WO2006066715A2 - Bediensystem für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2006066715A2
WO2006066715A2 PCT/EP2005/012937 EP2005012937W WO2006066715A2 WO 2006066715 A2 WO2006066715 A2 WO 2006066715A2 EP 2005012937 W EP2005012937 W EP 2005012937W WO 2006066715 A2 WO2006066715 A2 WO 2006066715A2
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WO
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touchpad
operating system
evaluation
point
data
Prior art date
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PCT/EP2005/012937
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English (en)
French (fr)
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WO2006066715A3 (de
Inventor
Martin Blatt
Burkhard BUSCHKÜHL
Joachim Steinhübel
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G06F3/04883—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures for inputting data by handwriting, e.g. gesture or text

Definitions

  • the invention relates to an operating system for a vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • WO 96/24095 Al a method and an apparatus for simulating switching states of a mechanical Switch described on a touch-sensitive input unit.
  • To simulate the switching states contact time intervals and the time interval between successive contact time intervals are evaluated. Based on the evaluation, a cursor is moved on a screen display and the value of the switching state is changed.
  • the device allows the cursor to be moved on the screen display and a simple switching function, a multiple switching function, a drag function, a trigger and drag function or a multiple trigger and drag function can be performed.
  • the object of the invention is to specify an improved operating system for a vehicle, which allows intuitive operation and reduces the amount of distracting information.
  • the invention achieves this object by providing an operating system for a vehicle having the features of patent claim 1.
  • the operating system comprises a manual actuating means designed as a touch pad for selecting and / or activating entries in a menu structure having a plurality of menu levels, wherein an evaluation and control unit emits a sliding wiping movement starting from an attachment point for changing a field visibly marked in at least one display area of a screen display classified on the touchpad, and to Classifying the wiping movement evaluates a wiping path and a wiping direction on the touchpad.
  • the evaluation and control unit scans the touchpad to classify the wiping movement cyclically and forms when exceeding a predetermined distance in the direction of a coordinate axis from the point coordinates a resulting vector for direction determination.
  • the point coordinates are the discrete coordinates, which the touchpad cyclically, for example, with a sampling period of 12, 5 or 25 ms, the evaluation and control unit provides.
  • angular ranges are predetermined for the classification of predetermined alternating directions.
  • a first angle range between 60 ° to 120 ° with respect to the positive x-axis is specified for a first direction
  • for a second direction is a second angle range between 150 ° to 210 ° with respect to the positive x-axis given for a third direction
  • for a fourth direction is a fourth angle range between 330 ° to 30 ° with respect to the positive x-axis specified.
  • the evaluation and control unit classifies the wiping movement between the placing, z. B. a finger, on the touchpad and the touchpad, wherein from the coordinates of the touchdown point, a first data point is determined and from the last position before lifting a last data point is determined.
  • the scanned data is stored internally for evaluation during an input process. When an operator movement is detected, the last point of the detected operator movement becomes the first data point.
  • the spatial dimension of the touchpad with regard to the resolution in the x-direction and y-direction is taken into account.
  • the evaluation and control unit generates control signals as a function of the cyclically scanned data for controlling the screen display, the wiping movement being recognized and classified during the evaluation of the data.
  • the evaluation and control unit assigns the cyclically sampled data from the touchpad, for example, to intervals of minimum and / or maximum coordinate values of an actively used touchpad surface.
  • the cyclically scanned data from the touchpad can be normalized to the actively used touchpad surface.
  • the evaluation and control unit determines from the standardized data a current segment field into which the normalized value falls, and uses the associated segment center point for further evaluation.
  • a potential wiping movement can then be classified, for example, by determining a segment change, wherein the segment change is determined by the distance of the center point values of the first and the current measuring point.
  • the vector between the unmediated end point and the starting point is calculated and the angle of an associated position vector is evaluated. If the angle is within the angular tolerance range, then the corresponding classified direction is output as a control signal.
  • Fig. 1 is a block diagram of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a wiping movement on a touchpad from FIG. 1
  • Fig. 3 is a schematic representation of another
  • FIGS. 4 to 8 each show part of a flowchart of the operating system of FIG. 1 classification procedure.
  • an operating system 10 for a vehicle comprises a manual operating device 100 configured as a touch pad for selecting and / or activating entries in a menu structure having a plurality of menu levels, a screen display 300 having a plurality of display areas for displaying the menu structure Display regions each comprise at least one field for displaying one of the entries, and an evaluation and control unit 200, which for changing a selected field visibly marked in at least one of the display areas classified according to a pad point PO sliding sliding movement on the touchpad 100, and for classification the wiping movement evaluates a wiping path and a wiping direction on the touchpad 100.
  • the evaluation and control unit 200 reads in the block 210 data from the touchpad, in which the touch pad 100 is cyclically scanned for classifying the wiping movement, for example with a sampling period of 12, 5ms or 25ms.
  • Fig. 2 shows by way of example a wiping movement on the touchpad 100. If a predetermined path length in the direction of one of the coordinate axes of an xy coordinate system is exceeded, the individual sampled point coordinates become PO, P1, P2, P3, P4, which represent the wiping movement on the surface of the touchpad , a resulting vector V4 is formed for direction determination.
  • the point coordinates PO correspond to the touchdown point of a user's finger, and the point P4 represents the liftoff point of the finger.
  • the point coordinates and the resulting vectors are transferred to the block 220 in the evaluation and control unit 200 for classification.
  • the classification of the direction takes place via an evaluation of the finger pulling distance in combination with the pulling direction.
  • the directions when crossing a certain distance are classified based on the resulting vector.
  • the classification uses dead zones, i. H. For each classifiable operating direction, angular ranges are predetermined in which an associated operating direction is detected, the dead ranges being arranged between these predetermined angular ranges and not being taken into account, for example, in the evaluation.
  • an input wiping movement in four predetermined directions of exchange north, west, south, east are classified.
  • more than four alternating directions can be specified.
  • a first angle range between 60 ° to 120 ° with respect to the positive x-axis is given
  • a second angle range between 150 ° to 210 ° with respect to the positive x-axis is given for the third direction south
  • a third angle range between 240 ° to 300 ° with respect to the positive x-axis is given
  • for the fourth direction east a fourth angle range between 330 ° to 30 ° with respect to the positive x-axis is given.
  • the existing dead areas include the angular ranges between 30 ° to 60 °, between 120 ° to 150 °, between 210 ° to 240 ° and between 300 ° to 220 °.
  • the spatial dimensions of the touchpad 100 are taken into account with regard to the resolution in the x and y directions.
  • the detected change direction is transmitted to block 230, in which the control signals for driving the screen display 300 are generated.
  • the data of the touchpad 100 are read in via the block 210 of the evaluation and control unit 200 and transferred to the classification block 220. This checks the data and sends detected glide reports, i. Change directions at block 230, which generates the control signals for the screen display 300.
  • the evaluation of the user inputs via the touchpad 100 is started as soon as a finger touches the touchpad 100 and ends upon completion of the touch of the surface of the touchpad 100.
  • the data entered during an input is stored internally for evaluation.
  • the data point PO is the result of the coordinate when placing the finger on the touchpad 100, the data point with the highest number represents the last position before the finger is lifted, here P4 in FIG. 1 resp. P3 in FIG. 2. If an operator movement is detected, then the last data point of the operator motion detection becomes the data point PO.
  • An operating movement is detected, for example, when the wiping movement in a classifiable direction exceeds a field change path length, d. H . on the On-screen display, the visible marking is changed to the next field or entry lying in the classified direction of change.
  • the sampled data Prior to classification, the sampled data is assigned at intervals of the minimum and maximum coordinates of the active area of the touchpad 100 to correct for erroneous measurements that occur. Then the data is normalized to the active area, with the top left corner corresponding to the zero point.
  • the data processed in this way are stored as data points PO, Pl, P2 and P3. Thereafter, an associated segment is calculated for each of the normalized data points, and the associated segment center point PCO, PC1, PC2 and PC3 are determined and stored.
  • a classification process is started in step S10.
  • the detection of a potential wiping movement takes place via a segment change which is determined in step S20 via the removal of the midpoint values PCO of the first and current measuring point PC1, PC2 or PC3 and stored as a vector VDC.
  • the distance of the unmediated end point, here the point P3 is calculated to the starting point PO and stored as vector VD.
  • the angle NW of the vector VD with respect to the coordinate axes x and y is calculated.
  • steps S50 to S150 it is checked whether there is a horizontal wiping movement in a predetermined angular range, and it is checked in steps S160 to S260 whether there is a vertical wiping movement in a predetermined angular range. If the check reveals that the present angle of the position vector falls within the angular range of a possible direction of change, i. H. that a corresponding horizontal or vertical wiping movement has been detected, then the corresponding Direction passed to block 230. Block 230 then generates the associated control commands to drive screen display 300.
  • the operating system it is advantageously possible to detect a "pulling" of the finger on the surface of the touchpad and to simulate the sliding or tilting movements of a conventional manual actuating means
  • a print operation may activate a selected field, and the duration of the print operation and / or the number of print operations may be evaluated to operate applications, functions, sub-functions, and / or options.
  • an automatic repeat function may be implemented when the finger reaches a border region of the touchpad 100 that is at least the size of a segment when performing the swipe motion.
  • the finger To activate the repeat function, the finger must be stored for a predetermined period of time in the edge area, then the last detected operating direction is continued as long as the finger is on the edge area of the touchpad.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bediensystem (10) für ein Fahrzeug, mit einem manuellen Betätigungsmittel (100) zur Auswahl und/oder Aktivierung von Einträgen in einer Menüstruktur mit mehreren Menüebenen und einer Bildschirmanzeige (300) mit mehreren Darstellungsbereichen zur Darstellung der Menüstruktur, wobei die Darstellungsbereiche jeweils mindestens ein Feld zur Darstellung eines der Einträge umfassen. Erfindungsgemäss ist das manuelle Betätigungsmittel (100) als Touchpad ausgeführt, wobei zum Wechseln eines in mindestens einem der Darstellungsbereiche sichtbar markierten ausgewählten Feldes eine Auswerte- und Steuereinheit (200) entsprechende von einem Aufsatzpunkt ausgehende gleitende Wischbewegung auf dem Touchpad (100) klassifiziert, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (200) zur Klassifizierung der Wischbewegung eine Wischstrecke und eine Wischrichtung auf dem Touchpad auswertet.

Description

Bediensystem für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Bediensystem für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In modernen Fahrzeugen werden zunehmend multimediale Bediensysteme eingesetzt . Beispielhaft wird hier das Command- System in der Mercedes-Benz S-Klasse angegeben .
In der DE 197 52 056 Al wird ein Bediensystem für ein ( Fahrzeug beschrieben . Bei diesem Bediensystem werden auf einer Bildschirmanzeige in einer Menüstruktur mit mehreren Menüebenen zwei Darstellungsbereiche angezeigt . In einer ersten Menüebene werden in einem ersten Darstellungsbereich acht Felder mit Einträgen angezeigt , die ausführbaren Applikationen entsprechen und vertikal und horizontal angeordnet sind. Die Auswahl eines Eintrags erfolgt durch eine Schiebe- oder Kippbewegung eines manuellen Betätigungsmittels mit mehreren Verstellfreiheitsgraden in Richtung der Position des entsprechenden Eintrags im ersten Darstellungsbereich . Durch Drücken des manuellen Betätigungsmittels wird ein angewählter Eintrag aktiviert .
In der WO 96/24095 Al wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Simulation von Schaltzuständen eines mechanischen Schalters auf einer berührungsempfindlichen Eingabeeinheit beschrieben. Zur Simulation der Schaltzustände werden Kontaktzeitintervalle und der zeitliche Abstand zwischen aufeinander folgenden Kontaktzeitintervallen ausgewertet . Basierend auf der Auswertung wird ein Cursor auf einer Bildschirmanzeige bewegt und der Wert des Schaltzustandes verändert . Durch die Vorrichtung kann der Cursor auf der Bildschirmanzeige bewegt werden und es können eine einfache Schaltfunktion, eine Mehrfachschaltfunktion, eine Ziehfunktion, eine Auslöse- und Ziehfunktion oder eine Mehrfachauslöse- und Ziehfunktion ausgeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Bediensystem für ein Fahrzeug anzugeben, durch das eine intuitive Bedienung ermöglicht und der Umfang von ablenkenden Informationen verringert wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Bediensystems für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß umfasst das Bediensystem ein als Touchpad ausgeführtes manuelles Betätigungsmittel zur Auswahl und/oder Aktivierung von Einträgen in einer Menüstruktur mit mehreren Menüebenen, wobei zum Wechseln eines in mindestens einem Darstellungsbereich einer Bildschirmanzeige sichtbar markierten Feldes eine Auswerte- und Steuereinheit entsprechende von einem Aufsatzpunkt ausgehende gleitende Wischbewegung auf dem Touchpad klassifiziert , und zur Klassifizierung der Wischbewegung eine Wischstrecke und eine Wischrichtung auf dem Touchpad auswertet .
Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein „ Ziehen" des Fingers auf der Oberfläche des Touchpads erkannt und die Schiebeoder Kippbewegungen eines herkömmlichen manuellen Betätigungsmittels nachgebildet werden. Die Klassifizierung der Richtung erfolgt über eine Auswertung der Finger- Ziehstrecke in Kombination mit der Ziehrichtung . Durch die Verwendung des Touchpads wird eine intuitive Bedienung unterstützt , da die Bewegungsrichtung des Fingers der Bewegungsrichtung einer Feldmarkierung auf der Bildschirmanzeige entspricht .
In Ausgestaltung des Bediensystems tastet die Auswerte- und Steuereinheit das Touchpad zur Klassifizierung der Wischbewegung zyklisch ab und bildet bei Überschreiten einer vorgegebenen Streckenlänge in Richtung einer Koordinatenachse aus den Punktkoordinaten einen resultierenden Vektor zur Richtungsbestimmung . Die Punktekoordinaten sind die diskreten Koordinaten, welche das Touchpads zyklisch, beispielsweise mit einer Abtastperiode von 12 , 5 oder 25ms, der Auswerte- und Steuereinheit zur Verfügung stellt .
In weiterer Ausgestaltung des Bediensystems sind zur Klassifizierung von vorgegebenen Wechselrichtungen Winkelbereiche vorgegeben. Dadurch ist für den Benutzer eine eindeutige Zuordnung der Bewegung bei der Bedienung möglich .
Zur Klassifizierung wird beispielsweise für eine erste Richtung ein erster Winkelbereich zwischen 60° bis 120° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben, für eine zweite Richtung wird ein zweiter Winkelbereich zwischen 150° bis 210° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben, für eine dritte Richtung wird ein dritter Winkelbereich zwischen 240° bis 300° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben, und für eine vierte Richtung wird ein vierter Winkelbereich zwischen 330° bis 30° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben.
In weiterer Ausgestaltung des Bediensystems klassifiziert die Auswerte- und Steuereinheit die Wischbewegung zwischen dem Auflegen, z . B . eines Fingers, auf dem Touchpad und dem Abheben vom Touchpad, wobei aus den Koordinaten des Aufsetzpunktes ein erster Datenpunkt bestimmt wird und aus der letzten Position vor dem Abheben ein letzter Datenpunkt bestimmt wird . Die abgetasteten Daten werden während eines Eingabevorgangs intern zur Auswertung gespeichert . Wird eine Bedienungsbewegung erkannt , dann wird der letzte Punkt der erkannten Bedienungsbewegung zum ersten Datenpunkt . Für die exakte Wegstreckenlängen- oder Richtungsbestimmung wird die räumliche Abmessung des Touchpads bezüglich der Auflösung in x-Richtung und y-Richtung berücksichtigt .
In weiterer Ausgestaltung des Bediensystems erzeugt die Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit von den zyklisch abgetasteten Daten Steuersignale zur Ansteuerung der Bildschirmanzeige, wobei bei der Auswertung der Daten die Wischbewegung erkannt und klassifiziert wird.
Bei der Klassifizierung der Wischbewegung ordnet die Auswerte- und Steuereinheit die vom Touchpad zyklisch abgetasteten Daten beispielsweise Intervallen von minimalen und/oder maximalen Koordinatenwerten einer aktiv genutzten Touchpadflache zu . Dadurch können in vorteilhafter Weise auftretende Fehlmessungen korrigiert werden . Zudem können die vom Touchpad zyklisch abgetasteten Daten auf die aktiv genutzte Touchpadflache normiert werden.
In weiterer Ausgestaltung des Bediensystems bestimmt die Auswerte- und Steuereinheit aus den normierten Daten ein aktuelles Segmentfeld, in welches der normierte Wert fällt , und verwendet zur weiteren Auswertung den zugehörigen Segmentmittelpunkt . Eine potentielle Wischbewegung kann dann beispielsweise durch Ermittlung eines Segmentwechsels klassifiziert werden, wobei der Segmentwechsel über die Entfernung der Mittelpunktwerte des ersten und des aktuellen Messpunktes bestimmt wird.
In weiterer Ausgestaltung des Bediensystems zur Prüfung der Plausibilität der klassifizierten Wischbewegung der Vektor zwischen dem ungemittelten Endpunkt und dem Startpunkt berechnet und der Winkel eines zugehörigen Ortsvektors ausgewertet . Liegt der Winkel innerhalb des Winkeltoleranzbereichs dann wird die korrespondierende klassifizierte Richtung als Steuersignal ausgegeben .
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Dabei zeigen :
Fig . 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen
Bediensystems für ein Fahrzeug, Fig . 2 eine schematische Darstellung einer Wischbewegung auf einem Touchpad aus Fig . 1 , Fig . 3 eine schematische Darstellung einer weiteren
Wischbewegung auf dem Touchpad aus Fig . 1 , und Fig . 4 bis 8 j eweils einen Teil eines Flussdiagramms des vom Bediensystem aus Fig . 1 ausgeführten Klassifikationsverfahrens .
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist , umfasst ein Bediensystem 10 für ein Fahrzeug ein manuelles als Touchpad ausgeführtes Betätigungsmittel 100 zur Auswahl und/oder Aktivierung von Einträgen in einer Menüstruktur mit mehreren Menüebenen, eine Bildschirmanzeige 300 mit mehreren Darstellungsbereichen zur Darstellung der Menüstruktur, wobei die Darstellungsbereiche jeweils mindestens ein Feld zur Darstellung eines der Einträge umfassen, und eine Auswerte- und Steuereinheit 200 , welche zum Wechseln eines in mindestens einem der Darstellungsbereiche sichtbar markierten ausgewählten Feldes entsprechende von einem Aufsatzpunkt PO ausgehende gleitende Wischbewegung auf dem Touchpad 100 klassifiziert , und zur Klassifizierung der Wischbewegung eine Wischstrecke und eine Wischrichtung auf dem Touchpad 100 auswertet .
Die Auswerte- und Steuereinheit 200 liest im Block 210 Daten vom Touchpad ein, in dem das Touchpad 100 zur Klassifizierung der Wischbewegung zyklisch abgetastet wird, beispielsweise mit einer Abtastperiode von 12 , 5ms oder 25ms . Fig . 2 zeigt beispielhaft eine Wischbewegung auf dem Touchpad 100. Bei einer Überschreitung einer vorgegebenen Streckenlänge in Richtung einer der Koordinatenachse eines x-y- Koordinatensystems wird aus den einzelnen abgetasteten Punktkoordinaten PO , Pl , P2 , P3 , P4 , welche die Wischbewegung auf der Oberfläche des Touchpad repräsentieren, ein resultierender Vektor V4 zur Richtungsbestimmung gebildet . Die Punktkoordinaten PO entsprechen dem Aufsetzpunkt des Fingers eines Benutzers und der Punkt P4 repräsentiert den Abhebepunkt des Fingers . Die Punktkoordinaten und die resultierenden Vektoren werden zur Klassifizierung zum Block 220 in der Auswerte- und Steuereinheit 200 übertragen.
Im Block 220 erfolgt die Klassifizierung der Richtung über eine Auswertung der Finger Ziehstrecke in Kombination mit der Ziehrichtung. Dabei werden die Richtungen beim Überschreiten einer bestimmten Strecke anhand des resultierenden Vektors klassifiziert . Bei der Klassifizierung werden Todbereiche benutzt , d. h. für j ede klassifizierbare Bedienrichtung sind Winkelbereiche vorgegeben, in denen eine zugehörige Bedienungsrichtung erkannt wird, wobei die Todbereiche zwischen diesen vorgegebenen Winkelbereichen angeordnet sind und beispielsweise bei der Auswertung nicht berücksichtigt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann eine eingegebene Wischbewegung in vier vorgegebene Wechselrichtungen Nord, West , Süd, Ost klassifiziert werden. Selbstverständlich können auch mehr als vier Wechselrichtungen vorgegeben werden. Zur Klassifizierung der ersten Richtung Nord ist beispielsweise ein erster Winkelbereich zwischen 60° bis 120 ° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben, für die zweite Richtung West ist ein zweiter Winkelbereich zwischen 150° bis 210° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben, für die dritte Richtung Süd ist ein dritter Winkelbereich zwischen 240° bis 300° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben und für die vierte Richtung Ost ist ein vierter Winkelbereich zwischen 330° bis 30° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben . Dadurch umfassen die vorhandenen Todbereiche die Winkelbereiche zwischen 30° bis 60 ° , zwischen 120° bis 150° , zwischen 210° bis 240° und zwischen 300° bis 220° . Zur exakten Winkelbestimmung werden bezüglich der Auflösung in x- und y-Richtung die räumlichen Abmessungen des Touchpads 100 berücksichtigt .
Nach der Klassifizierung der Wischbewegung im Block 220 wird die erkannte Wechselrichtung an den Block 230 übertragen, in welchem die Steuersignale zur Ansteuerung der Bildschirmanzeige 300 erzeugt werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig . 3 bis 8 die Klassifizierung einer eingegebenen Wischbewegung beschrieben.
Die Daten des Touchpads 100 werden über den Block 210 der Auswerte- und Steuereinheit 200 eingelesen und dem Klassifizierungsblock 220 übergeben. Dieser prüft die Daten und versendet erkannte Schieberichtungen, d.h . Wechselrichtungen an Block 230 , welcher die Steuersignale für die Bildschirmanzeige 300 erzeugt .
Die Auswertung der Benutzereingaben über das Touchpad 100 wird gestartet , sobald ein Finger das Touchpad 100 berührt und endet beim Abschluss der Berührung der Oberfläche des Touchpads 100. Die während einer Eingabe eingegebenen Daten werden intern zur Auswertung gespeichert . Der Datenpunkt PO ergibt sich aus der Koordinate beim Aufsetzen des Fingers auf dem Touchpad 100 , der Datenpunkt mit der höchsten Zahl stellt die letzte Position vor dem Abheben des Fingers dar, hier P4 in Fig . 1 bzw . P3 in Fig . 2. Wird eine Bedienbewegung erkannt , dann wird der letzte Datenpunkt der Bedienbewegungserkennung zum Datenpunkt PO . Eine Bedienbewegung wird beispielsweise dann erkannt , wenn die Wischbewegung in einer klassifizierbaren Richtung eine Feldwechselstreckenlänge überschreitet , d. h . auf der Bildschirmanzeige wird die sichtbare Markierung auf das in der klassifizierten Wechselrichtung liegende nächste Feld bzw. Eintrag gewechselt . Vor der Klassifizierung werden die abgetasteten Daten in Intervalle der minimalen bzw. maximalen Koordinaten der aktiv genutzten Fläche des Touchpads 100 zugeordnet um auftretenden Fehlmessungen zu korrigieren. Anschließend werden die Daten auf die aktive Fläche normiert , wobei die linke obere Ecke dem Nullpunkt entspricht . Die so bearbeiteten Daten werden als Datenpunkte PO , Pl , P2 und P3 abgespeichert . Danach wird zu jedem der normierten Datenpunkte ein zugehöriges Segment berechnet und der zugehörige Segmentmittelpunkt PCO , PCl , PC2 und PC3 bestimmt und gespeichert .
Wie aus Fig . 4 ersichtlich ist , wird ein Klassifizierungsvorgang im Schritt SlO gestartet . Die Erkennung einer potentiellen Wischbewegung erfolgt über einen Segmentwechsel der im Schritt S20 über die Entfernung der Mittelpunktswerte PCO des ersten und aktuellen Messpunktes PCl , PC2 oder PC3 bestimmt und als Vektor VDC abgespeichert wird . Im Schritt S30 wird der Abstand des ungemittelten Endpunktes , hier der Punkt P3 , zum Startpunkt PO berechnet und als Vektor VD gespeichert . Im Schritt S40 wird der Winkel NW des Vektors VD bezüglich der Koordinatenachsen x und y berechnet . In den Schritten S50 bis S150 wird überprüft ob eine horizontale Wischbewegung in einem vorgegebenen Winkelbereich vorliegt , und in den Schritten S160 bis S260 wird überprüft , ob eine vertikale Wischbewegung in einem vorgegebenen Winkelbereich vorliegt . Ergibt die Überprüfung, dass der vorliegende Winkel des Ortsvektors in den Winkelbereich einer möglichen Wechselrichtung fällt , d . h. dass eine entsprechende horizontale oder vertikale Wischbewegung erkannt wurde, dann wird die korrespondierende Richtung an den Block 230 weitergegeben. Der Block 230 erzeugt dann die zugehörigen Steuerbefehle zur Ansteuerung der Bildschirmanzeige 300.
Durch das erfindungsgernäße Bediensystem kann in vorteilhafter Weise ein „ Ziehen" des Fingers auf der Oberfläche des Touchpads erkannt und die Schiebe- oder Kippbewegungen eines herkömmlichen manuellen Betätigungsmittels nachgebildet werden. Zusätzlich kann das Touchpad auf einem Schalter gelagert sein, so dass eine Druckbetätigung auf das Touchpad ausgewertet werden kann. Durch eine solche Druckbetätigung kann beispielsweise ein ausgewähltes Feld aktiviert werden. Zudem kann die Dauer der Druckbetätigung und/oder die Anzahl der Druckbetätigung zur Bedienung von Applikationen, Funktionen, Subfunktionen und/oder Optionen ausgewertet werden.
Zusätzlich kann eine automatische Wiederholfunktion implementiert werden, wenn der Finger beim Ausführen der Wischbewegung einen Randbereich des Touchpads 100 erreicht, welcher mindestens die Größe eines Segments hat . Zur Aktivierung der Wiederholfunktion muss der Finger für eine vorgegebene Zeitspanne im Randbereich abgelegt bleibt , dann wird die zuletzt erkannte Bedienungsrichtung solange fortgesetzt , wie der Finger auf dem Randbereich des Touchpads liegt .

Claims

Patentansprüche
Bediensystem (10 ) für ein Fahrzeug, mit
- einem manuellen Betätigungsmittel (100) zur Auswahl und/oder Aktivierung von Einträgen in einer Menüstruktur mit mehreren Menüebenen und
- einer Bildschirmanzeige (300) mit mehreren Darstellungsbereichen zur Darstellung der Menüstruktur, wobei die Darstellungsbereiche jeweils mindestens ein Feld zur Darstellung eines der Einträge umfassen,
- wobei das manuelle Betätigungsmittel (100 ) als
Touchpad ausgeführt ist ,
- wobei zum Wechseln eines in mindestens einem der Darstellungsbereiche sichtbar markierten ausgewählten Feldes eine Auswerte- und Steuereinheit (200 ) entsprechende von einem Aufsatzpunkt ausgehende gleitende Wischbewegung auf dem Touchpad (100) klassifiziert , und
- wobei die Auswerte- und Steuereinheit (200) zur Klassifizierung der Wischbewegung eine Wischstrecke und eine Wischrichtung auf dem Touchpad auswertet dadurch gekennzeichnet , dass die Auswerte- und Steuereinheit (200) das Touchpad ( 100 ) zur Klassifizierung der Wischbewegung zyklisch abtastet und bei Überschreiten einer vorgegebenen Streckenlänge in Richtung einer Koordinatenachse (x, y) aus den Punktkoordinaten (PO , Pl , P2 , P3 , P4 ) einen resultierenden Vektor (V4 ) zur Richtungsbestimmung bildet .
2. Bediensystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass zur Klassifizierung von vorgegebenen Wechselrichtungen (Nord, West , Süd, Ost) Winkelbereiche vorgegeben sind .
3. Bediensystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass zur Klassifizierung einer ersten Richtung (Nord) ein erster Winkelbereich zwischen 60 ° bis 120 ° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben ist , dass zur Klassifizierung einer zweiten Richtung (West) ein zweiter Winkelbereich zwischen 150° bis 210 ° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben ist , dass zur Klassifizierung einer dritten Richtung (Süd) ein dritter Winkelbereich zwischen 240° bis 300 ° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben ist , und dass zur Klassifizierung einer vierten Richtung (Ost) ein vierter Winkelbereich zwischen 330° bis 30 ° bezüglich der positiven x-Achse vorgegeben ist .
4. Bediensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Auswerte- und Steuereinheit (200) die Wischbewegung zwischen dem Auflegen auf dem Touchpad (100) und dem Abheben vom Touchpad (100) klassifiziert , wobei aus den Koordinaten des Aufsetzpunktes ein erster Datenpunkt (PO) bestimmt wird und aus der letzten Position vor dem Abheben ein letzter Datenpunkt (P4 ) bestimmt wird.
5. Bediensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die Auswerte- und Steuereinheit (200 ) die vom Touchpad ( 100) zyklisch abgetasteten Daten empfängt und auswertet und von der Auswertung abhängige Steuersignale zur Ansteuerung der Bildschirmanzeige (300) erzeugt , wobei bei der Auswertung der Daten die Wischbewegung erkannt und klassifiziert wird .
6. Bediensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die vom Touchpad ( 100) zyklisch abgetasteten Daten in Intervalle von minimalen und/oder maximalen Koordinatenwerten einer aktiv genutzten Touchpadflache zugeordnet werden .
7. Bediensystem nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , dass die vom Touchpad (100) zyklisch abgetasteten Daten auf die aktiv genutzte Touchpadflache normiert werden .
8. Bediensystem nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass aus den normierten Daten ein aktuelles Segmentfeld bestimmt wird, in welches der normierte Wert (PO , Pl , P2 , P3 ) fällt und zur Weiterverarbeitung der zugehörige Segmentmittelpunkt (PCO , PCl , PC2 , PC3 ) verwendet wird .
9. Bediensystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass eine potentielle Wischbewegung durch Ermittlung eines Segmentwechsels klassifiziert wird, wobei der Segmentwechsel über die Entfernung der Mittelpunktwerte des ersten und des aktuellen Messpunktes (PCO , PC3 ) bestimmt wird
10. Bediensystem nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet , dass der Vektor zwischen dem ungemittelten Endpunkt (P3 ) und dem Startpunkt (PO) berechnet wird und zur Plausibilitätsprüfung der Winkel eines zugehörigen Ortsvektors ausgewertet wird, wobei die korrespondierende Richtung ausgegeben wird, wenn der Winkel innerhalb des Winkeltoleranzbereichs liegt .
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