zu feiern. Darüber hinaus können haptische Effekte über andere Berührungspunkte an den Benutzer 4 übermittelt werden, beispielsweise die haptischen Effekte am Lenkrad, haptische Effekte am Sitz, um die mit der „Benutzerabsicht“ assoziierte Benutzerrückmeldung zu verbessern. Optional fungiert eine erforderte „Benutzerabsicht“ als eine „Sicherung“. Hierbei könnten unterschiedliche Formen der Benutzereingabe 5 erforderlich sein, um die Sicherung aufzuheben; zu Beispielen können Gesten mit einem einzigen Finger oder mit mehreren Fingern, beispielsweise ein Wischen mit 2 oder 3 Fingern, eine kreisförmige Geste, die möglicherweise durch den Benutzer 4 gelernt werden muss, durchgeführt auf der Blende 9 oder durchgeführt auf sowohl der Blende 9 als auch der umgebenden zweidimensionalen Anzeige 7, gehören. Die Sicherung kann mit oder ohne erlernte Geste aufgehoben werden, wobei die GUI Ziel-GUI-Elemente bereitstellt, die der Benutzer 4 bewältigen oder aktivieren muss, um die Kraftmaschine/den Motor zu aktivieren und den Fahrmodus oder Gang zu ändern; beispielsweise eine Aktion mit einem oder mehreren Fingern von einer Position zu einer anderen auf der 3D-Blende oder zwischen mehreren Zielpositionen (beispielsweise muss der Benutzer ein GUI-Element ziehen oder 3 Punkte oder 3 Oberflächenfacetten auf der Blende 9 visuell/grafisch verbinden (beispielsweise Zeichnen/Skizzieren, wie etwa der Benutzer 4 „verbindet die Punkte“ mit seinem Finger, ähnlich einer Punkt-zu-Punkt- oder Verbinde-die-Punkte-Zeichenübung für Kinder)).
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Die Blende 9 umfasst mehrere Oberflächenabschnitte 11a, 11b, die durch eine Kante 17 voneinander getrennt sind, wobei die Blende 9 eine längliche Form entlang einer Längenachse L umfasst. Die Längenachse L ist parallel zu der zweidimensionalen Anzeigeoberfläche 7. Die Blende 9 umfasst einen mittleren Oberflächenabschnitt 25, der parallel zu der zweidimensionalen Anzeige 7 ist, und zwei geneigte Oberflächenabschnitte 26, wobei der mittlere Oberflächenabschnitt 25 zwischen den geneigten Oberflächenabschnitten 26 angeordnet ist.
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Ein Benutzer 4 kann einen Fahrmodusauswahlbefehl über die Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22 eingeben, indem er einen Sucher von der zweidimensionalen Anzeige 7 entlang der Längenachse L über die Blende 9 zu der zweidimensionalen Anzeige 7 schiebt (5 (A)). Ein Benutzer 4 kann einen Benutzerschnittstellenaktivierungsbefehl über die Fahrmodusselektor-Schnittstelle 22 eingeben, indem er einen Sucher von der zweidimensionalen Anzeige 7 senkrecht zu der Längenachse L über die Blende 9 zu der zweidimensionalen Anzeige 7 schiebt (5 (B)).
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer Benutzerschnittstelle 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben.
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Das Lenkrad 20 umfasst 2 Griffelemente 27. Eine Blende 9 ist als eine Lenkradsteuerung 19 an jedem der zwei Griffelemente 27 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Benutzerschnittstelle
- 2
- Fahrzeug
- 3a, 3b, 3b', 3b''
- Informationen
- 4
- Benutzer
- 5
- Benutzereingabe
- 6
- Innenraum
- 7
- zweidimensionale Anzeige
- 8
- Anzeigeabschnitt
- 9
- Blende
- 10
- Kontaktoberfläche
- 11
- dreidimensionale Anzeigeoberfläche
- 11 a, 11b
- Oberflächenabschnitt
- 12
- Lichtleitermaterial
- 13
- Datenverarbeitungsvorrichtung
- 16
- Kontaktabschnitt
- 17
- Kante
- 18
- berührungsempfindliche Vorrichtung
- 19
- Lenkradsteuerungen
- 20
- Lenkrad
- 21
- Ring
- 22
- Fahrmodusselektor-Schnittstelle
- 23
- Eingabeschnittstelle
- 24
- Ausgabeschnittstelle
- 25
- mittlerer Oberflächenabschnitt
- 26
- geneigter Oberflächenabschnitt
- 27
- Griffelement
- L
- Längenachse
