'Anzeigeeinrichtung mit Bildfläche1
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung mit einer Bildfläche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Anzeigeeinrichtungen weisen eine Bildfläche auf, an der Bildinhalte elektronisch steuerbar angezeigt werden können. Die Bildfläche weist dabei eine Ausdehnung in X-Richtung und in Y- Richtung auf. Derartige Anzeigeeinrichtungen werden an allen Arten von elektronischen Geräten eingesetzt, um dem Benutzer bestimmte Bildinhalte anzuzeigen. Beispielsweise sind Navigationsgeräte mit entsprechenden Anzeigeeinrichtungen ausgestattet.
Die Anzeigeeinrichtung dient dabei vielfach zusätzlich auch als Eingabeeinrichtung. Dazu ist die Anzeigeeinrichtung in der Art eines Touch Screens ausgebildet. Durch Berührung bestimmter Bereiche der Anzeigeeinrichtungen können den entsprechenden Bereichen zugeordnete Bedienbefehle ausgelöst werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass in einem bestimmten Bildbereich der Bildfläche ein Bedienungselement angezeigt und bei Berührung dieses Teilbereichs der dem Bedienungselement zugeordnete Bedienbefehl selektiert und ausgeführt wird.
Abhängig von der Größe der Anzeigeeinrichtung können an der Bildfläche nur eine begrenzte Anzahl von Bildinhalten mit begrenzter Größe dargestellt werden. Dies stellt insbesondere bei mobilen Geräten, beispielsweise mobilen Navigationsgeräten, ein Problem dar, da die an diesen mobilen Geräten vorhandenen Anzeigeeinrichtungen relativ klein gehalten sind, um die Mobilität nicht einzuschränken. Aufgrund der relativ kleinen Anzeigeeinrichtung können die dargestellten Bildinhalte nur mit relativ kleinem Maßstab angezeigt werden. Eine Veränderung des Anzeigemaßstabs der dargestellten Bildinhalte ist zwar möglich, erfordert jedoch die Bedienung entsprechender Bedienelemente, was umständlich ist und den Bedienkomfort begrenzt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Anzeigeeinrichtung vorzuschlagen, mit der der Bedienkomfort erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Anzeigeeinrichtung nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungs formen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.
Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Anzeigeeinrichtung mit einer Näherungssensorik zusammenwirkt. Durch die Näherungssensorik kann der Abstand bzw. die Abstandsänderung eines Bedienelements, beispielsweise eines Bedienstiftes, oder eines Körperteils, beispielsweise eines Fingers, in Z- Richtung detektiert werden. Zugleich ermöglicht die Näherungssensorik die Detektion der Relativlage bzw. der Relativlageänderung des Bedienelements bzw. des Körperteils relativ zur Bildfläche in X-Richtung und in Y-Richtung. Abhängig vom Detektionsergebnis der Näherungssensorik wird der an der Bildfläche angezeigte Bildinhalt programmgesteuert verändert.
In welcher Art die programmgesteuerte Änderung des an der Bildfläche angezeigten Bildinhalts erfolgt, ist grundsätzlich beliebig. Nach einer
bevorzugten Ausführungsform wird in Abhängigkeit von der durch die Näherungssensorik detektierten Lage des Bedienelements bzw. Körperteils eine Teilbildfläche der Bildfläche selektiert und nach der Selektion diese Teilbildfläche vergrößert dargestellt.
Es sind verschiedenste Strategien zur Auswahl der vergrößert darzustellenden Teilbildfläche denkbar. Um eine besonders einfache und intuitive Bedienung der Anzeigeeinrichtung zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bildfläche insgesamt in vordefinierte Teilflächen aufgeteilt ist. Bei Benutzung der Anzeigeeinrichtung wird dann immer die Teilbildfläche selektiert und vergrößert dargestellt, die den geringsten Abstand zum Bedienelement bzw. zum Körperteil in Z-Richtung aufweist. Damit ist es für den Benutzer intuitiv erkennbar, dass er durch die Annäherung des Bedienelements bzw. eines seiner Körperteile, beispielsweise seines Zeigefingers, jeweils die Teilbildfläche selektiert und zur vergrößerten Darstellung bringt, die den kleinsten Abstand zum Bedienelement bzw. zum Körperteil aufweist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass auch der Vergrößerungsfaktor, um den die vergrößert darzustellende Teilbildfläche vergrößert wird, durch die Annäherung des Bedienelements bzw. Körperteils veränderbar ist. Dazu wird der Abstand des Bedienelements oder Körperteils zur Bildfläche in Z-Richtung durch die Näherungssensorik detektiert und aus diesem Abstand gemäß einer vorgegebenen Steuerstrategie der Vergrößerungsfaktor abgeleitet.
Besonders einfach und intuitiv wird die Bedienung der Anzeigeeinrichtung dabei, wenn der Vergrößerungsfaktor linear proportional vom Abstand des Bedienelements bzw. Körperteils zur Bildfläche in Z- Richtung abhängt.
Außerdem wird eine intuitive Benutzung der Anzeigeeinrichtung unterstützt, wenn der Vergrößerungsfaktor umso größer ist, je kleiner der Abstand des Bedienelements oder Körperteils zur Bildfläche in Z- Richtung ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass durch zusätzliche
Annäherung des Bedienelements oder Körperteils an die Bildfläche der Vergrößerungsfaktor vergrößert werden kann.
Bei Überschreiten eines bestimmten Grenzabstands zwischen Bedienelement bzw. Körperteil zur Bildfläche in Z-Richtung sollte eine Vergrößerung einzelner Teilbildflächen nicht mehr vorgenommen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass der Vergrößerungsfaktor bei Überschreiten eines vordefinierten Grenzabstands gleich 1 ist.
Die konstruktive Ausbildung der Näherungssensorik zur Bestimmung der Relativlage des Bedienelements bzw. des Körperteils relativ zur Bildfläche ist grundsätzlich beliebig. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform besteht die Näherungssensorik aus mehreren Näherungssensoren, die unter der Bildfläche angeordnet sind und jeweils genau einer vordefinierten Teilbildfläche zugeordnet werden. Jeder der einzelnen Näherungssensoren ist dabei dafür eingerichtet, den Abstand des Bedienelements oder des Körperteils zur Bildfläche zu detektieren. Anschließend wird in der Steuerung der Anzeigeeinrichtung ein Vergleich durchgeführt und der Näherungssensor bestimmt, der den kleinsten Abstand zum Bedienelement oder Körperteil detektiert hat. Anschließend wird die Teilbildfläche vergrößert dargestellt, die dem Näherungssensor mit dem kleinsten Abstand zugeordnet ist.
Alternativ kann die Näherungssensorik von einem optischen Stereokamerasystem gebildet werden. Zur Realisation der Näherungssensorik können dazu in der Anzeigeeinrichtung beispielsweise zwei Kameras vorgesehen sein, die als Stereokamera zusammenwirken.
Die Geometrie der vergrößert darzustellenden Teilbildfläche ist prinzipiell beliebig. Es sind beliebige Formen möglich, insbesondere solche, die der Form eines Bedienelements, wie z.B. eines Buttons, entsprechen Für die meisten Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die vergrößert darzustellende Teilbildfläche rechteckförmig oder kreisförmig ausgebildet ist.
Für die Art der Vergrößerung der vergrößert darzustellenden Teilbildfläche gibt es unterschiedliche Varianten. Nach einer ersten Variante wird die vergrößert darzustellende Teilbildfläche in X-Richtung und in Y- Richtung mit jeweils gleich großem Vergrößerungsfaktor vergrößert. Dadurch werden Verzerrungen im vergrößert dazustellenden Teilbild durch die Vergrößerung ausgeschlossen.
Alternativ dazu ist es auch denkbar, dass der Vergrößerungsfaktor in X- Richtung und in Y-Richtung jeweils unterschiedlich groß ist. Dadurch wird das vergrößert darzustellende Teilbild in einer Richtung gestreckt bzw. in einer Richtung gestaucht. Nach einer weiteren Alternative ist es denkbar, dass der Vergrößerungsfaktor jeweils von der Lage des entsprechenden Bildpunkts in der Teilbildfläche abhängt. Auf diese Weise kann der Vergrößerungsfaktor also in der Teilbildfläche variieren.
Zur Variation des Vergrößerungsfaktors in der vergrößert darzustellenden Teilbildfläche ist es beispielsweise denkbar, dass der Vergrößerungsfaktor im Zentrum der darzustellenden Teilbildfläche am größten und am Rand der darzustellenden Teilbildfläche am kleinsten ist. Dadurch lässt sich eine Vergrößerung realisieren, die einen linsenförmigen Bildeindruck beim Benutzer erweckt.
Welche Teilbildflächen der Bildflächen der Anzeigeeinrichtung vergrößert werden, ist grundsätzlich beliebig. Besonders große Bedeutung hat die Vergrößerung von Teilbildflächen, die ein Schaltelement, ein Textfeld oder ein Graphikfeld darstellen. Schaltelemente zeichnen sich dabei dadurch aus, dass ihnen jeweils eine bestimmte Bedienfunktion zugeordnet ist. In Textfeldern werden Textinhalte dargestellt, wohingegen Graphikfelder zur Darstellung bestimmter Graphikinhalte vorgesehen sind.
Um die bevorzugte Vergrößerung bestimmter Teilbildflächen auch in den Fällen zu realisieren, in denen die Annäherung des Bedienelements bzw. Körperelements eine Vergrößerung der Teilbildfläche an sich noch nicht auslösen würde, kann diesen Teilbildflächen eine umgebende Ergänzungsfläche zugeordnet sein. Wird nun das Bedienelement oder das
Körperteil an die Ergänzungsfläche angenähert, so bewirkt dies bereits eine vergrößerte Darstellung der der Ergänzungsfläche zugeordneten Teilbildfläche. Diese Art der bevorzugten Vergrößerung hat insbesondere Bedeutung bei häufig verwendeten Bedienelementen. Durch die Ergänzungsfläche wird den häufig verwendeten Bedienelementen ein vergrößertes Einzugsgebiet für die Detektion der Annäherung des Bedienelements bzw. Körperteils zugeordnet.
Zur Erweiterung der Funktion der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung kann diese Anzeigeeinrichtung als Teil einer Eingabeeinrichtung eingesetzt werden. Durch entsprechende Eingabeelemente bzw. Eingabefunktionen hat der Benutzer dann die Möglichkeit, abhängig von den Bildinhalten an der Anzeigeeinrichtung bestimmte Eingaben zu machen.
Gemäß einer ersten Variante zur Integration der Anzeigeeinrichtung in eine Eingabeeinrichtung kann vorgesehen sein, dass unter der Bildfläche mehrere Kontaktsensoren abgeordnet sind. Durch die Kontaktsensoren kann der Kontakt des Bedienelements oder des Körperteils auf zugeordneten Teilbildflächen detektiert werden. Abhängig von der detektierten Teilbildfläche wird ein der Teilbildfläche zugeordneter Bedienbefehl selektiert bzw. ausgelöst. Dies entspricht letztendlich der Funktion eines klassischen Touch Screens.
Alternativ dazu ist es auch denkbar, die Näherungssensorik selbst zur Selektion bzw. Auslösung des Bedienbefehls zu benutzen. Dabei wird zunächst die Lage des Bedienelements oder Körperteils durch die Näherungssensorik detektiert und dadurch eine bestimmte Teilbildfläche selektiert. Die selektierte Teilbildfläche kann dabei vorzugsweise vergrößert dargestellt werden, um dem Benutzer die entsprechende Selektion anzuzeigen. Außerdem wird der Abstand des Bedienelements oder Körperteils zur Bildfläche in Z-Richtung überwacht. Unterschreitet dieser Abstand einen vordefinierten Grenzabstand, so wird ein der selektierten Teilbildfläche zugeordneter Bedienbefehl ausgelöst. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass durch die Annäherung des Bedienelements bzw. Körperteils ein selektierter Bedienbefehl, der der selektierten
Teilbildfläche zugeordnet ist, durch den Benutzer bestätigt und damit ausgelöst werden kann.
In welche Geräteklasse die Anzeigeeinrichtung integriert ist, ist grundsätzlich beliebig. Besonders große Vorteile bietet die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung bei Navigationssystemen, insbesondere mobilen Navigationsgeräten. Bei diesen Navigationsgeräten muss auf einem relativ kleinen Bildschirm eine Vielzahl von Bildinhalten dargestellt werden, so dass insbesondere die Vergrößerung einzelner Bildbestandteile von großer Bedeutung ist. Diese Vergrößerung einzelner Bildinhalte wird durch Einsatz der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung erheblich vereinfacht.
Insbesondere bei der Anzeige von Landkarten ist die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung von Vorteil. Wird die Landkarte eines Navigationssystems an einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung angezeigt, kann die Lage des Bedienelements oder Körperteils durch die Näherungssen- sorik detektiert und die Landkarte in Abhängigkeit von der detektierten Lage des Bedienelements oder Körperteils verschoben werden. Dadurch wird eine intuitive Bedienbarkeit des Navigationssystems bei der Anzeige und Verschiebung von Landkarten ermöglicht.
Alternativ bzw. additiv dazu ist es auch vorteilhaft, wenn der Zoomvergrößerungsfaktor von am Navigationssystem angezeigten Landkarten durch Annäherung bzw. Entfernung des Bedienelements bzw. Körperteils veränderbar ist. Dabei sollte der Zoomvergrößerungsfaktor bei Annäherung des Bedienelements bzw. Körperteils an die Bildfläche vergrößert und bei Entfernung verkleinert werden.
Verschiedene Teilaspekte der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Navigationsgerät mit erfindungsgemäßer Anzeigeeinrichtung bei Annäherung eines Körperteils an die Anzeigeeinrichtung;
Fig. 2 den Bildinhalt einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung ohne vergrößerte Teilbildfläche;
Fig. 3 die Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 2 bei Annäherung eines Körperteils an eine Teilbildfläche zur Darstellung eines Bedienelements;
Fig. 4 die Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 2 bei Annäherung eines Körperteils an ein Graphikfeld;
Fig. 5 die Anzeigeeinrichtung gemäß Fig. 2 bei Annäherung eines Körperteils an ein Textfeld.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Navigationsgerät 01 mit einer Anzeigeeinrichtung 02 zur programmgesteuerten elektronischen Anzeige von Bildinhalten. In das Navigationsgerät 01 ist eine Näherungssensorik, beispielsweise eine Stereobildkamera, eingebaut, mit der die Lage eines Körperteils, nämlich eines Zeigefingers 03, relativ zur Anzeigeeinrichtung 02 bestimmt werden kann. Dabei wird zum einen der Abstand in Z- Richtung und zum anderen die relative Lage des Zeigefingers 03 in X- Richtung und Y-Richtung detektiert.
Die Bildfläche 04 der Anzeigeeinrichtung 02 ist in eine Vielzahl von vordefinierten Teilbildflächen 05 aufgeteilt. Bei Annäherung des Zeigefingers 03 an die Anzeigeeinrichtung 02 gilt die Teilbildfläche 05 als selektiert, die den geringsten Abstand in Z-Richtung zum Zeigefinger 03 aufweist. Die jeweils selektierte Teilbildfläche 05 wird dann vergrößert dargestellt. Anhand der Beispiele in Fig. 2 bis Fig. 5 soll beispielhaft die Funktionsweise der Anzeigeeinrichtung 02 erläutert werden.
Fig. 2 stellt den Bildinhalt an der Bildfläche 04 der Anzeigeeinrichtung 02 ohne Annäherung des Zeigefingers 03 dar. Verschiedene Bedienele-
mente, Textfelder und Graphikfelder werden in üblicher Weise elektronisch angezeigt.
Fig. 3 stellt die Anzeigeeinrichtung 02 bei senkrechter Annäherung des Zeigefingers 03 an ein Bedienelement 06 dar. Das Bedienelement 06, das normalerweise (siehe Fig. 2) entsprechend der Größe der anderen Bedienelemente dargestellt wird, wird bei Annäherung des Zeigefingers 03 vergrößert und zugleich selektiert. Durch weitere Annäherung des Zeigefingers an das nun vergrößerte Bedienelement 06 bis zur Unterschreitung eines vordefinierten Grenzabstands kann der dem Bedienelement zugeordnete Bedienbefehl ausgelöst werden. Alternativ dazu ist es auch denkbar, dass die Anzeigeeinrichtung 02 in der Art eines Touch Screens ausgebildet ist und durch Berührung des vergrößerten Bedienelements 06 der dem Bedienelement 06 zugeordnete Bedienbefehl ausgelöst wird.
Fig. 4 stellt beispielhaft die Annäherung des Zeigefingers 03 an eine an der Anzeigeeinrichtung 02 angezeigte Landkarte 07 dar. Jeweils der Punkt 10 mit dem kürzesten Abstand zum Zeigefinger 03 bestimmt das Zentrum eines lupenartig vergrößerten Teilbildbereichs 1 1 , der in Fig. 4 strichliniert angedeutet ist. Der Vergrößerungsfaktor im Teilbildbereich 1 1 variiert dabei in Abhängigkeit von der Lage. Der größte Vergrößerungsfaktor wird auf das Zentrum im Bereich des Mittelpunktes 10 angewendet, wohingegen der Vergrößerungsfaktor am Rand des Teilbildbereichs 11 am kleinsten ist. Auf diese Weise wird ein linsenartiger Vergrößerungseffekt erzielt.
Fig. 5 stellt die Annäherung des Zeigefingers 03 an ein Textfeld 12 dar. Das Textfeld 12 zur numerischen Anzeige der geographischen Lage des Navigationssystems wird bei Annäherung des Zeigefingers vergrößert an der Anzeigeeinrichtung 02 eingeblendet. In diesem Fall ist ein unterschiedlicher Vergrößerungsfaktor zwischen X- und Y-Richtung vorgenommen worden, trotzdem bleibt die Lesbarkeit erhalten.
Bezugszeichenliste
Navigationsgerät Anzeigeeinrichtung Zeigefinger Bildfläche Teilbildfläche Bedienelement Landkarte
Mittelpunkt Graphikfeld Textfeld