DE202006008254U1 - Steering system for vehicle cockpit has steering wheel on which finger movements are detectable and evaluating signal generating switch - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für ein Fahrzeugcockpit, insbesondere zur Generierung von Steuerbefehlen nach Maßgabe anwenderseitiger Eingabeoperationen manueller Art.The The invention relates to a control system for a vehicle cockpit, in particular for generating control commands in accordance with user input operations manual type.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Bereich eines Fahrzeugcockpits Eingabeoperationen in einer für den Anwender besonders vorteilhaften Weise abzuwickeln.Of the Invention is based on the object in the area of a vehicle cockpit Input operations in a for to handle the user particularly advantageous manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeugcockpit mit:
- – einem Fahrzeuglenkrad das eine einem Anwender zugängliche Lenkradaußenfläche aufweist, wobei das Lenkrad derart ausgebildet ist, dass über dieses Fingerbewegungen auf der Lenkradaußenfläche erfassbar sind,
- – einer Auswertungsschaltung zur Generierung von Auswertungssignalen die als solche mit der Fingerbewegung auf der Lenkradaußenfläche und einer Kontaktierungsposition des Lenkrades im Zusammenhang stehen, und
- – einem Slavesystem das nach Maßgabe eines Ansteuersignales angesteuert wird, wobei das Ansteuersignal auf Grundlage der Auswertungssignale generiert wird.
- A vehicle steering wheel having a steering wheel outer surface accessible to a user, wherein the steering wheel is designed in such a way that it can be detected on the steering wheel outer surface via this finger movement,
- - An evaluation circuit for generating evaluation signals which are as such related to the finger movement on the steering wheel outer surface and a contacting position of the steering wheel, and
- - A slave system which is driven in accordance with a drive signal, wherein the drive signal is generated based on the evaluation signals.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, im Innenbereich eines Kraftfahrzeuges Eingabeoperationen in einer Weise zu veranlassen, die als solche nur geringe Aufmerksamkeit bindet und intuitiv vorteilhaft abwickelbar ist.Thereby is it possible in an advantageous manner in the interior of a motor vehicle input operations in one Wise way, as such, only low attention binds and is intuitively advantageous developable.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet das Slave-System einen Stellantrieb für ein Komfortsystem im Bereich des Kraftfahrzeuges. Das Slave-System kann hierbei insbesondere eine Stelltriebfamilie eines Fahrzeugsitz-Einstellsystems bilden. Über das Slave-System kann dabei insbesondere der Fahrzeugsitzzustand auf die individuellen Anforderungen des jeweiligen Sitzanwenders eingestellt werden. Ein Vor-Einstellzustand für diesen Fahrzeugsitz kann in einer Datei abgespeichert sein. Dieser Sitz-Einstellzustand kann nach Maßgabe der anwenderseitigen Einstelloperationen verändert werden. Der Sitz kann mit einer Erfassungseinrichtung versehen sein, durch welche die Flächenpressung der Sitzfläche erfasst wird. Diese Flächenpressung kann in einem Display angezeigt werden. Auch die Sitzeinstellungsveränderung und Veränderung der Flächenpressung kann während des Änderungsvorganges am Display visualisiert werden.According to one particularly preferred embodiment According to the invention, the slave system forms an actuator for a comfort system in the area of the motor vehicle. The slave system can in particular form an actuator family of a vehicle seat adjustment system. About the Slave system can in particular the vehicle seat state on set the individual requirements of the respective seat user become. A pre-set state for this vehicle seat may be stored in a file. This seat adjustment state may after proviso the user-side setting operations are changed. The seat can be provided with a detection device through which the surface pressure the seat is detected. This surface pressure can be displayed in a display. Also the seat adjustment change and change the surface pressure can during the change process be visualized on the display.
Das Slave-System kann weiterhin auch ein Spiegelsystem, insbesondere ein Außenspiegelsystem des Fahrzeuges, ein Lüftungssystem, insbesondere ein Richtdüsensystem des Lüftungssystems, ein Schiebedach oder ein anderweitiges nach Maßgabe des Anwenders zu veränderndes System des Fahrzeugs sein. Das Slave-System kann auch Teil eines Navigationssystems oder eines mobilen Kommunikationssystems bilden.The Slave system can also be a mirror system, in particular an exterior mirror system of the vehicle, a ventilation system, in particular a directional nozzle system of the ventilation system, a Sliding roof or otherwise to be changed in accordance with the user System of the vehicle. The slave system can also be part of a navigation system or a mobile communication system.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeuglenkrad derart ausgebildet, dass über dieses ein Wecksignal generierbar ist, das das erfindungsgemäße Eingabesystem in einen Zustand bringt, in welchem bestimmte Eingabeaktionen durchführbar sind. Dieses Wecksignal kann beispielsweise so festgelegt sein, dass dieses in der Art eines Doppelklopfsignals erzeugt wird. Das Wecksignal kann auch durch ein markantes Griffereignis, insbesondere einen bestimmten Anpressdruck generiert werden. So kann beispielsweise durch rasches zweimaliges Aufklopfen eines Daumens auf die Lenkradfläche, oder besonders festes Ergreifen desselben das erfindungsgemäße Steuersystem in einen Wachzustand verbracht werden, in welchem durch nachfolgende Streichbewegungen auf dem Fahrzeuglenkrad eine touchpadartige Navigation innerhalb eines vorzugsweise graphisch visualisierten Menüs erfolgen kann.According to one particularly preferred embodiment the invention, the vehicle steering wheel is designed such that on this a wake-up signal can be generated, which is the input system according to the invention into a state in which certain input actions are feasible. This alarm signal can for example be set so that this is generated in the manner of a double knock signal. The alarm signal can also be characterized by a striking grip event, especially one be generated specific contact pressure. So, for example by quickly tapping a thumb twice on the steering wheel surface, or particularly firm grasp the same control system of the invention be brought into a waking state in which by subsequent Strokes on the vehicle steering wheel a touchpad-like navigation within a preferably graphically visualized menu can.
Es ist möglich, eine über eine, oder mehrere Displayeinrichtungen visualisierte Benutzeroberfläche vorzusehen, wobei diese Benutzeroberfläche so gestaltet ist, dass über bestimmte Umfangsabschnitte des Lenkrades ein direkter Einstieg in ein entsprechendes Untermenue oder Operationsfenster ermöglicht wird. Die Polarposition auf dem Lenkrad stellt damit eine erste Information dar. Es ist möglich durch Bewegung entlang einer Torus-Radialschnittbahn (d.h. einer Bahn die quer zur Umfangsrichtung des Lenkradtorus verläuft, also um den umgriffenen Toruskörper, d.i. im wesentlichen entlang einer Schnittkante die entsteht wenn das Lenkrad in einer die Lenkradachse enthaltenden Axialebenen geschnitten wird) eine weitere Führungsinformation, insbesondere Kugeloberflächenkoordinaten zu erlangen.It is possible, one over provide one or more display devices visualized user interface, being this UI designed so that over certain peripheral sections of the steering wheel a direct entry is made possible in a corresponding submenu or operation window. The polar position on the steering wheel thus provides first information It is possible by movement along a torus radial section path (i.e. Path which runs transversely to the circumferential direction of the steering wheel, so around the torpedo body, i.e. essentially along a cutting edge which arises when cut the steering wheel in an axial planes containing the steering wheel axis becomes) another guidance information, in particular spherical surface coordinates to get.
Es ist möglich, das erfindungsgemäße Eingabesystem so zu gestalten, dass über eine erste Fingerbewegung ein Eingabeauflösungsbereich in einer ersten Richtung, z.B. der x-Richtung in einem Menüfenster definiert wird. Dieser Eingabebereich kann beispielsweise eine Länge von etwa 7 cm aufweisen, d.h. einer Länge die durch reine Drehung des Daumens mühelos überstrichen und fein koordiniert werden kann. Über die zweite Fingerbewegung kann ein Aufgabelösungsbereich in einer zweiten Richtung, z.B. einer Querrichtung definiert werden. Dieser zweite Auflösungsbereich kann beispielsweise über eine Strecke von 4 cm, d.h. einer Fläche die durch einfaches Knicken oder Strecken des Daumens überstrichen werden kann, definiert werden. Es ist möglich, die Erhebung der Cursorsteuerungsdaten aus dem Lenkrad in einer Weise vorzunehmen, in welcher ein momentaner Griffzustand (Griffzustand beim Wecken) als Neutralzustand festgelegt wird, und nachfolgende Änderungen des Hand-, und Fingerkontaktes zu Cursorsteuersignalen führen. Die Kalibrierung des Erfassungssystems ist vorzugsweise so abgestimmt, dass keine unnötig großen Übersetzungsverhältnisse zwischen der Bewegung der Finger auf dem Lenkrad und Bewegungen eines Cursors oder Selektionstools im Display eintreten.It is possible to design the input system according to the invention such that a first range of finger movement defines an input resolution range in a first direction, for example the x direction, in a menu window. This input area may, for example, have a length of about 7 cm, ie a length which can be effortlessly crossed over by fine rotation of the thumb and finely coordinated. By way of the second finger movement, a application solution area can be defined in a second direction, for example a transverse direction. This second resolution range can be defined, for example, over a distance of 4 cm, ie an area that can be covered by simply bending or stretching the thumb. It is possible to perform the collection of the cursor control data from the steering wheel in a manner such as which a current grip state (grip state when awakening) is set as a neutral state, and subsequent changes of the hand and finger contact lead to cursor control signals. The calibration of the detection system is preferably tuned so that no unnecessarily large gear ratios between the movement of the fingers on the steering wheel and movements of a cursor or selection tool in the display occur.
Alternativ zu der Navigation über die Fahrzeuglenkradaußenfläche, oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme ist es auch möglich, im Bereich der Fahrzeugmittelkonsole Detektionsstrukturen vorzusehen, über welche eine vom Anwender ausgeführte Handbewegung, insbesondere Geste im Mittelkonsolenbereich erfasst werden kann. Diese Geste kann dazu führen, das Eingabesystem zu aktivieren. Das Eingabesystem kann derart konfiguriert sein, dass über die im Bereich der Mittelkonsole mit der entsprechenden Hand, (bei Linkslenkung rechte Hand) ausgeführte Geste eine Querbewegung durch ein Menü erfolgt. Nach Selektion eines entsprechenden Menüfensters, beispielsweise durch markantes Absenken der Gesten-Hand, oder durch markantes Aufklopfen mit der anderen Hand auf das Fahrzeuglenkrad, kann ein entsprechendes Menüfenster selektiert werden. In diesem selektierten Menüfenster kann dann eine feinmotorisch gut koordinierte Feinsteuerung oder Detailnavigation über das Lenkradtouchpad vorgenommen werden.alternative to the navigation over the vehicle steering wheel outer surface, or also in combination with this measure it is also possible in the Provision area of the vehicle center console detection structures, via which one executed by the user Hand movement, especially gesture detected in the center console area can be. This gesture can lead to the input system too activate. The input system may be configured such that via the in the area of the center console with the appropriate hand (left-hand drive right hand) Gesture a cross motion through a menu. After selection of a corresponding menu window, for example, by striking lowering the gesture hand, or by striking the other hand on the vehicle steering wheel, can a corresponding menu window be selected. In this selected menu window can then a fine motor well coordinated fine control or detailed navigation over the Lenkradtouchpad be made.
Es ist möglich, das Fahrzeugcockpit derart auszugestalten, dass über die Displayeinrichtung Veränderungsmöglichkeiten des selektierten Systems visualisiert werden. Es ist möglich, im Bereich des Fahrzeugcockpits mehrere Displayeinrichtungen vorzusehen. So ist es beispielsweise möglich, in dem bei einem konventionellen Fahrzeugcockpits typischerweise von dem Tachometersystem eingenommenen Bereich hinter dem Fahrzeuglenkrad eine Displayanordnung (back wheel display) vorzusehen, über welche die hier typischerweise abgelesenen Signale eingeblendet werden. Parallel hierzu können insbesondere im Bereich der Mittelkonsole weitere (Flachbildschierm-)Displayeinrichtungen vorgesehen sein. Es ist möglich, die Ansteuerung dieser Displayeinrichtung so zu bewerkstelligen, dass ähnlich einer Drag and Drop Funktion bestimmte Bildeffekte aus dem jeweiligen Display, z.B. dem Flachdisplay im Bereich der Mittelkonsole in den Bereich des Displays hinter dem Fahrzeuglenkrad, oder auch in ein Head up Display hineinverlagert werden können und aus diesem selektierten Bereich wieder entnommen und beispielsweise in das Mittelkonsolendisplay „zurückgeworfen" werden können. Die Präsentationscharakteristik im Bereich der jeweiligen Displayeinrichtunngen (Head-Up-Display, Back-Wheel-Display und Mittelkonsolen-Display) kann sich ähneln und ggf. auf die jeweiligen Wiedergabeorte besonders abgestimmt sein.It is possible, To design the vehicle cockpit such that on the display device possibilities for change of the selected system. It is possible in the Provision area of the vehicle cockpit several display devices. For example, it is possible in the case of a conventional vehicle cockpit typically from the tachometer system occupied area behind the vehicle steering wheel to provide a display arrangement (back wheel display), via which the signals typically read here are displayed. In parallel to this, in particular in the area of the center console further (flat screen) display facilities be provided. It is possible, to accomplish the control of this display device so that similar a drag and drop function certain image effects from the respective Display, e.g. the flat display in the area of the center console in the Area of the display behind the vehicle steering wheel, or in a Head up display can be moved into and selected from this Removed area and, for example, in the center console display "thrown back" presentation characteristics in the area of the respective display devices (head-up display, Back-wheel display and center console display) may look alike and possibly be specially adapted to the respective playback locations.
Das Konzept, bestimmte Visualisierungseffekte durch eine Drag and Drop Funktion im Bereich eines Fahrzeugcockpits zu ermöglichen, kann auch unabhängig von dem vorangehend spezifizierten Fahrzeuglenkrad und dem Gestensteuerungskonzept als eigenständiges, erfindungsgemäßes Konzept angesehen sein. Insbesondere das Konzept einen Navigationssystembildinhalt, oder einen Tachometer aus dem Projektionsbereich eines Head-Up-Displays in den Bereich der Mittelkonsole zurückzuwerfen, kann als eigenständiger Erfindungsgedanke angesehen werden.The Concept, certain visualization effects through a drag and drop To enable function in the area of a vehicle cockpit can also be independent from the previously specified vehicle steering wheel and the gesture control concept as an independent, inventive concept be viewed. In particular, the concept of a navigation system image content, or a speedometer from the projection area of a head-up display Throwing back into the area of the center console can be considered as an independent inventive idea be considered.
Es ist auch möglich, über die gestenartige Querbewegung der Hand eines Anwenders eine Navigation innerhalb des über das Back-Wheel-Display (Tachodisplay) wiedergegebenen Menuesystems vorzunehemen.It is also possible over the gesture-like cross motion of a user's hand a navigation within the over the back-wheel display (Tachodisplay) played menu system vorzunehemen.
Im Bereich des Lenkrades können Strukturen vorgesehen sein, die alternativ zu der Touchpad-Struktur des Lenkrades, oder insbesondere in Kombination hiermit auch eine Detektion der Bewegung einer Hand gegenüber dem Lenkrad – insbesondere einer Querbewegung vor dem Lenkrad – ermöglichen und hierdurch eine Generierung von Steuersignalen für die Selektion innerhalb eines Menuesystems ermöglichen das als solche über das Back-Wheel-Display (Tachodisplay) visualisiert wird.in the Area of the steering wheel can Structures may be provided which are alternative to the touchpad structure the steering wheel, or in particular in combination herewith also a Detecting the movement of a hand relative to the steering wheel - in particular a transverse movement in front of the steering wheel - allow and thereby one Generation of control signals for the selection within a menu system make this possible as such via the back-wheel display (Tachodisplay) is visualized.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further Details and features of the invention will become apparent from the following Description in connection with the drawing. It shows:
Das
in
Diese
Slave-Systeme können über das
erfindungsgemäße Fahrzeuglenkrad
angesteuert werden und erhalten hierbei benutzerspezifisch gewünschte Konfigurationen.
Das Slave-System kann beispielsweise eine Stelltriebfamilie eines
Fahrzeugsitzes sein, sodass über
das Fahrzeuglenkrad eine Positionierung des Fahrzeugsitzes in Fahrzeuglenkrichtung sowie
in Höhenrichtung
(siehe Pfeilsymbole) möglich wird.
weiterhin kann über
das erfindungsgemäße Stelltriebsystem
auch eine Veränderung
des Einstellzustandes der Rückenlehne,
vorzugsweise in mehreren Zonen sowie auch eine Höheneinstellung der Kopfstütze erfolgen.
Es ist möglich,
zur visualisierten Unterstützung
des Fahrzeugsitzeinstellvorganges im Bereich des Displays
Das erfindungsgemäße, als Touchpadsystem verwendbare Lenkrad eignet sich auch für die Bewegung innerhalb eines Menüs, oder auf eine Benutzeroberfläche, das, bzw. die beispielsweise lediglich zur Ansteuerung eines Fahrzeugnavigationssystems oder zur nutzerspezifischen Konfiguration anderweitiger Displayeinrichtungen des Fahrzeugs dient.The according to the invention, as Touchpad system usable steering wheel is also suitable for the movement within a menu, or on a user interface, that, or the example, only for driving a vehicle navigation system or for the user-specific configuration of other display devices the vehicle is used.
Über das
erfindungsgemäße Fahrzeuglenkrad
ist es beispielsweise möglich,
Drag and Drop Funktionen zu ermöglichen,
die es insbesondere gestatten, Visualisierungseffekte im Bereich
des hinter dem Fahrzeuglenkrad
Es
ist möglich,
im Bereich der Mittelkonsole des Fahrzeuges, oder auch des Lenkrades
ein Gestendetektionssystem
Es ist möglich, über das erfindungsgemäß als Touchpadsystem ausgebildete Fahrzeuglenkrad und das vorzugsweise in Kombination hiermit vorgesehene Gestendetektionssystem verschiedenste Eingabekonzepte abzustimmen. So ist es möglich, Eingabekonzepte zu selektieren, die im wesentlichen eine vollständige Eingabe nur über das Fahrzeuglenkrad ermöglichen. Weiterhin ist es möglich, Eingabekonzepte zu selektieren, die eine vollständige Selektion und Steuerkoordination über das Gesten erfassungssystem im Bereich der Mittelkonsole ermöglichen. Auch beide Eingabekonzepte können, wie bereits angesprochen, kombiniert ausgeführt werden. Es ist möglich, im Bereich des Fahrzeugs weitere, als Touchpad wirksame Eingabeflächen vorzusehen. Hierzu kommen insbesondere die Seitenflächen der jeweiligen Türverkleidung in Betracht. Diese Zonen eignen sich insbesondere zur Koordination der Spiegeleinstellung sowie zur Koordination des Fensteröffnungsgrades.It is possible to adjust a wide variety of input concepts via the vehicle steering wheel designed according to the invention as a touchpad system and the gesture detection system preferably provided in combination therewith. So it is possible to select input concepts that are essentially allow a complete input only via the vehicle steering wheel. Furthermore, it is possible to select input concepts that allow complete selection and control coordination via the gesture detection system in the center console area. Both input concepts can also be combined, as already mentioned. It is possible to provide additional, effective as a touchpad input surfaces in the area of the vehicle. For this purpose, in particular the side surfaces of the respective door trim into consideration. These zones are particularly suitable for coordinating the mirror adjustment and for coordinating the window opening degree.
Wie
aus
Über die
entsprechend gewonnenen Informationen kann die Displayeinrichtung
Im
Gesamtverbund kann über
das Lenkrad, das Gestensystem und das Display
Für die Touchpadstruktur des Lenkrades kommen an sich bekannte Touchpad-Technologien in Betracht. Weiterhin ist es möglich. unterhalb der Decklage des Lenkrades eine Lage aus einem resistiven Material vorzusehen. Diese resistive Folienlage ist vorzugsweise über mehrere, voneinander beabstandete Anschlusspunkte an ein LC-Netzwerk, bzw. Netzwerksystem angebunden angebunden. Für diese LC-Netzwerk ergibt sich bei Ergreifen des Lenkrades ein bestimmter interner Zustand. Dieser Zustand ändert sich mit einer Veränderung der Lage der Kontaktzonen der hand- und Fingerflächen des Anwenders auf dem Lenkrad. Diese Änderungen werden der Generierung von „X/Y"-Informationen zugrunde gelegt. Das derartige, in das Lenkrad eingebundene Detektionssystem kann sich laufend selbst kalibrieren und auf eine Nullage zurückdämpfen, so dass nur Bewegungen und Änderungen der Lenkradkontaktierung die in ihrer Art als typische Touchpadbewegungen erscheinen zur Generierung der Steuersignale führen.For the touchpad structure the steering wheel are known per se touchpad technologies into consideration. It is still possible. below the top layer of the steering wheel a layer of a resistive Provide material. This resistive film layer is preferably over several, spaced connection points to an LC network or network system tethered tethered. For This LC network results in a particular grip on the steering wheel internal condition. This condition changes with a change the location of the contact zones of the user's hand and finger surfaces on the Steering wheel. These changes are based on the generation of "X / Y" information. in the steering wheel integrated detection system can constantly self calibrate and steam back to a neutral position, leaving only motions and changes the Lenkradkontaktierung in their kind as typical Touchpadbewegungen appear to generate the control signals.
Das Lenkrad kann so ausgebildet sein, dass dieses die Generierung der „Cursorsteuerung" durch mehrere Fingerkontaktzonen ermöglicht. Wird beispielsweise der linke Daumen nach oben bewegt kann dies eine Cursorbewegung im Display in X-Richtung herbeiführen. Wird anschließend der Daumen der rechten Hand auf der Lenkradfläche im wesentlichen horizontal bewegt, so kann dies eine Fortsetzung der Cursorbewegung nach rechts, bzw. links bewirken. Das Touch-Padsystem ist vorzugsweise so ausgebildet, dass dieses eine mehrfachkontaktierung zulässt und nur Verlagerungen der Kontaktstellen zur Steuersignalgenerierung verwendet.The Steering wheel can be designed so that this generation of the "cursor control" by multiple finger contact zones allows. For example, if the left thumb moves upwards this can cause a cursor movement in the display in X-direction. Becomes subsequently the thumb of the right hand on the steering wheel surface substantially horizontal moved, this may be a continuation of the cursor movement to the right, or to the left. The touch pad system is preferably designed that this allows a multiple contact and only displacements of the contact points used for control signal generation.
Es ist möglich, die Auflösung des Lenkradtouchpads derart hoch zu gestalten dass das Lenkrad, insbesondere der Bereich der Airbag-Abdeckung als folienartige Eingabetastatur verwendet werden kann. Das Lenkrad kann so ausgestaltet sein, dass auch der Anpressdruck auf die Lenkradfläche detektiert und zur Generierung von Signalen herangezogen werden kann. Die Lenkradfläche kann mit Symbolen versehen sein die eine direkte Zuordnung von Lenkradzonen zu bestimmten Funktionen visualisieren.It is possible, the resolution the steering wheel touchpad so high that the steering wheel, in particular the area of the airbag cover as a sheet-like input keyboard can be used. The steering wheel can be designed so that also the contact pressure on the steering wheel surface detected and for generation can be used by signals. The steering wheel surface can with Be provided symbols that a direct assignment of steering wheel zones to visualize specific functions.
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