DE202020100250U1

DE202020100250U1 - Fahrzeugeingabevorrichtung mit Versatzregistrierung

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Publication number: DE202020100250U1
Application number: DE202020100250.3U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2030-01-18
Also published as: US20200233540A1; CN211403402U; US10817141B2

Abstract

Fahrzeugeingabevorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen Touchscreen, der ein Array von Näherungssensoren aufweist, das sich an einem Fahrzeug befindet;
eine Anzeige, die virtuelle Eingabesymbole anzeigt; und
eine Steuerung, die einen Ort einer Benutzereingabe von den Näherungssensoren bestimmt,
einen Versatz der Eingabe von einem der virtuellen Eingabesymbole bestimmt und einen Erfassungsbereich der Näherungssensoren für das Symbol auf Grundlage des Versatzes einstellt.

Description

GEBIET
Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft im Allgemeinen Fahrzeugeingabevorrichtungen und betrifft insbesondere eine Eingabevorrichtung, wie etwa eine Tastenfeldanzeige, zur Verwendung an einem Fahrzeug.
Technische Probleme des Standes der Technik werden durch das Gebrauchsmuster gelöst.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit verschiedenen Benutzereingabevorrichtungen zum Eingeben von Benutzereingaben ausgestattet, um Vorrichtungen oder Funktionen zu steuern. Beispielsweise werden Tastenfelder oftmals an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie bereitgestellt, um es einem Benutzer zu ermöglichen, eine Abfolge von Eingaben als einen Code einzugeben, um eine Türverriegelungs- oder -entriegelungsfunktion zu aktivieren, ohne einen mechanischen Schlüssel oder Schlüsselanhänger verwenden zu müssen. Herkömmliche an Kraftfahrzeugen genutzte Tastenfelder beinhalten üblicherweise mechanische Schalter, die durch einen Benutzer betätigt werden können. Des Weiteren sind Anzeigevorrichtungen oftmals in dem Innenraum des Fahrzeugs umgesetzt. Es wäre wünschenswert, eine verbesserte Eingabevorrichtung bereitzustellen, die sich leichter an variierende Verwendungsbedingungen anpassen kann.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt des vorliegenden Gebrauchsmusters ist eine Fahrzeugeingabevorrichtung bereitgestellt. Die Fahrzeugeingabevorrichtung beinhaltet einen Touchscreen, der ein Array von Näherungssensoren aufweist, das sich an einem Fahrzeug befindet, eine Anzeige, die virtuelle Eingabesymbole anzeigt, und eine Steuerung, die einen Ort einer Benutzereingabe von den Näherungssensoren bestimmt, einen Versatz der Eingabe von einem der virtuellen Eingabesymbole bestimmt und einen Erfassungsbereich der Näherungssensoren für das Symbol auf Grundlage des Versatzes einstellt.
Ausführungsformen des ersten Aspekts des Gebrauchsmusters können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• die virtuellen Eingabesymbole definieren Tastenfeldeingaben für eine Tastenfeldvorrichtung;
• die Vorrichtung befindet sich an einer Außenseite des Fahrzeugs, um einen Fahrzeugzugriff auf Grundlage einer Benutzereingabe der Tastenfeldvorrichtung zu steuern;
• die Vorrichtung befindet sich an einer Fahrzeugsäule;
• jedes virtuelle Eingabesymbol wird zum Erfassen einer Benutzerinteraktion mit dem Symbol in einem Bereich der Anzeige über einer Vielzahl von Näherungssensoren angezeigt;
• mit der Vielzahl von Näherungssensoren erfasste Signale werden summiert, um einen Gesamtsignalwert bereitzustellen, der verwendet wird, um ein Tastenfeld zu aktivieren;
• die Steuerung stellt einen Versatz für jedes der virtuellen Eingabesymbole auf Grundlage des Versatzes ein;
• die Näherungssensoren umfassen kapazitive Sensoren;
• die kapazitiven Sensoren sind in einem Array konfiguriert;
• die Steuerung speichert den Versatz für einen eindeutigen Benutzer auf einem Speicher und stellt den Sensorbereich auf Grundlage des gespeicherten Versatzes für eine zukünftige Verwendung durch den Benutzer ein; und
• der eindeutige Benutzer wird auf Grundlage eines Benutzeridentifikationssensors identifiziert.

Gemäß einem weiteren Aspekt des vorliegenden Gebrauchsmusters ist eine Fahrzeugtastenfeldvorrichtung bereitgestellt. Die Fahrzeugtastenfeldvorrichtung beinhaltet einen Touchscreen, der ein Array von Näherungssensoren aufweist, das sich an einer Außenseite eines Fahrzeugs befindet, eine Tastenfeldanzeige, die virtuelle Eingabeschaltflächensymbole nahe den Näherungssensoren anzeigt, und eine Steuerung, die einen Ort einer Benutzereingabe von den Näherungssensoren bestimmt, einen Versatz der Eingabe von einem der virtuellen Eingabesymbole bestimmt und einen Erfassungsbereich der Näherungssensoren für das Symbol auf Grundlage des Versatzes einstellt.
Ausführungsformen des zweiten Aspekts des Gebrauchsmusters können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• die Vorrichtung ist konfiguriert, um einen Fahrzeugriff auf Grundlage einer Benutzereingabe der Tastenfeldvorrichtung zu steuern;
• jedes virtuelle Eingabeschaltflächensymbol wird zum Erfassen einer Benutzerinteraktion mit dem virtuellen Schaltflächensymbol in einem Bereich der Anzeige über einer Vielzahl von Näherungssensoren angezeigt;
• die Näherungssensoren umfassen kapazitive Sensoren, wobei die kapazitiven Sensoren in einem Array konfiguriert sind;
• jedes virtuelle Eingabesymbol wird zum Erfassen einer Benutzerinteraktion mit dem Symbol in einem Bereich der Anzeige über einer Vielzahl von Näherungssensoren angezeigt; und
• die Steuerung speichert den Versatz für einen eindeutigen Benutzer auf einem Speicher und stellt den Sensorbereich auf Grundlage des gespeicherten Versatzes für eine zukünftige Verwendung durch den Benutzer ein, wobei der eindeutige Benutzer auf Grundlage einer Benutzeridentifikation identifiziert wird.

Ausführungsformen des dritten Aspekts des Gebrauchsmusters können ein beliebiges oder eine Kombination des folgenden Merkmals beinhalten:

• die virtuellen Eingabesymbole definierten Tastenfeldeingaben für eine Tastenfeldvorrichtung, wobei sich die Vorrichtung an einer Außenseite des Fahrzeugs befindet, um einen Fahrzeugzugriff auf Grundlage einer Benutzereingabe der Tastenfeldvorrichtung zu steuern; und
• die Steuerung speichert den Versatz für einen eindeutigen Benutzer auf einem Speicher und stellt den Erfassungsbereich auf Grundlage des gespeicherten Versatzes für eine zukünftige Verwendung durch den Benutzer ein.

Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale des vorliegenden Gebrauchsmusters werden für den Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, der Schutzansprüche und der beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
Figurenliste
In den Zeichnungen gilt:

1 ist eine perspektivische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, das gemäß einer Ausführungsform mit einer Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld zum Eingeben von Tastenfeldeingaben an dem Fahrzeug ausgestattet ist;
2 ist eine vergrößerte Ansicht von Teil 11 aus 1, welche die Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld veranschaulicht, die ein Tastenfeld einer ersten Größe anzeigt;
3 ist eine vergrößerte Ansicht von Teil II aus 1, welche die Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld veranschaulicht, die ein Tastenfeld einer verkleinerten zweiten Größe anzeigt;
4 ist ein schematisches Diagramm, das ein kapazitives Sensorarray zur Verwendung in der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld veranschaulicht, die gemäß einer ersten Ausführungsform mit den vergrößerten Tastenfeldern der ersten Größe überlagert ist;
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts aus 4, die ferner die vergrößerten Tastenfelder und das vergrößerte Sensorarray sowie einen Finger, der mit diesen interagiert, veranschaulicht;
6 ist ein schematisches Diagramm der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld, das ferner die kapazitiven Sensoren und die Tastenfelder in der verkleinerten zweiten Größe zeigt;
7 ist ein schematisches Diagramm, das einen vergrößerten Abschnitt der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld aus 6 veranschaulicht und ferner einen Finger veranschaulicht, der mit den Sensoren interagiert;
8 ist ein schematisches Diagramm eines kapazitiven Sensorarrays zur Verwendung in der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld gemäß einer zweiten Ausführungsform;
9 ist eine Querschnittsansicht durch Linie IX-IX aus 3, die Schichten der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld veranschaulicht;
10 ist ein Blockdiagramm, das die Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld gemäß einer Ausführungsform weiter veranschaulicht;
11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Steuern der variablen Größe der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
12 ist ein schematisches Diagramm, das eine Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld darstellt, die einen Aktivierungsbereich zum Erzeugen eines Versatzes gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
13 ist ein vergrößertes schematisches Diagramm, das einen Abschnitt der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld aus 12 veranschaulicht und ferner den Aktivierungsbereich eines Tastenfeldes veranschaulicht;
14 ist ein schematisches Diagramm, das die Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld aus 12 veranschaulicht und ferner den Versatzerfassungsbereich für jedes der virtuellen Schaltflächensymbole veranschaulicht;
15 ist ein vergrößertes schematisches Diagramm, das einen Abschnitt der Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld aus 12 veranschaulicht und ferner den Versatzerfassungsbereich veranschaulicht;
16 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Erfassen und Erzeugen des Versatzes für das Tastenfeld gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
17 ist ein vergrößertes schematisches Diagramm, das eine Benutzereingabevorrichtung für ein Fahrzeugtastenfeld veranschaulicht, die einen Aktivierungsbereich zum Erzeugen eines Versatzes gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
18A-18B ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zum Erfassen und Erzeugen des Versatzes für das Tastenfeld gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zusätzliche Merkmale und Vorteile des Gebrauchsmusters werden in der folgenden detaillierten Beschreibung dargelegt und sind für den Fachmann aus der Beschreibung ersichtlich oder werden durch Umsetzung des Gebrauchsmusters wie in der folgenden Beschreibung beschrieben zusammen mit den Schutzansprüchen und beigefügten Zeichnungen erkannt.
Für die Zwecke der Beschreibung in dieser Schrift beziehen sich die Ausdrücke „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „hinten“; „vorne“, „vertikal“, „horizontal“ und Ableitungen davon auf das Gebrauchsmuster wie in 1 ausgerichtet. Es versteht sich jedoch, dass das Gebrauchsmuster verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil vorgegeben ist. Zudem versteht es sich, dass die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten und in der nachstehenden Beschreibung beschriebenen konkreten Vorrichtungen und Prozesse lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Schutzansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte sind. Somit sind konkrete Abmessungen und andere physische Eigenschaften bezüglich der hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten, es sei denn, in den Schutzansprüchen ist ausdrücklich etwas anderes angegeben.
Unter Bezugnahme auf 1 weist ein mit Rädern versehenes Kraftfahrzeug 10 der Darstellung nach im Allgemeinen eine Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld auf, die als eine Tastenfeldbaugruppe zum Fahrzeugtürzugriff konfiguriert ist, welche es gemäß einer Ausführungsform einer Person ermöglicht, eine Abfolge von Eingaben einzugeben, wie etwa zum Verriegeln und Entriegeln der Fahrzeugtüren sowie zum Öffnen und Schließen dereinen oder mehreren Türen. Die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld kann außerdem als eine Eingabe- und Ausgabevorrichtung konfiguriert sein, um gemäß weiteren Ausführungsformen eine Anzeige und Benutzereingaben für andere Anwendungen bereitzustellen. Bei dem Fahrzeug 10 kann es sich um ein mit Rädern versehenes Fahrzeug handeln, das im Allgemeinen Fahrgasttüren 12 beinhaltet, die an der Fahrzeugkarosserie bereitgestellt sind, und wobei üblicherweise in jede Tür eine Türschlossverriegelungsbaugruppe eingebaut ist, um die Tür und andere Türen an dem Fahrzeug zu verriegeln und zu entriegeln, um einen Zugriff auf das Fahrzeug 10 zu steuern. Bei der Türschlossverriegelungsbaugruppe kann es sich um eine elektronisch gesteuerte Baugruppe handeln. Es versteht sich, dass ein Fahrer oder ein anderer Benutzer 18, z. B. ein Fahrgast, eine Schnittstelle mit der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld herstellen kann, um sich Eingaben, wie etwa Tastenfelder, anzeigen zu lassen und sequentiell einen Code als Abfolge von Eingaben von außerhalb oder von der Außenseite des Fahrzeugs 10 einzugeben. Die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld befindet sich der Darstellung nach an einer Stützsäule der Fahrzeugkarosserie, wie etwa der B-Säule 16, die sich im Allgemeinen zwischen einer vorderen Fahrgasttür und einer hinteren Fahrgasttür befindet und an der Seite des Fahrzeugs 10 nach außen gewandt ist. Es versteht sich, dass sich die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld an einer anderen Stelle an dem Fahrzeug 10 befinden kann, wie etwa innerhalb des Fensters 14 einer Fahrgasttür 12, der Windschutzscheibe, eines Türverkleidungsteils, einer Spiegelbaugruppe oder eines anderen Fahrzeugkarosserieelements.
Die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld nutzt vorteilhafterweise einen Touchscreen, der sich an der Außenseite des Fahrzeugs 10 befindet und für einen Benutzer außerhalb des Fahrzeugs 10 konfiguriert ist, um mit dem Touchscreen zu interagieren, um Benutzereingaben einzugeben. Des Weiteren beinhaltet die Fahrzeugeingabevorrichtung 20 eine Anzeige zum Anzeigen virtueller Eingabesymbole, die Näherungssensoren (z. B. kapazitive Sensoren) in einer einstellbaren Größe und in einem einstellbaren Trennabstand voneinander überlagern können. Ferner beinhaltet die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld eine Steuerung zum dynamischen Einstellen der Größe der angezeigten virtuellen Eingabesymbole auf Grundlage eines Benutzerberührungsereignisses. Wenn sich zum Beispiel ein Benutzer 18 dem Fahrzeug 10 nähert und anfangs mit der Eingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld interagiert, kann das Ausmaß einer erfassten Interaktion des Fingers des Benutzers erfasst werden und können die Größe der Tastenfelder und der Trennabstand zwischen benachbarten Tastenfeldern auf Grundlage der anfänglichen Interaktion mit dem Finger des Benutzers eingestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Größe erhöht werden, wenn der Betrag eines erfassten Signals aufgrund der Benutzerinteraktion niedrig ist, und kann die Größe verringert werden, wenn ein großes Signal erfasst wird. In einer konkreten Ausführungsform kann die Größe der Tastenfelder erhöht werden, wenn eine Sensoraktivität erkannt wird, jedoch keine Bestimmung vorgenommen werden kann, mit welchem Tastenfeld ein Kontakt hergestellt wurde.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 kann die Größe der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld zwischen einer vergrößerten ersten Größe mit einem größeren Trennabstand, der in 2 gezeigt ist, und einer verringerten zweiten Größe mit geringerem Trennabstand, der in 3 gezeigt ist, variieren. Der Touchscreen 22 weist Näherungssensoren auf und die Anzeige 24 überlagert die Näherungssensoren, um virtuelle Schaltflächensymbole 26 in Form auswählbarer Eingangsanschlussflächen mit Identifikationszeichen anzuzeigen. Die Zeichen werden einschließlich numerischer Zeichen 0-9 sowie anderen Zeichen zum Eingeben eines Codes gezeigt, wie etwa einer Abfolge von Zeicheneingaben, die von einem Benutzer eingegeben werden können, um einen Code einzugeben, der in die Steuerung programmiert ist. Die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld kann virtuelle Schaltflächensymbole 26 darstellen, welche die große erste Größe und einen größeren ersten Trennabstand zwischen benachbarten Symbolen 26 aufweisen, wie in 2 zu sehen ist. Dies ermöglicht es dem Benutzer, aufgrund der größeren Anzahl an Sensoren, die jedem virtuellen Schaltflächensymbol 26 zugeordnet sind, effizienter und effektiver mit dem Tastenfeld mit verbesserter Signalinteraktion zu interagieren. Wenn ein niedrigeres kapazitives Signal für die Verwendung mit dem Finger ausreichend ist und/oder eine diskretere Ausgabeanzeige erwünscht ist, kann das Tastenfeld in einem Modus mit verringerter zweiter Größe angezeigt und betrieben werden, der in 3 gezeigt ist und in dem jedes der virtuellen Schaltflächensymbole 26 eine kleinere zweite Größe aufweist und sich diese mit einem geringeren zweiten Trennabstand zwischen benachbarten Symbolen 26 näher aneinander befinden. Dies ermöglicht eine kompaktere Anzeige der virtuellen Schaltflächensymbole 26, was von Vorteil sein kann, wenn ein Benutzer einen Sicherheitscode eingibt, der für andere Personen nicht sichtbar sein soll.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 ist der Touchscreen 22 gemäß einer Ausführungsform mit einem Array von Näherungssensoren 30 veranschaulicht, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Die Näherungssensoren 30 sind gemäß einer ersten Ausführungsform als kapazitive Sensoren konfiguriert gezeigt, die Elektrodenpaare aufweisen. Jeder der kapazitiven Sensoren 30 beinhaltet eine erste Elektrode 60 und eine zweite Elektrode 64. Jede von der ersten und zweiten Elektrode 60 und 64 beinhaltet jeweils eine entsprechende Vielzahl von leitenden Elektrodenfingern 62 und 66. Somit weist die erste Elektrode 60 eine erste Vielzahl von Elektrodenfingern 62 auf und weist die zweite Elektrode 64 eine zweite Vielzahl von Elektrodenfingern 66 auf. Jeder von dem ersten und zweiten Elektrodenfinger 62 und 66 ist im Allgemeinen so positioniert, dass er zumindest in einem gewissen Grad in die andere von der ersten und zweiten Vielzahl von Elektrodenfingern 62 und 66 eingreift oder mit dieser verschachtelt ist, um ein kapazitives Aktivierungsfeld zum Erfassen der Anwesenheit eines Objekts, wie etwa einer Hand oder eines Fingers eines Benutzers, zu erzeugen. Jede der ersten Elektroden 60 kann als eine Empfangselektrode konfiguriert sein, die ein Erfassungssignal empfängt, und jede der zweiten Elektroden 64 kann als eine Antriebselektrode konfiguriert sein, um ein Antriebssignal zu empfangen. Die Elektroden 60 und 64 sind in einem Array von Zeilen und Spalten angeordnet. Den ersten Elektroden 60 werden Signale zugeführt, die auf Linien X1-Xn gezeigt sind, und die zweiten Elektroden empfangen Signale Y1-Y10, wie in 5 zu sehen ist. Jeder kapazitive Sensor 30 empfängt ein X-Signal, X1-X4, und erzeugt ein entsprechendes Y-Signal, Y1-Y10, das ein Aktivierungsfeld erzeugt und eine Angabe bezüglich der mit diesem kapazitiven Sensor 30 erfassten Kapazität bereitstellt.
Die kapazitiven Sensoren 30 stellen jeweils ein kapazitives Berührungsaktivierungsfeld bereit, um einen Kontakt oder eine enge Nähe (z. B. innerhalb eines Millimeters) eines Benutzers, wie etwa eines Fingers, in Relation zu dem entsprechenden kapazitiven Sensor 30 zu erfassen. Das kapazitive Berührungsaktivierungsfeld jedes kapazitiven Sensors 30 erkennt den Finger eines Benutzers, der elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften aufweist, die eine Veränderung oder Störung in dem kapazitiven Berührungsaktivierungsfeld herbeiführen, wie es Fachleuten ersichtlich sein sollte. Jeder der kapazitiven Sensoren 30 stellt ein erfasstes Signal für den entsprechenden Bereich nahe dem kapazitiven Sensor 30 bereit, wodurch eine Benutzereingabe für diesen Bereich angegeben wird. Eine Vielzahl von kapazitiven Sensoren 30 wird zusammen verwendet, um ein Signal für eine virtuelle Schaltfläche 26 oder ein virtuelles Tastenfeld bereitzustellen, und die Anzahl an jeder virtuellen Schaltfläche 26 zugeordneten kapazitiven Sensoren variiert abhängig von der Größe der virtuellen Schaltfläche 26.
In der gezeigten Ausführungsform weisen die kapazitiven Sensoren jeweils im Allgemeinen eine Antriebselektrode 60 und eine Empfangselektrode 64 auf, wobei jede ineinandergreifende Finger zum Erzeugen eines kapazitiven Bereichs aufweist. Es versteht sich, dass das Array von kapazitiven Sensoren durch gedruckte leitfähige Tinte oder durch Montieren von flexiblen leitenden Schaltungen auf ein Substrat gebildet werden kann. Gemäß einer Ausführungsform empfängt die Antriebselektrode 60 Rechteckwellen-Antriebssignalimpulse, die in einer Spannung V_I angelegt werden. Die Empfangselektrode 64 weist einen Ausgang zum Erzeugen einer Ausgangsspannung Vo auf. Es versteht sich, dass die Elektroden und Elektrodenfinger gemäß verschiedenen Ausführungsformen in verschiedenen Konfigurationen angeordnet sein können, um die kapazitiven Felder als Berührungsaktivierungsfelder zu erzeugen. Es versteht sich ferner, dass die kapazitiven Sensoren voneinander verschieden konfiguriert sein und dedizierte Signallinsen aufweisen können, die an die Antriebs- und Empfangselektroden gekoppelt sind.
Wie in 4 und 5 zu sehen ist, weist jedes virtuelle Schaltflächensymbol 26 eine erste Größe auf, die in diesem Beispiel zwölf (12) Näherungssensoren 30 überlagert. Dies bedeutet, dass die zwölf darunterliegenden Näherungssensoren 30 verwendet werden, um das Signal zu erfassen, das mit dem entsprechenden virtuellen Schaltflächensymbol 26 interagiert. Die in Zeilen und Spalten angeordneten virtuellen Schaltflächensymbole 26 sind der Darstellung nach über zwei Näherungssensoren von den benachbarten virtuellen Schaltflächensymbolen 26 getrennt, wobei die Sensoren einen Spalt dazwischen und somit einen ersten Trennabstand definieren. Wenn ein Finger eines Benutzers 18 mit dem Symbol 26 der ersten Größe interagiert, wie in 5 zu sehen ist, erzeugt jeder der Sensoren 30 in der Nähe des Fingers des Benutzers, der von dem virtuellen Schaltflächensymbol 26 überlagert ist, ein Signal, das verwendet werden kann, um eine Eingabe für das entsprechende virtuelle Schaltflächensymbole 26 einzugeben.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 weist die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld der Darstellung nach virtuelle Schaltflächensymbole 26 einer zweiten Größe auf, die kleiner als die in 4 und 5 gezeigte erste Größe ist. In diesem Beispiel überlagert die zweite Größe der virtuellen Schaltflächensymbole 26 vier (4) Näherungssensoren 30 und ist jedes der virtuellen Schaltflächensymbole 26 in Zeilen und Spalten von benachbarten Symbolen 26 durch einen zweiten Trennspalt oder -abstand eines Sensors 30 getrennt, der kleiner als der erste Abstand ist. Somit sind jedem virtuellen Schaltflächensymbol 26 lediglich vier Sensoren zugeordnet, die verwendet werden, um eine Eingabe mit dem entsprechenden virtuellen Schaltflächensymbol 26 zu identifizieren. Wenn ein Benutzer mit einem der Symbole 26 in der zweiten verringerten Größe interagiert, wie in 7 gezeigt, werden die vier kapazitiven Sensoren, die diesem Symbol 26 zugeordnet sind, verwendet, um ein Signal zu erzeugen, das die Interaktion damit angibt.Während die virtuellen Schaltflächensymbole 26 zentriert um die Anzeige gezeigt sind, versteht es sich, dass sich die virtuellen Schaltflächensymbole 26 an anderer Stelle auf der Anzeige befinden könnten, wie etwa in einer Ecke oder näher an einer Seite der Anzeige. Es versteht sich ferner, dass andere Größenvariationen zwischen der ersten Größe und der zweiten Größe verwendet werden können und der erste und der zweite Trennabstand für eine gegebene Anwendung größer oder kleiner sein können.
Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Array von Näherungssensoren 30' in Form von kapazitiven Einelektrodensensoren 30A'-30n' in einer zweiten Ausführungsform als Alternative zu der vorangehend erörterten kapazitiven Zweielektrodensensoranordnung veranschaulicht. In dieser Ausführungsform kann der Touchscreen 22 ein Array von mit einer einzigen Elektrode konfigurieren kapazitiven Sensoren 30' beinhalten, die Signale in Reihen X1-Xn und Spalten Y1-Yn empfangen. Das Array von Sensoren definiert hierbei Zeilen und Spalten von asymmetrischen kapazitiven Sensoren 30', die verwendet werden können, um eine Benutzerinteraktion mit virtuellen Schaltflächensymbolen variierender Größe mit der Anzahl an Sensoren 30' und einem Trennabstand zu erfassen, der abhängig von der Größe der virtuellen Schaltflächensymbole variiert, wie vorangehend in der Konfiguration mit zwei Elektrodensensoren erörtert.
Unter Bezugnahme auf 9 ist die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld gemäß einer Ausführungsform ferner in einem Querschnitt aus 3 veranschaulicht. Der Querschnitt veranschaulicht, wie eine Anzeige 80 durch eine Vielzahl von Schichten gebildet sein kann. Die Anzeige 80 kann durch eine Vielzahl von gestapelten Schichten gebildet sein. In einer beispielhaften Ausführungsform können die Schichten eine Trägerschale 70 umfassen, die aus einem wärmeleitenden Material gebildet sein kann. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen die Trägerschale 70 aus einem wärmeleitenden Kunststoff oder Polymermaterial gebildet sein, das mit einer Fahrzeugstruktur, wie etwa einer Stützsäule, leitend verbunden sein kann. In dieser Konfiguration kann überschüssige Wärme, die durch eine Hintergrundbeleuchtungsschicht 72 erzeugt werden kann, durch die Trägerschale 70 nach außen in ein Material geleitet werden, das die Tragstruktur bildet (z. B. ein metallisches Material, das den Rahmen des Fahrzeugs 10 bildet). Auf diese Weise kann die Anzeige 80 konfiguriert sein, um Wärme nach außen in eine oder mehrere Platten des Fahrzeugs 10 zu leiten, um jegliche unnötige und/oder potenziell schädliche Wärme abzuleiten.
Die Hintergrundbeleuchtungsschicht 72 kann benachbart zu und/oder in Kontakt mit der Trägerschale 70 sein. Die Hintergrundbeleuchtungsschicht 72 kann eine Vielzahl von LEDs oder andere hocheffiziente Lichtquellen umfassen, die über die Anzeigefläche jeder Anzeige verteilt sind. Die Lichtquellen der Hintergrundbeleuchtungsschicht 72 können konfiguriert sein, um ein erzeugtes Licht in einer direkten Beleuchtungskonfiguration direkt von der Hintergrundbeleuchtungsschicht 72 nach außen zu emittieren. Auf diese Weise kann die Anzeige 80 eine Helligkeit der auf der Anzeige angezeigten visuellen Informationen maximieren, sodass die Anzeige 80 in einem großen Bereich von Umgebungslichtbedingungen (z. B. dunklen Umgebungslichtbedingungen bis direkten Sonnenlichtbedingungen) funktionieren kann.
Im Betrieb kann die Steuerung der Anzeige 80 die Hintergrundbeleuchtungsschicht 72 steuern, um die erzeugte Emission des Lichts nach außen in eine Flüssigkristallanzeige-(liquid crystal display - LCD-)Schicht 74 zu leiten. Die Anzeige 74 kann das von der Hintergrundbeleuchtungsschicht 72 erzeugte Licht selektiv durch die Flüssigkristallanzeigeschicht 74 nach außen in eine oder mehrere von einer Heizschicht 76, einer Berührungssensorschicht 78 und/oder einer Schutzschicht 79 übertragen. In dieser Konfiguration kann die Anzeige 80 einen robusten Anzeige-Touchscreen bereitstellen, der gesteuert werden kann, um nicht nur die visuellen Informationen anzuzeigen, wie etwa Tastenfeldsymbole, sondern auch die Benutzerschnittstelle über kapazitive Sensoren in der Berührungssensorschicht 78 und verschiedene zusätzliche vorteilhafte Merkmale, wie hierin erörtert, bereitzustellen.
Die Heizschicht 76 kann als eine dünne Folie umgesetzt sein, die eine Vielzahl von Heizstreifen umfasst, die durch Indiumzinnoxid (ITO), eine leitende Folie oder leitende Tinte (PDOT) und/und verschiedene andere geeignete Materialien gebildet sein können. Die Berührungssensorschicht 78 kann durch die kapazitiven Sensoren oder verschiedene andere Formen von Näherungssensoren umgesetzt sein und kann eine Matrix aus Erfassungsregionen bilden, die über die Anzeigefläche der Anzeige 80 verteilt sind. Schließlich kann die Schutzschicht 79 einem kratz- und/oder schlagfesten Glas oder ähnlichen transparenten Material (z. B. Gorilla^® Glas, Willow^® Glas usw.) entsprechen und kann eine oder mehrere Beschichtungen (z. B. eine Titandioxid-Beschichtung) umfassen, die konfiguriert sind, um eine Ablagerung von Staub und/oder anderen Verunreinigungen zu verhindern. Dementsprechend kann die Anzeige wie hierin erörtert eine hochwirksame visuelle Anzeige 80 bereitstellen, die betreibbar sein kann, um verschiedene Benutzerschnittstellenfunktionen bereitzustellen und visuelle Informationen von der Außenseite des Fahrzeugs 10 zu kommunizieren.
Unter Bezugnahme auf 10 weist die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld ferner der Darstellung nach eine Steuerung 40 auf, die einen Mikroprozessor 42 und einen Speicher 44 beinhalten kann. Es versteht sich, dass die Steuerung 40 andere analoge und/oder digitale Steuerschaltungen beinhalten kann. Die Steuerung 40 empfängt die Sensorausgaben von den Näherungssensoren und erzeugt Ausgabesignale, um verschiedene Funktionen zu steuern. Beispielsweise können die Ausgabesignale eine Hintergrundbeleuchtung 46 für die Anzeige 80 steuern und können die Flüssigkristallanzeige 52 und andere Aspekte der Anzeige 80 steuern. Des Weiteren kann die Steuerung 40 den Türverriegelungs-/-entriegelung-/-öffnungs-/schließmechanismus 48 an dem Fahrzeug steuern. Ferner kann die Steuerung 40 Informationen an einem oder mehreren Mitfahrdiensten 50 bereitstellen. Beispielsweise kann ein Mitfahrdienst 50 ermöglichen, dass die Anzeige 80 andere Informationen für Mitfahrbenutzer anzeigt und dass andere Eingaben an dem Touchscreen eingegeben werden können. Die Steuerung 40 kann eine auf dem Speicher 44 gespeicherte Steuerroutine 100 über den Mikroprozessor 42 ausführen, um die verschiedenen Funktionen zu steuern. Des Weiteren kann die Steuerung 40 eine Versatzsteuerroutine 200 gemäß einer ersten Ausführungsform oder eine Versatzsteuerroutine 300 gemäß einer zweiten Ausführungsform ausführen. Eine oder beide der Versatzsteuerroutinen 200 und 300 sind auf einem Speicher gespeichert und werden von dem Mikroprozessor 42 der Steuerung 40 ausgeführt. Des Weiteren können gespeicherte Versatzwerte, die für einen Benutzer eindeutig sind, auf dem Speicher 44 gespeichert und verwendet werden, um den Versatz auszuwählen, der verwendet wird, um den Erfassungsbereich für ein oder mehrere virtuelle Schaltflächensymbole für einen gegebenen Benutzer einzustellen.
Unter Bezugnahme auf 11 ist die Steuerroutine 100 zum Steuern der variablen Größe und des variablen Trennabstands der virtuellen Symbole gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Die Routine 100 beginnt bei Schritt 102 und geht zu Schritt 104 über, um den Schwellenwert auf den niedrigsten Wert einzustellen, der als THR_min gezeigt und gleich einem Rauschparameter (NOISE) multipliziert mit einem Faktor von 1,5 ist. Als Nächstes geht die Routine 100 zu Schritt 106 über, um das kapazitive Signal aller kapazitiven Sensoren zu erhalten. Bei Schritt 108 findet die Routine 100 zu einem gegebenen Zeitpunkt t einen Satz S,t kapazitiver Sensoren mit einem Wert C_ij , der größer als der Mindestschwellenwert THR_min ist. Danach geht die Routine 100 zu Entscheidungsschritt 110 über, um zu bestimmen, ob der Satz S,t von Sensorwerten für den aktuellen Wert gleich dem vorangehenden Wert und nicht leer ist, und kehrt, falls dies nicht der Fall ist, zu Schritt 104 zurück. Andernfalls geht die Routine 100 zu Schritt 112 über, um alle zusammenhängenden Bereiche der Touchscreen-Anzeige mit Berührungspunkten zu finden, und geht dann zu Schritt 114 über, um den größten zusammenhängenden Bereich zu bestimmen. Als Nächstes bestimmt die Routine 100 bei Schritt 116 das Mindest- und Maximalsignal für Sensoren in dem größten Berührungsbereich, der mit C_min und C_max bezeichnet ist, stellt die Mindestsensorschwelle auf einen Wert C_min abzüglich Rauschen und multipliziert mit 1,5 ein; stellt gegebenenfalls eine Maximalschwelle auf Cmax zuzüglich Rauschen und multipliziert mit 1,5 ein; und verwendet diese Schwellenwerte bei nachfolgenden Benutzereingabeberührungen. Bei Schritt 118 summiert die Routine 100 alle Signale für kapazitive Sensoren in dem größten Berührungsbereich, um ein maximales Berührungssignal zu finden, stellt eine Mindestberührungsschwelle auf das maximale Berührungssignal dividiert durch 2 ein; und verwendet diesen Schwellenwert für nachfolgende Benutzereingabeberührungen. Schließlich findet die Routine 100 bei Schritt 120 einen maximalen Berührungsbereich, indem sie die Größe aller aktiven Sensoren in dem größten Berührungsbereich addiert; stellt den maximalen Berührungsbereich auf die Mindestschaltflächengröße ein, wenn dieser kleiner als der maximale Bereich ist; stellt den maximalen Berührungsbereich auf die maximale Schaltflächengröße ein, wenn dieser größer als der maximale Bereich ist; und stellt die Schaltflächengröße auf den maximalen Berührungsbereich ein oder verwendet alternativ eine Nachschlagetabelle 120, bevor sie zu Schritt 122 zurückgekehrt.
Dementsprechend nutzt die Fahrzeugeingabevorrichtung 20 vorteilhafterweise eine Touchscreen-Anzeige 80 und virtuelle Schaltflächensymbole 26, um ein Tastenfeld an einem Fahrzeug bereitzustellen. Die Fahrzeugeingabevorrichtung 20 stellt vorteilhafterweise die Größe der virtuellen Schaltflächensymbole 26 ein, die aufgrund der größeren oder kleineren Anzahl an Näherungssensoren 30, die für jedes virtuelle Schaltflächensymbol 26 genutzt wird, eine verbesserte oder verringerte Empfindlichkeit ermöglichen kann. Des Weiteren kann der Trennabstand zwischen den virtuellen Schaltflächensymbolen 26 vergrößert oder verkleinert werden. Somit kann eine variable Größe der Anzeigevorrichtung erreicht werden.
Unter Bezugnahme auf 12 und 13 ist die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld gezeigt, die eine Vielzahl von virtuellen Schaltflächensymbolen 26 anzeigt, die wie vorangehend beschrieben so positioniert sind, dass sie die Matrix der Näherungssensoren 30 überlagern. Des Weiteren ist ein Finger eines Benutzers 18 als Schnittstelle zu einem der virtuellen Schaltflächensymbole 26 gezeigt, das als Eingabetastennummer 7 markiert gezeigt ist. In diesem Verwendungsszenario ist der Finger des Benutzers 18 mit dem Zentrum des ausgewählten virtuellen Schaltflächensymbols 26 fehlausgerichtet, sodass die Näherungssensoren 30 einen Aktivierungsbereich 82 erfassen, der von dem Zentrum des virtuellen Schaltflächensymbols 26 versetzt ist. In diesem gezeigten Beispiel ist der Aktivierungsbereich 82 mit sechs kapazitiven Sensoren gezeigt, die ein ausreichendes Signal erfassen, das größer als ein vordefinierter Schwellenwert ist, der angibt, dass ein Finger mit dem Aktivierungsbereich 82 interagiert. Der Aktivierungsbereich 82 ist bezogen auf das ausgewählte virtuelle Schaltflächensymbol 86 außermittig, sodass der Aktivierungsbereich 82 mit einem Aktivierungsbereichszentrum 84 gezeigt ist, das sich in der Nähe einer unteren rechten Ecke des ausgewählten virtuellen Schaltflächensymbols 26 befindet. Das Aktivierungsbereichszentrum 84 ist von einem Zentrum 86 des ausgewählten virtuellen Schaltflächenymbols 26 versetzt.
Die Fehlausrichtung des Aktivierungsbereichs 82 mit dem virtuellen Schaltflächensymbol 86 kann das Ergebnis der Form des Fingers des Benutzers und der Haltung sein, die der Benutzer während der Ausführung der Berührungseingabe einnimmt. Wenn des Weiteren ein Benutzer einen Handschuh an der Schnittstellenhand trägt oder sich dem Fahrzeug oder der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld aus verschiedenen Winkeln und mit verschiedenen Händen oder Fingern nähert, kann der Ort des erfassten Aktivierungsbereichs 82 variieren. Dies kann insbesondere für verschiedene Benutzer zutreffen, sodass der Versatz für jeden Benutzer variieren kann. Ferner können sich die Eigenschaften des Fingers des Benutzers sowie die dielektrischen und leitenden Eigenschaften und die Länge und Größe des Fingers und die Größe von Fingernägeln auf das Zentrum 84 des Aktivierungsbereichs 82 auswirken.
Wenn der Finger des Benutzers anfänglich mit der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld interagiert, überwacht die Vorrichtung 20 jeden der Näherungssensoren 30 und bestimmt, ob eine gültige Eingabe mit einem ausreichend erfassten Aktivierungssignal erfasst wird. Dies beinhaltet Identifizieren zusammenhängender Interaktions- oder Berührungsbereiche auf dem Touchscreen 22 und Festlegen eines aktiven Nachbarclusters mit dem Aktivierungsbereich, das als der Aktivierungsbereich 82 identifiziert werden kann. Somit kann der Aktivierungsbereich 82 aus einer Vielzahl von Bereichen auf dem Touchscreen bestehen, die von in einem Cluster angeordneten Näherungssensoren erfasst werden. Des Weiteren kann die Gesamtinteraktions- oder Berührungsintensität für die gesamte Schnittstelle berechnet werden. Wenn die Gesamtberührungsintensität eine gültige Eingabe angibt, kann das Aktivierungszentrum 84 als Mittelwert aller Sensorflächen in dem Sensorcluster berechnet werden. Dies kann die Verwendung einer gewichteten Intensität beinhalten. Der Ort des Aktivierungsbereichszentrums 84 wird dann mit dem Zentrum 86 der verschiedenen virtuellen Schaltflächensymbole 26 an der Tastenfeldeingabevorrichtung 20 verglichen und ein ausgewähltes Schaltflächensymbol 26 wird identifiziert, wenn das Aktivierungsbereichszentrum 84 innerhalb der Grenze einer gegebenen virtuellen Schaltflächensymbols 26 enthalten ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist anfangs kein Offset gespeichert oder dem Tastenfeld zugeordnet. Ein erster Versatz kann nach dem ersten beabsichtigten Benutzerberührungsereignis berechnet werden; das anfängliche Benutzerberührungsereignis, das die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld aktiviert, zählt jedoch vorzugsweise nicht als das anfängliche Benutzerberührungsereignis gemäß einer Ausführungsform. In Abwesenheit eines gespeicherten Versatzes kann der Versatz, der während eines Eingebens von Eingaben bestimmt wird, für alle nachfolgenden Berührungen während des Eingebens von Eingaben an der Eingabevorrichtung 20 verwendet werden. Wenn zum Beispiel ein Kombinationscode zur Fahrzeugtürentriegelung eingegeben wird, kann der Versatz für jede Schaltflächenberührung verwendet werden, um ein neues Versatzprofil zu erstellen und in dem Speicher zu speichern. Gemäß einer Ausführungsform wird der mit der ersten Schaltflächeneingabe festgelegte Versatz für alle aufeinanderfolgenden Tastenfeldeingaben an den anderen virtuellen Schaltflächensymbolen verwendet. Wenn ein Benutzer weiterhin sequentiell virtuelle Schaltflächensymbole aktiviert, kann der Versatz auf Grundlage der aufeinanderfolgenden Versätze eingestellt werden und kann einen durchschnittlichen Versatz nutzen, der während der Benutzerinteraktion akkumuliert wird. Ferner sollte beachtet werden, dass ein gewichteter Wert angewendet werden kann, um den Versatz auf Grundlage eines Prozentsatzes so einzustellen, dass dadurch eine Teil-Versatzregistrierung umgesetzt wird.
Unter Bezugnahme auf 14 und 15 ist der Versatzerfassungsbereich 90 für jedes der virtuellen Schaltflächensymbole 26 für das in den 12 und 13 gezeigte Beispiel veranschaulicht. Sobald der Versatz, der durch den Benutzer festgelegt wurde, der mit einem der virtuellen Schaltflächensymbole 26 interagiert, festgelegt ist, wird der Versatz auf alle virtuellen Schaltflächensymbole 26 des Tastenfeldes angewendet. Somit wird, wenn der Benutzer das nächste als Nummer 8 markierte Tastenfeld drückt, der Versatzerfassungsbereich 90 für das entsprechende virtuelle Schaltflächensymbol 26 auf Grundlage des bestimmten Versatzes derart verschoben, dass durch eine Interaktion mit dem neuen Erfassungsbereich 90 eine Interaktion mit dem diesem zugewiesenen virtuellen Schaltflächensymbol erfasst wird. Jedes Mal, wenn ein Benutzer mit einem anderen virtuellen Schaltflächensymbol 26 interagiert, kann der neue Erfassungsbereich 90 auf Grundlage der Versatzentfernung zwischen dem Zentrum 86 des virtuellen Schaltflächensymbols 26 und dem Zentrum 84 des erfassten Aktivierungsbereichs 82 modifiziert werden. Der Versatzerfassungsbereich 90 kann ein laufender Mittelwert sein, der bei jeder aufeinanderfolgenden Berührungsaktivierung neu berechnet wird.
In einer Ausführungsform wird der Versatz erfasst und wird der Erfassungsbereich 90 auf Grundlage des Versatzes zu Beginn jeder Nutzungsaktivität zum Eingeben von Eingaben in die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld eingestellt. Gemäß weiterer Ausführungsformen können ein oder mehrere Versätze und Versatzerfassungsbereiche 90 auf dem Speicher gespeichert und für nachfolgende Interaktionen mit der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld verwendet werden. Die gespeicherten Versätze und Erfassungsbereiche 90 können für einen gegebenen Benutzer eindeutig sein und können eindeutigen virtuellen Schaltflächensymbolen 26 zugeordnet sein.
Unter Bezugnahme auf 16 ist eine Routine zum Registrieren des Versatzes und Anwenden des Versatzes zum Einstellen der Erfassungsbereiche gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. In der ersten Ausführungsform werden der Versatz und der Versatzerfassungsbereich für jede neue Aktivität der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld festgelegt. Die Routine 200 beginnt bei Schritt 202 und geht zu Schritt 204 über, um den Versatz gleich Null zu setzen, und geht dann zu Schritt 206 über, um das kapazitive Signal für jeden kapazitiven Sensor von der Sensormatrix zu erhalten. Als Nächstes bestimmt die Routine 200 bei Entscheidungsschritt 208, ob ein neues Benutzerberührungsereignis erfasst wurde, und kehrt, falls dies nicht der Fall ist, zu Schritt 206 zurück. Ein Benutzerberührungsereignis kann eine direkte Berührung an dem Touchscreen oder in unmittelbarer Nähe sein, wie etwa innerhalb weniger Millimeter des Touchscreens, die ausreicht, um mit einem oder mehreren kapazitiven Sensoren ein ausreichend großes Signal zu erzeugen. Wenn ein neues Berührungsereignis erfasst wird, geht die Routine 200 zu Schritt 210 über, um den/die zusammenhängenden Aktivierungsbereich(e) des Berührungsereignisses zu identifizieren. Bei Entscheidungsschritt 212 bestimmt die Routine 200, ob mehr als ein Aktivierungsbereich berührt wurde, und kehrt, wenn dies der Fall ist, zu Schritt 206 zurück. Wenn ein einzelner zusammenhängender Bereich berührt wurde, geht die Routine 200 zu Schritt 214 über, um das Zentrum des Aktivierungsbereichs Txy zu berechnen, und geht dann zu Schritt 216 über, um den Versatz zu dem Zentrum des Aktivierungsbereichs Txy zu addieren, um den Txy-Versatz einzustellen. Als Nächstes findet die Routine 200 bei Schritt 218 das nächstgelegene Zentrum Bxy eines virtuellen Schaltflächensymbols. Fortführend mit Entscheidungsschritt 220 bestimmt die Routine 200, ob der Absolutwert der Differenz aus dem Txy-Versatz und dem Symbolzentrum Bxy kleiner als ein Schwellenwert ist, und kehrt, falls dies nicht der Fall ist, zu Schritt 206 zurück. Wenn der Absolutwert kleiner als der Schwellenwert ist, geht die Routine 200 zu Entscheidungsschritt 222 über, um zu bestimmen, ob es sich um ein erstes Berührungsereignis handelt, und stellt, wenn dies der Fall ist, bei Schritt 224 den Versatz als die Differenz aus dem nächstgelegenen Symbolzentrum Bxy und dem Aktivierungszentrum Txy ein und verarbeitet dann bei Schritt 228 den Berührungseingabebefehl, bevor sie zu Schritt 206 zurückgekehrt. Wenn die Interaktion nicht die erste Berührung ist, geht die Routine 200 zu Schritt 226 über, um den Versatz als einen gleitenden Mittelwert der Differenz aus dem nächstgelegenen Symbolzentrum Bxy und dem Versatz einzustellen, bevor sie zu Schritt 228 übergeht, um den Berührungseingabebefehl zu verarbeiten, und kehrt danach zu Schritt 206 zurück. Dementsprechend stellt die Routine 200 den Versatz nach der ersten Berührung ein und legt danach einen gleitenden Mittelwert für alle nachfolgenden Berührungen der virtuellen Schaltflächensymbole während einer Benutzerinteraktion mit der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld fest.
Unter Bezugnahme auf 17 sind Versatzprofile für eine Abfolge von Eingaben in die Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. In dieser Ausführungsform wird der Benutzer identifiziert und werden benutzerspezifische Profile auf dem Speicher gespeichert und für nachfolgende Aktivierungen der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld verwendet. Zum Beispiel ist, wie in Bezug auf das virtuelle Schaltflächensymbol 26 gezeigt, das durch die mit der Ziffer „1“ markierte Schaltfläche identifiziert ist, ein Aktivierungsbereich 82 mit einem Zentrum 84 gegenüber dem Zentrum 86 des virtuellen Schaltflächensymbols 26 versetzt gezeigt und wird die Differenz aus den Zentren 84 und 86 zum Einstellen des neuen Versatzerfassungsbereichs 90 als der Versatz festgelegt. Der Versatzerfassungsbereich 90 ist spezifisch für einen Benutzer, der mit diesem konkreten virtuellen Schaltflächensymbol interagiert, und wird auf dem Speicher gespeichert und für nachfolgende Aktivierungen der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld verwendet.
Für dasselbe Beispiel weist das mit der Ziffer „6“ markierte virtuelle Schaltflächensymbol ebenfalls einen Aktivierungsbereich 82 mit einem von dem Zentrum 86 des Symbols 26 versetzten Zentrum 84 auf, der verwendet wird, um einen neuen Versatzerfassungsbereich 90 für dieses virtuelle Schaltflächensymbol 26 festzulegen. Ferner weist das mit der Ziffer „8“ markierte virtuelle Schaltflächensymbol 26 gleichermaßen einen Aktivierungsbereich 82 des von dem Zentrum 86 des virtuellen Tastensymbols 26 versetzten Zentrums 84 auf, der verwendet wird, um den neuen Versatzerfassungsbereich dieses Schaltflächensymbols 26 festzulegen. Das Muster für neue Versatzerfassungsbereiche 90 kann für jeden Benutzer auf dem Speicher gespeichert werden, sodass jedes Mal, wenn der Benutzer als Schnittstelle mit der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld identifiziert wird, die gespeicherten Profile für Versätze für diesen bestimmten Benutzer verwendet werden. Es versteht sich, dass die gespeicherten Profilversätze für jeden Benutzer einen Mittelwert enthalten können, der im Zeitverlauf während der nachfolgenden Verwendung der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld akkumuliert und aktualisiert wird.
Der Benutzer der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld kann unter Verwendung von einer oder mehrerer Benutzererkennungstechniken identifiziert werden, wie etwa Gesichtserkennung durch Verarbeiten von Bildern des Gesichts des Benutzers, die mit einer Kamera erhalten wurden, oder Fingerabdruckerkennung auf dem Touchscreen oder Vorhandensein von einer eindeutigen tragbaren elektronischen Vorrichtung, wie etwa einem Telefon oder Schlüsselanhänger, die für einen bestimmten Benutzer eindeutig ist.
Unter Bezugnahme auf 18A und 18B ist die Routine 300 zum Steuern des Versatzes der Benutzereingabevorrichtung 20 für ein Fahrzeugtastenfeld gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Die Routine 300 beginnt bei Schritt 302 und geht zu Schritt 304 über, um das kapazitive Signal von der Sensormatrix zu erhalten, und geht dann zu Schritt 306 über, um einen Satz aktiver Sensoren zu erfassen. Als Nächstes geht die Routine 300 zu Schritt 308 über, um einen zusammenhängenden Berührungsereignisbereich zu identifizieren, und ignoriert, falls mehr als ein Bereich erfasst wird, das Berührungsereignis. Als Nächstes berechnet die Routine 300 bei Schritt 310 das Zentrum des Aktivierungsbereichs Txy und speichert bei Schritt 302, wenn bestimmt wird, dass es sich um die erste Aktivierung handelt, den Abstand von dem nächstgelegenen Symbol als den ersten Berührungsversatz. Danach wartet die Routine 300 auf den Abschluss der Eingabeeinträge, wie etwa der aufeinanderfolgenden Tastenfeldberührungsereignisse. Als Nächstes wendet die Routine 300 bei Schritt 316 einen ersten Berührungsversatz auf das Aktivierungszentrum jedes Tastendruckberührungsereignisses an und bildet bei Schritt 318 die Versatzzentren der virtuellen Schaltflächensymbolgrenze ab und findet heraus, welche virtuellen Schaltflächensymbole ausgewählt sind. Übergehend zu Entscheidungsschritt 320 bestimmt die Routine 300, ob sich alle vorhandenen Profile auf dem Speicher befinden, und springt, falls dies nicht der Fall ist nicht, zu Schritt 324. Wenn sich alle vorhandenen Profile auf dem Speicher befinden, führt die Routine 300 Schritt 316 und 318 aus und ersetzt den ersten Berührungsversatz durch die vorhandenen Versatzprofile und findet eine Berührungsereignisabfolge für jede Eingabe von 1 bis n heraus. Bei Schritt 324 findet die Routine 300 die Berührungsereignisabfolgen heraus, die mit dem Eingabeabfolgestift übereinstimmen, der den Positionsfehler minimiert. Als Nächstes bestimmt die Routine 300 bei Entscheidungsschritt 326, ob der Kandidat eine Berührungsereignisabfolge ist, und geht, falls dies der Fall ist, zu Entscheidungsschritt 328 über, um zu bestimmen, ob der Positionsfehler innerhalb eines durch einen Schwellenwert definierten Bereichs kleiner als ein zweitbester Wert ist, und fügt, falls dies der Fall ist, den Versatzsatz (einen pro Tastendruck) als das neue Profil auf dem Speicher hinzu, bevor sie bei Schritt 336 endet. Wenn der Positionsfehler nicht kleiner als das zweitbeste Wert zuzüglich dem Schwellenwert ist, fährt die Routine 300 fort, um bei Schritt 330 den zweitbesten Wert als den Kandidaten einzustellen, bevor sie zu Schritt 332 übergeht. Nach Schritt 330 oder, wenn die Kandidatenberührungsabfolge nicht 0 ist, geht die Routine 300 zu Schritt 332 über, um das gespeicherte Kandidatenprofil mit dem neuen Versatz oder mit einem gleitenden Mittelwert zu aktualisieren, bevor sie bei Schritt 336 endet.
Dementsprechend nutzt die Fahrzeugeingabevorrichtung vorteilhafterweise eine Touchscreen-Anzeige 80 und virtuelle Schaltflächensymbole 26 und wendet einen Versatz an, um eine Fehlausrichtung eines Fingers des Benutzers mit den Tastenfeldern zu korrigieren. Die Fahrzeugeingabevorrichtung 20 stellt vorteilhafterweise den Versatz ein, indem sie einen Versatzerfassungsbereich anwendet, um einen verbesserten Betrieb der Eingabevorrichtung 20 zu ermöglichen. Somit kann die Vorrichtung 20 ohne Berücksichtigung einer Fehlausrichtung zwischen dem Finger des Benutzers und den virtuellen Tastensymbolen effizient und effektiv betrieben werden.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an der vorangehend erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten des vorliegenden Gebrauchsmusters abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass solche Konzepte dazu bestimmt sind, von den folgenden Schutzansprüchen abgedeckt zu sein, sofern diese Schutzansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes festlegen.
Gemäß des vorliegenden Gebrauchsmusters ist eine Fahrzeugeingabevorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Touchscreen, der ein Array von Näherungssensoren aufweist, das sich an einem Fahrzeug befindet; eine Anzeige, die virtuelle Eingabesymbole anzeigt; und eine Steuerung, die einen Ort einer Benutzereingabe von den Näherungssensoren bestimmt, einen Versatz der Eingabe von einem der virtuellen Eingabesymbole bestimmt und einen Erfassungsbereich der Näherungssensoren für das Symbol auf Grundlage des Versatzes einstellt.
Gemäß einer Ausführungsform definieren die virtuellen Eingabesymbole Tastenfeldeingaben für eine Tastenfeldvorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Vorrichtung an einer Außenseite des Fahrzeugs, um einen Fahrzeugzugriff auf Grundlage einer Benutzereingabe der Tastenfeldvorrichtung zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform befindet sich die Vorrichtung an einer Fahrzeugsäule.
Gemäß einer Ausführungsform wird jedes virtuelle Eingabesymbol zum Erfassen einer Benutzerinteraktion mit dem Symbol in einem Bereich der Anzeige über einer Vielzahl von Näherungssensoren angezeigt.
Gemäß einer Ausführungsform werden mit der Vielzahl von Näherungssensoren erfasste Signale summiert, um einen Gesamtsignalwert bereitzustellen, der verwendet wird, um ein Tastenfeld zu aktivieren.
Gemäß einer Ausführungsform stellt die Steuerung einen Versatz für jedes der virtuellen Eingabesymbole auf Grundlage des Versatzes ein.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Näherungssensoren kapazitive Sensoren.
Gemäß einer Ausführungsform sind die kapazitiven Sensoren in einem Array konfiguriert.
Gemäß einer Ausführungsform speichert die Steuerung den Versatz für einen eindeutigen Benutzer auf einem Speicher und stellt diese den Sensorbereich auf Grundlage des gespeicherten Versatzes für eine zukünftige Verwendung durch den Benutzer ein.
Gemäß einer Ausführungsform wird der eindeutige Benutzer auf Grundlage eines Benutzeridentifikationssensors identifiziert.
Gemäß des vorliegenden Gebrauchsmusters ist eine Fahrzeugtastenfeldvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Touchscreen, der ein Array von Näherungssensoren aufweist, das sich an einer Außenseite eines Fahrzeugs befindet; eine Tastenfeldanzeige, die virtuelle Eingabeschaltflächensymbole nahe den Näherungssensoren anzeigt; und eine Steuerung, die einen Ort einer Benutzereingabe von den Näherungssensoren bestimmt, einen Versatz der Eingabe von einem der virtuellen Eingabesymbole bestimmt und einen Erfassungsbereich der Näherungssensoren für das Symbol auf Grundlage des Versatzes einstellt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung konfiguriert, um einen Fahrzeugriff auf Grundlage einer Benutzereingabe der Tastenfeldvorrichtung zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform wird jedes virtuelle Eingabeschaltflächensymbol zum Erfassen einer Benutzerinteraktion mit dem virtuellen Schaltflächensymbol in einem Bereich der Anzeige über einer Vielzahl von Näherungssensoren angezeigt.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Näherungssensoren kapazitive Sensoren, wobei die kapazitiven Sensoren in einem Array konfiguriert sind.
Gemäß einer Ausführungsform wird jedes virtuelle Eingabesymbol zum Erfassen einer Benutzerinteraktion mit dem Symbol in einem Bereich der Anzeige über einer Vielzahl von Näherungssensoren angezeigt.
Gemäß einer Ausführungsform speichert die Steuerung den Versatz für einen eindeutigen Benutzer auf einem Speicher und stellt diese den Sensorbereich auf Grundlage des gespeicherten Versatzes für eine zukünftige Verwendung durch den Benutzer ein, wobei der eindeutige Benutzer auf Grundlage einer Benutzeridentifikation identifiziert wird.

Claims

Fahrzeugeingabevorrichtung, gekennzeichnet durch: einen Touchscreen, der ein Array von Näherungssensoren aufweist, das sich an einem Fahrzeug befindet; eine Anzeige, die virtuelle Eingabesymbole anzeigt; und eine Steuerung, die einen Ort einer Benutzereingabe von den Näherungssensoren bestimmt, einen Versatz der Eingabe von einem der virtuellen Eingabesymbole bestimmt und einen Erfassungsbereich der Näherungssensoren für das Symbol auf Grundlage des Versatzes einstellt.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die virtuellen Eingabesymbole Tastenfeldeingaben für eine Tastenfeldvorrichtung definieren.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei sich die Vorrichtung an einer Außenseite des Fahrzeugs befindet, um einen Fahrzeugzugriff auf Grundlage einer Benutzereingabe der Tastenfeldvorrichtung zu steuern.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Vorrichtung an einer Fahrzeugsäule befindet.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes virtuelle Eingabesymbol zum Erfassen einer Benutzerinteraktion mit dem Symbol in einem Bereich der Anzeige über einer Vielzahl von Näherungssensoren angezeigt wird.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei mit der Vielzahl von Näherungssensoren erfasste Signale summiert werden, um einen Gesamtsignalwert bereitzustellen, der zum Aktivieren eines Tastenfeldes verwendet wird.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung einen Versatz für jede der virtuellen Eingabesymbole auf Grundlage des Versatzes einstellt.
Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Näherungssensoren kapazitive Sensoren umfassen.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die kapazitiven Sensoren in einem Array konfiguriert sind.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung den Versatz für einen eindeutigen Benutzer auf einem Speicher speichert und den Sensorbereich auf Grundlage des gespeicherten Versatzes für eine zukünftige Verwendung durch den Benutzer einstellt.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 10, wobei der eindeutige Benutzer auf Grundlage eines Benutzeridentifikationssensors identifiziert wird.