WO2008089802A1 - Multifunktionsbedienvorrichtung insbesondere für ein zentrales steuerungssystem in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Multifunktionsbedienvorrichtung insbesondere für ein zentrales steuerungssystem in einem kraftfahrzeug Download PDF

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WO2008089802A1
WO2008089802A1 PCT/EP2007/010054 EP2007010054W WO2008089802A1 WO 2008089802 A1 WO2008089802 A1 WO 2008089802A1 EP 2007010054 W EP2007010054 W EP 2007010054W WO 2008089802 A1 WO2008089802 A1 WO 2008089802A1
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WO
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operating
outer shape
operating element
shape
control element
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PCT/EP2007/010054
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Inventor
Thomas Ganz
Jochen Sendler
Bernhard Straub
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • G05G1/10—Details, e.g. of discs, knobs, wheels or handles
    • 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
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0362—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 1D translations or rotations of an operating part of the device, e.g. scroll wheels, sliders, knobs, rollers or belts

Definitions

  • Multifunction control device in particular for a central control system in a motor vehicle
  • the invention relates to a multifunction control device with a control element, which is particularly, but not exclusively intended for an integrated central control system for controlling a variety of functions in a motor vehicle.
  • Such multi-function operating devices conventionally have a single operating element which can be actuated in various ways for the purpose of carrying out operating actions or actions.
  • the previously known multi-function operating devices are equipped, for example, with a control element which can be actuated in several degrees of freedom in order to carry out various operating actions.
  • Presently known operating elements make it possible, for example, to perform printing, turning and / or shifting to realize different functions.
  • Such controls with the possibility of turning, moving and / or pressing are also referred to as 4- or 8-way rotary printing plate and find increasing use in modern motor vehicles.
  • Such operating and display systems used in modern vehicles today attempt to improve the operability of the device by reducing the operating elements and by correspondingly combining many different functions of the vehicle control unit and devices in the vehicle into an integral operating and display system with a display separate from the operating element to improve and minimize as far as possible the distraction effect on the driver of the vehicle.
  • the known multi-function operating devices consist of a control element which is separated from the display device, wherein a central monitor or display is set up in the field of vision of the user and the central operating element is positioned in the intuitive gripping area of the user in the region of the center console of the interior of the vehicle ,
  • a remote control and display device is that the operation by the driver of the vehicle is intuitive and that the positioning of the display device in the field of vision or in the vicinity of the driver's field of vision reduces the deflection when driving the vehicle as much as possible.
  • variable multi-function operating devices which can adapt to the current operating task in each case and optimally assist the driver in selecting the correct operating action.
  • One approach to improving the operability and intelligibility of such multi-function controls are therefore variable controls that can adapt to different operating tasks by changing their outer shape.
  • Such controls provide some sort of haptic coding for transmitting information from the control to the user without the need for the operator to experience and capture the information optically.
  • the control element can here in each case adapt its external shape to specific situations and operating actions, so that the user can perceive the respectively different states of the device via the direction of the spur, that is tactile by hand.
  • the published patent application DE 101 28 908 A1 also discloses a control element with a variable outer shape.
  • an input field is described with a haptic feedback to the user, wherein the keyboard-like control panel is varied according to the function with differently set individual segments in the outer shape.
  • DE 199 06 535 A1 describes an operating device for manually inputting control signals to a controller, wherein a handle is provided which, depending on the respective selected function of an actuator, can undergo a change of state which acts on the sense of the spur or the sense of touch of a user ,
  • the handle is here preferably varied by changing the outer shape, wherein a display device is provided in the form of a monitor on which the Menubowung, ie corresponding menu items, etc. are displayed to the user.
  • This type of menu display is very confusing to a variety of possible functions and Menuunter Jenkinsen and unsupported the user optimally in the off ⁇ choice respective actions or the operation of the device.
  • the object of the present invention to propose a multi-functional operating device, in which the user is optimally assisted in the operation of the device even in the case of diverse tasks and sub-tasks and a deflection is largely avoided.
  • the device is intended to provide an intuitive and easily understandable connection between a respective current operating task and the handling of the multifunction control device, so that even in complex, highly integrated control systems, for example in motor vehicles, good operability is provided and unnecessary distraction of the driver due to the device is prevented becomes.
  • the multi-function operating device has to solve the task on a control element with variable outer shape for adaptation to various current operating actions and / or state of the device.
  • the apparatus further comprises a control element associated with the respectively co-operating with the operating element Ad ⁇ ge Rhein for displaying Whymogcontinenten and / or states of the multi-function operating device.
  • the display device is for example a monitor or display, on which, by means menubasierter representation of the user-center ⁇ ral in the area of the instrument panel of a vehicle with all necessary information about a state and / or control actions in the vehicle sustaining.
  • the outer shape of the control element for haptic feedback to the user is designed to be variable.
  • the user thus receives tactile information from the operating element in addition to the information about the system and the device, which are presented to him via the display device, for example.
  • the shape variation of the control element that is, the adaptation of the respective outer shape of the control element to certain Sachemogoudreen or States is realized in such a way that the outer shape is clearly associated with a respective state or Whomog- probability.
  • the Multifunktionsbedienvor ⁇ chtung according to the invention is characterized in that the outer shape of the control element is configured according to the respective current operating action and / or a required operating mode, and that the display device of the multifunctional operating device has each optically adapted to the Everymogoudreen the control element display means.
  • the variation of the outer shape of the operating element is carried out in each case according to the state and / or the current operating action, so that the outer shape of the operating element can automatically assume different configurations by means of which the user directly receives information about respective states and operating possibilities through his sense of touch , This type of haptic feedback relieves the user in the information and avoids excessive distraction from driving.
  • the change of the outer shape of the control element is such entspre ⁇ accordingly to current control inputs and designed for a required operating mode that the user intuitively ausvigt respectively at the corresponding external shape of the right Be ⁇ dien treatment.
  • the user preferably receives information as to how he can currently actuate the operating element to execute a task. Acting and learning the handling of the operating device are for makes the user considerably easier.
  • a display device is furthermore provided which in each case has optically adapted to the operating possibilities of the operating element or the states of the multifunction operating device adapted display means.
  • the user of the device that is usually the driver of a motor vehicle, thereby receives in addition to the haptic information printing coupling also optically a respectively adapted to the situation information, such as how he has to operate the control or in which function and subfunction of complex and nested system he is located.
  • the optical adaptation of the display means of the display device facilitates the orientation of the user and allows him to capture the situation quickly with a glance. The distraction from driving the vehicle and the surrounding traffic is thus minimized as much as possible.
  • the visually adapted display means are not selected for the respective situations and states of the device one and the same presentation, but it will be presented according to each individually adapted display forms the user.
  • the display on a central monitor in the field of view and the instrument panel of the vehicle is a menu-based display, that is a scroll bar o- a running bar menu, through which the user must click through.
  • a menu-based display that is a scroll bar o- a running bar menu, through which the user must click through.
  • Such a known type of display is difficult to detect and requires increased attention and cumbersome traversal of the respective uniform menu-style representations or menu visualizations.
  • a specific and individually adapted display for different situations is provided here, so that the user also receives the information required in each case optically quickly and in the simplest way before or during the actuation of the operating element.
  • the outer shape of the operating element can be varied according to the currently required operating direction and form factor.
  • the operating element is correspondingly adapted in its shape to the possible operating direction and / or the type of operation.
  • the user already receives the information by tactile means and the indication in which direction he has to actuate the operating element to select a function without having to make sure of this on the display device or with a view of the operating element.
  • a shape-related adaptation of the outer shape of the operating element depending on the currently required operating mode or direction erfmdungsgelois be realized by Formvera Weg, as they are conventionally designed in such Betat Trents- emcardien with only one degree of freedom: A Drehbetatigung example, a round outer shape of the control similar to a A sliding or linear adjustment can be displayed to the user via an angular, lever-like operating arm o- but a required pressure or Werbetatigung the operating element can via appropriate design of the operating lever in the form of conventional Push or pull buttons be implemented.
  • the central operating element can in each case change the outer shape in accordance with the operating action, for which purpose any means known to the person skilled in the art for changing the shape of handles can be used.
  • the outer shape of the operating element can be varied in a manner optimized for the respective operating action.
  • the erfmdungsgedorfe shape of the control element is not each for different operating situations and operator actions as desired but takes place in a specific and on the ergonomics and the intuition of the operation tuned way.
  • a shape variation optimized for the respective operating action may be such that the operating element has a round shape for a rotational actuation, an angular shape for a sliding actuation and a reduced or enlarged shape depending on the subdivision into main or sub-tasks in a complex operating menu of a control system occupies in a motor vehicle.
  • the control element can also be raised, for example, if a train actuation for the current action is required or retracted or retracted when the control element has to be printed in order to execute a respective action.
  • Various other variations of a shape of the control element optimized for the respective operator action are conceivable.
  • the display means of the display device are graphically reproduced the respective operating action.
  • the display means may for example have a round shape when a rotation is required as operator control.
  • a shift request can be visualized, for example, by means of cross-shaped menu elements or arranged in straight lines.
  • Other graphical realization possibilities of display means for optical adaptation to corresponding operator actions of the operating element are also conceivable.
  • the outer, variable shape of the operating element has at least one round and one angular shape, which it can automatically assume.
  • Other shape variations are alternative or additionally conceivable: tapering, widening, flattening, etc.
  • the change in shape of the outer shape of the control element in at least one round and one angular shape is a preferred embodiment of the invention.
  • the round shape has the advantage that Drehbetatigept of the control element, the user intuitively close, whereas an edgy shape or outer shape of the control element immediately illustrates the user that he has to operate the control element in sliding directions, that is, forward, backward, to the left or to the right, similar to a joystick.
  • the operating device is provided with alignment means for automatically aligning the position of the operating element in each case depending on a respective current operation Be. Since the rotary or Schiebebetatigung of the control element may cause that the control element is not in an optimal position for a transition from one operating action to another, erfmdungsgelitz allow the alignment, the control automatically and according to the changed situation align.
  • a twisted control element can for example be turned back into a straight alignment or a rearwardly adjusted control element can be returned to a central position in the region of the center console of the vehicle before a transition into a round configuration for rotary actuation.
  • the alignment means are preferred way automatically, that is, a control is provided, which is carried out automatically according to the currently selected menu subfunction in the system or according to the operation to be performed on the control.
  • blocking means are provided, via which the degrees of freedom in the Whymogoudreen the control element depending on the state of the device can be selectively blocked or released.
  • the blocking means it is possible to activate different degrees of freedom of operation or to block them if they are not opportune for a corresponding situation and to be performed operator action.
  • the blocking means can also effect an actual, for example, mechanical blocking of the operating element in this degree of freedom as an alternative to deactivating or activating degrees of freedom. Then the user has only the possibility to operate the control element in the respective possible degrees of freedom.
  • the blocking means are preferably automatically actuated by the underlying controller.
  • One possible type of blocking means in the context of the present invention can also be realized electronically, rather than by means of mechanisms.
  • the control element on an edged Grundkorper is provided with horizontal, extendable from the body slats, which have a generally round outer shape and bring the basic body in a rounded overall shape in the extended state.
  • the outer, taken by the user shape of the control element of the angular, that is rectangular or square basic shape can be easily adjusted into a total round outer shape.
  • the slats are for example, received in the interior of the Grundkorpers and extendable from slots, preferably via electromechanical means.
  • the restoring of the lamellae can take place, for example, via elastic restoring means in the interior of the basic body of the operating element.
  • Alternative embodiments for a shape variation of the control element according to the invention are also conceivable: For example, a basic element with elastic and deformable side walls can be realized, which can be controlled via an internal actuator by electrical means for changing the external shape.
  • Fig. Ia shows a perspective view of an operating element of an exemplary embodiment of an inventive operating device, wherein the operating element is in the state of an edged outer shape
  • Fig. Ib is a plan view of the operating element of Fig. Ia;
  • FIG. 2a is a perspective view of the operating element according to the exemplary embodiment of the previous figures, in which case the operating element m is in a state of a round outer shape with extended lamellae;
  • Fig. 2b is a plan view of the operating element of Fig. 2a;
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a multifunction control device according to the invention.
  • FIG. 4 shows in tabular form a possible embodiment of an inventive operating device with an on represents the form Varner customized display in different operations.
  • an exemplary embodiment of an operating element 1 for use in a multi-functional onsbedienvomchtung according to the invention is shown in a perspective view and a plan view.
  • the operating element has a substantially square and angular basic body 7, which is provided with a shaft 11 and is coupled to an underlying actuating mechanism (not shown).
  • the operating element 1 is intended to be arranged, for example, in the region of the center console of a motor vehicle, that is to say in the gripping area which can be easily operated by the driver.
  • the control element 1 is preferably part of a so-called remote control and display system for a variety of functions within a motor vehicle.
  • the control element 1 is used as a central and usually only main control part and serves the selection and execution of all sorts of functions and actions in the vehicle, which are shown to the user on one of the control m usually separate display device or a monitor ,
  • the erfmdungsge speciallye operating element 1 is in its outer shape according to respective states or possible operator actions varner- bar.
  • a plurality of slots 12 are provided in the illustrated exemplary embodiment of the rare walls of the Grundkorpers 7, on the inside of the base body 7 attached semi-circular fins 8 are extendable. This can be seen in particular in FIG. 1b, in which the lamellae 8 provided in the interior are drawn in dashed lines with their respective adjustment possibilities (see arrows).
  • the control element 1 is in this embodiment, a joystick-like control and can for one in the longitudinal direction to the front, to the rear, to the right and to the left are adjusted and about its central axis, that is rotated about the shaft 11 around. This is indicated by the movement arrows on the upper side of the operating element 1 in the figures.
  • One possibility of printing or Buchbetatigugn of the control element 1 may also be provided.
  • the control element 1 is variable in its outer shape to give the user by his sense of touch so-called haptic Jerk information on the state of the controller or multi-function control device and teach about Whymogcontinenten on the control element 1, without he turn his attention away from driving and on the control 1 or the display device 2 must turn directly.
  • haptic Jerk information on the state of the controller or multi-function control device
  • the outer shape of the operating element 1 can be changed as follows:
  • the outer angular basic shape of the basic body 7 can be converted into a rounded outer shape (compare FIGS. 2a, 2b). This is preferably done automatically and in each case according to the operator actions to be performed on the operating element 1.
  • FIGS. 2a, 2b This state of a generally round outer shape of the operating element 1 is shown in FIGS. 2a, 2b in a perspective view and a plan view, respectively.
  • the three blades 8 are extended at the respective four sides of the Grundkorpers 7 of the operating element 1 through the corresponding slots 12 and thus give a total rather Round outer shape of the control element 1 (see Figure 2b), which also perceives the user so haptically when gripping the operating element.
  • the user will intuitively make a rotational manipulation of the operating element 1 rather than a sliding movement to the front, to the rear, to the right or to the left, as in the state in the figures Ia and Ib.
  • the user is therefore optimally supported in his operating action and with tactile information, in what manner he has to operate the control element 1 to perform a corresponding action.
  • the fins 8, which are retracted in the basic position in the interior of the housing 7, preferably have elastic restoring means, which are not shown separately in the figures.
  • the extension of the slats 8 can be done for example via an electromagnetic actuator 9, which has the advantage of reacting quickly and to be relatively compact in construction.
  • Other actuating means for varying the outer shape of the control element 1 are e- benso conceivable.
  • control element is not limited to the illustrated exemplary embodiment: An adaptation of the outer shape of the control element 1 can for example also be done in such a way that the control is increased or decreased in size, from a square to a completely round shape , is moved in its position or retracted or extended.
  • FIG. 3 schematically shows a block diagram of an exemplary embodiment of a multifunctional operating device 10 according to the invention from which the relationship between the display device 2 and the morphing operating element 1 becomes more comprehensible.
  • the multi-functional operating device 10 thus essentially consists of an operating element 1 and a display device 2, both of which are coupled to a central controller 3.
  • the control tion 3 may be a specific and adapted to the multi-function control device 10 control or integrated into the general vehicle control or the on-board computer.
  • the operating element 1 is variable in its outer shape according to respective states and operating actions of the device, that is, the outer shape is changed in one way or the other.
  • Formvera finitesstoff are provided in the control element 1, in the present case, there are semicircular fins 8, which are extendable from slots 12 from the control element 1 and in this again retractable.
  • Other shape-changing means may also be suitable according to the invention, as long as they allow the user to experience a change in the operating element 1 immediately perceptible to the user when gripping the operating element 1.
  • the operating element 1 is coupled to the controller 3 and connected via the latter in the present example directly to a display device 2, for example in the form of a central monitor in the center console area of the instrument panel of the vehicle.
  • the display device 2 can also be located elsewhere.
  • a separate control 13 is provided for changing the shape of the outer shape of the operating element 1.
  • the shape-changing controller 13 may also be integrated in the central controller 3 of the motor vehicle.
  • An adapted change in the shape means that the change in shape of the operating element 1 does not take place in any way, but according to the invention in accordance with the respectively to be performed or each possible operating action on Operating element 1 takes place.
  • a rotational actuation can, for example, be displayed according to the xn of the outer shape of the operating element 1, in that it transitions into a round shape, while a sliding movement with a cantonal shape of the operating element 1 is suggested, as is the case with the various state variations in FIGS 2b has been shown above.
  • This change in shape of the operating element 1 is controlled via the controller 13, which is coupled to the central controller 3.
  • the control element 1 is also connected to the controller 3 with a feedback loop and has a direct connection to the display device 2. Via this connection, a specific display means 4, 4 ', 4 ", A''' is respectively visualized on the display device 2, which corresponds in each case to the corresponding outer shape of the operating element.
  • a specially tuned display mode in the device 2 is now dependent on the user the outer shape of the variable control element 1 supplied.
  • This offers the advantage that the user can detect immediately and at a glance, in which situation and in which state the device 10 is located.
  • the intuitive operation via the control element 1 is thus supported not only with a haptic function by the change in shape of the control element 1, but additionally by a corresponding visually and graphically adapted display by means of various display means 4, 4 ', etc. on the display device.
  • control element 1 can additionally comprise alignment means 5 which allow the position of the to bring back elements 1 in a certain initial position.
  • the alignment means 5 for example, in a transition from a round outer shape into an edged outer shape, the potentially twisted control element 1 again return aligned in the longitudinal direction of the vehicle starting position.
  • Other types of alignment via the alignment means 5 are also conceivable.
  • the alignment means may be, for example, of a mechanical nature and have a traverse with four spikes rotated by 90 ° from each other, which can engage in a corresponding serrated profile on the inside of the operating element when the traverse is pushed into it.
  • blocking means 6 can be provided on the operating element 1 according to the invention: via the blocking means 6, the degrees of freedom in the ability to operate the operating element 1 can each be selectively blocked or released in accordance with the task.
  • the blocking means 6 can be realized by electronic or mechanical means.
  • a display in the display device 2 and the respective outer mold 1, adapted to the respective outer shape by design is shown in the table of FIG. 4 as an example for two different types of action.
  • a round selection diagram is visualized in an action "TURNING", in which the respective submenu points are indicated, thus immediately informing the user that he has to operate the operating element 1 with a rotary movement
  • a display type 4 is selected in the manner of a bar chart in which the sliding movement is also graphically suggested. This corresponds to the angular shape of the control element 1, so that here, too, the user knows directly in which way he has to operate the control element 1, without he too long to pay attention to uniform Menudarstellun- conditions in the display device 2.

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Abstract

Multifunktionsbedienvorrichtung (10) mit einem Bedienelement (1) mit veränderlicher äußerer Form zur Anpassung an verschiedene aktuelle Bedienhandlungen und/oder Zustande der Vorrichtung, insbesondere für ein integriertes zentrales Steuerungssystem (3) zur Steuerung von multiplen Funktionen in einem Kraftfahrzeug, und mit einer dem Bedienelement (1) zugeordneten Anzeigeeinrichtung (2) zur Anzeige von Bedienmöglichkeiten und/oder Zuständen der Vorrichtung, wobei die äußere Form des Bedienelements (1) zur haptischen Rückmeldung an den Benutzer variierbar ausgebildet ist, wobei eine jeweilige äußere Form des Bedienelements (1) jeweils bestimmten Bedienmöglichkeiten und/oder Zuständen eindeutig zugeordnet ist, wobei die äußere Form des Bedienelements (1) entsprechend der jeweiligen aktuellen Bedienhandlung und einer dafür erforderlichen Bedienart ausgestaltet ist, und wobei die Anzeigeeinrichtung (2) jeweils optisch an die Bedienmöglichkeiten des Bedienelements (1) angepasste Anzeigemittel (4) aufweist.

Description

Multifunktionsbedienvorrichtung insbesondere für ein zentrales Steuerungssystem in einem Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Multifunktionsbedienvorrichtung mit einem Bedienelement , die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich für ein integriertes zentrales Steuerungssystem zur Steuerung von vielfaltigen Funktionen in einem Kraftfahrzeug bestimmt ist. Derartige Multifunktionsbedienvorrichtun- gen weisen herkommlicherweise ein einziges Bedienelement auf, das zur Durchfuhrung von Bedienhandlungen oder Aktionen auf verschiedenste Art und Weise betatigbar ist. Die bisher bekannten Multifunktionsbedienvorrichtungen sind beispielsweise mit einem Bedienelement ausgestattet, das m mehreren Frei- heitsgraden betatigbar ist, um verschiedene Bedienhandlungen auszufuhren: Derzeit bekannte Bedienelemente ermöglichen beispielsweise eine Druck-, Dreh- und/oder Verschiebebetatigung zur Realisierung unterschiedlicher Funktionen. Solche Bedienelemente mit der Möglichkeit eines Drehens, Verschiebens und/oder Drückens werden auch als 4- beziehungsweise 8-Wege- Dreh-Drucksteller bezeichnet und finden in modernen Kraftfahrzeugen zunehmend Verwendung. Ziel all dieser Bemühungen ist es, ein zentrales Bedienelement im Fahrzeug an einer für den Fahrer gunstigen Position vorzusehen, über das eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeug- und Steuerungsfunktionen mit einer Hand ausfuhrbar ist. Da in modernen Fahrzeugen die möglichen Bedienhandlungen und Funktionen der zentralen Fahrzeugsteuerung immer mehr zunehmen, sind heutige zentrale MuI- tifunktionsbedienvorrichtungen mit einer Anzeigevorrichtung zusatzlich zu dem Bedienelement gekoppelt. Über die Anzeigeeinrichtung erhalt der Benutzer eine Übersicht über die aktuellen Funktions- und Betriebsemstellungen sowie über mögliche Betätigungen der zentralen Steuerung des Kraftfahrzeugs. Die heutigen Anzeigevorrichtungen sind üblicherweise raenuba- sierte Systeme, das heißt, dass sich der Benutzer innerhalb eines Menüs in verschiedenen Ober-, Unter- und Subfunktionen des Menüs bewegen kann und dort entsprechende Aktionen über das zentrale Bedienelement ausfuhren kann.
Derartige, in modernen heutigen Fahrzeugen eingesetzte Bedien- und Anzeigesysteme versuchen durch eine Reduzierung der Bedienelemente und entsprechende Zusammenlegung vieler unterschiedlicher Funktionen der Fahrzeugsteuerung und von Geraten in dem Fahrzeug in ein integrales Bedien- und Anzeigesystem mit von dem Bedienelement getrennter Anzeige die Bedienbar- keit der Vorrichtung zu verbessern und möglichst die Ablenkungswirkung auf den Fahrer des Fahrzeugs zu minimieren. Und zu diesem Zweck bestehen die bekannten Multifunktionsbedienvorrichtungen aus einem Bedienelement, das von der Anzeigeeinrichtung getrennt ist, wobei ein zentraler Monitor beziehungsweise Display im Sichtfeld des Benutzers eingerichtet ist und das zentrale Bedienelement im intuitiven Greifraum des Benutzers im Bereich der Mittelkonsole des Innenraums des Fahrzeugs positioniert ist. Der Vorteil einer solchen abgesetzten Bedien- und Anzeigevorrichtung ist, dass die Bedienung durch den Fahrer des Fahrzeugs intuitiv ist und dass durch die Positionierung der Anzeigeeinrichtung im Sichtfeld beziehungsweise in der Nahe des Sichtfeldes des Fahrers die Ablenkung beim Fahren des Fahrzeugs soweit als möglich reduziert wird. Dabei besteht jedoch ein bis heute nicht gelöstes Problem, da mit zunehmender Funktionalität der modernen Kraftfahrzeuge und Zunahme der möglichen Freiheitsgrade des Bedienelements die Abstimmung zwischen der jeweiligen Bedienaufgabe und der entsprechenden Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung nicht immer optimal ist. Der Benutzer muss zur Auswahl einer bestimmten Bedienhandlung eine Vielzahl von Menupunkten und Menuunter- punkten durch Betätigung des Bedienelements und durch Ruckkontrolle auf der Anzeigevorrichtung durchlaufen, bevor er die jeweils richtige Einstellung des Bedienelements und die gewünschte Funktion beziehungsweise Bedienhandlung als Anzeige zur Bestätigung seiner Aktionen auf der Anzeigeeinrichtung (beziehungsweise dem Display oder Monitor) erhalt. Durch die Integration derartig vieler (multipler) Bedienmoglichkeiten in ein hoch integriertes, menubasiertes Multifunktionsbedien- system geht der logische und schnell verstandliche Zusammenhang zwischen der jeweiligen gewünschten Bedienaufgabe und der Bedienhandlung teilweise oder manchmal sogar ganz für den Benutzer verloren. Für bestimmte Bedienaufgaben und Bedienhandlungen sind zum Beispiel am besten Bedienelemente zum Drehen geeignet; für andere Bedienaufgaben hingegen sind längs verschiebbare Bedienelemente von einer Joystick- ahnlichen Art oder so genannte 4-Wege-Steller zu bevorzugen. Derzeitige zentrale Bedienelemente verfugen zwar häufig über alle notigen Freiheitsgrade in der Betatigungsart (wie Drehen, Schieben, Drucken) , allerdings kann der Fahrer am Bedienelement nicht erkennen, welchen dieser möglichen Freiheitsgrade er gerade aktuell sinnvoll nutzen kann beziehungsweise welche der Bedienhandlungen am besten geeignet sind um die jeweilige gewünschte Bedienaufgabe zu erfüllen.
Ein weiteres Problem dieser bekannten Bedienelemente ist es, dass durch die hohe Integration vielzahliger Bedienmoglichkeiten in das zentrale Bedienelement dem Benutzer mehr Mog- lichkeiten zur Bedienung der Vorrichtung zur Verfugung stehen, als zur Erfüllung der Bedienaufgabe tatsachlich notwendig sind. Je mehr Möglichkeiten der Benutzer hat, desto langer werden jedoch die Bedienzeiten und umso schwieriger ist die Entscheidung für den Benutzer, was er zu tun hat, was wiederum zu einer erhöhten Ablenkung beispielsweise beim Fahren von Fahrzeugen fuhren kann.
Anhand dieser Überlegungen und Nachteile lasst sich ein Bedarf an variablen Multifunktionsbedienvorrichtungen ableiten, die sich der aktuellen Bedienaufgabe jeweils anpassen und den Fahrer bei der Auswahl der richtigen Bedienhandlung optimal unterstutzen können. Ein Ansatz zur Verbesserung der Bedien- barkeit und der Verständlichkeit solcher Multifunktionsbedienvorrichtungen sind daher variable Bedienelemente, die sich unterschiedlichen Bedienaufgaben durch Veränderung ihrer äußeren Form anpassen können. Derartige Bedienelemente bieten eine Art haptischer Codierung zur Informationsübertragung von dem Bedienelement an den Benutzer, ohne dass dieser die Information auf optischem Wege erfahren und erfassen muss. Das Bedienelement kann hier seine äußere Form entsprechend bestimmter Situationen und Bedienhandlungen jeweils anpassen, sodass der Benutzer über den Spursinn, das heißt taktil an der Hand die jeweils unterschiedlichen Zustande der Vorrichtung wahrnehmen kann.
Derartige bekannte haptische Codierungen durch in der äußeren Form veränderliche Bedienelemente sind im Stand der Technik in verschiedenen Varianten bekannt:
In der DE 197 31 285 Al ist zum Beispiel ein formveranderli- ches Bedienelement für ein System mit mehreren auswahlbaren Menupunkten, Funktionen oder Funktionswerten beschrieben, bei welchem die Oberflache des Bedienelements entsprechend der jeweiligen Funktion in ihrer äußeren Gestalt veränderbar ist. Dadurch erhalt der Benutzer des Bedienelements eine taktile Information über den jeweils vorliegenden Zustand beziehungsweise die jeweils ausgeführte Funktion. Wahrend die taktxle beziehungsweise haptische Ruckinformation dem Bediener hier eine Unterstützung in der Bedienungshandlung liefert, besteht immer noch ein Problem dahingehend, dass die Orientierung innerhalb einer Vielzahl von möglichen Funktionen und Menuun- terpunkten des Systems für den Benutzer schwierig ist.
In der Offenlegungsschrift DE 101 28 908 Al ist ebenfalls ein Bedienelement mit einer veränderlichen äußeren Form offenbart. Hier ist ein Eingabefeld mit einer haptischen Ruckmeldung an den Benutzer beschrieben, wobei das tastaturartige Bedienfeld jeweils entsprechend der Funktion mit verschieden eingestellten individuellen Segmenten in der äußeren Form variiert wird.
In der DE 199 06 535 Al ist schließlich eine Bedieneinrichtung zur manuellen Eingabe von Steuersignalen an einen Controller beschrieben, wobei eine Handhabe vorgesehen ist, die in Abhängigkeit der jeweils ausgewählten Funktion eines Stellgliedes eine Zustandsanderung erfahren kann, die auf den Spursinn oder Tastsinn eines Benutzers wirkt. Die Handhabe wird hier vorzugsweise durch ein Verandern der äußeren Form variiert, wobei eine Anzeigeeinrichtung in Form eines Monitors vorgesehen ist, auf der die Menufuhrung, das heißt entsprechende Menuunterpunkte etc. dem Benutzer angezeigt werden. Diese Art einer Menuanzeige ist bei einer Vielzahl von möglichen Funktionen und Menuunterpunkten sehr unübersichtlich und unterstutzt den Benutzer nicht optimal bei der Aus¬ wahl jeweiliger Aktionen beziehungsweise der Betätigung der Vorrichtung . Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Multifunktionsbedienvorrichtung vorzuschlagen, bei der der Benutzer auch im Falle von vielfaltigen Aufgaben und Unteraufgaben optimal in der Bedienung der Vorrichtung unterstutzt wird und eine Ablenkung weitestgehend vermieden wird. Die Vorrichtung soll einen intuitiv und leicht verstandlichen Zusammenhang zwischen einer jeweils aktuellen Bedienaufgabe und der Handhabung der Multifunktionsbedienvorrichtung bieten, sodass auch bei komplexen, hoch integrierten Steuerungssystemen beispielsweise in Kraftfahrzeugen eine gute Bedien- barkeit gegeben ist und eine unnötige Ablenkung des Fahrers auf Grund der Vorrichtung verhindert wird.
Diese Aufgabe wird mit einer Multifunktionsbedienvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhangigen Ansprüche.
Die Multifunktionsbedienvorrichtung nach der Erfindung weist zur Losung der Aufgabe ein Bedienelement mit veränderlicher äußerer Form zur Anpassung an verschiedene aktuelle Bedienhandlungen und/oder Zustande der Vorrichtung auf. Die Vorrichtung umfasst ferner eine dem Bedienelement zugeordnete beziehungsweise mit dem Bedienelement zusammenwirkende Anzei¬ geeinrichtung zur Anzeige von Bedienmoglichkeiten und/oder Zustanden der Multifunktionsbedienvorrichtung auf. Die Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise ein Monitor oder Display, auf dem mittels menubasierter Darstellung der Benutzer zent¬ ral im Bereich des Instrumentenbretts eines Fahrzeugs alle erforderlichen Informationen über Zustande und/oder Bedienhandlungen im Fahrzeug erhalt. Erfindungsgemaß ist die äußere Form des Bedienelements zur haptischen Ruckmeldung an den Benutzer variierbar ausgebildet. Der Benutzer erhalt somit eine taktile Information seitens des Bedienelements zusatzlich zu den Informationen über das System und die Vorrichtung, welche ihm über die Anzeigeeinrichtung beispielsweise dargeboten werden. Die Formvariierung des Bedienelements, das heißt die Anpassung der jeweiligen äußeren Form des Bedienelements an bestimmte Bedienmoglichkeiten oder Zustande ist dabei auf solch eine Art und Weise realisiert, dass die äußere Form eindeutig einem jeweiligen Zustand beziehungsweise Bedienmog- lichkeit zugeordnet ist.
Die Multifunktionsbedienvorπchtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Form des Bedienelements entsprechend der jeweiligen aktuellen Bedienhandlung und/oder einer dafür erforderlichen Bedienart ausgestaltet ist, und dass die Anzeigeeinrichtung der Multifunktionsbe- dienvorrichtung jeweils optisch an die Bedienmoglichkeiten des Bedienelements angepasste Anzeigemittel aufweist. Die Variierung der äußeren Form des Bedienelements wird erfindungs- gemaß jeweils entsprechend dem Zustand und/oder der aktuellen Bedienhandlung durchgeführt, sodass die äußere Form des Bedienelements verschiedene Ausgestaltungen automatisch einnehmen kann, über welche der Benutzer durch seinen Tastsinn direkt Informationen über jeweilige Zustande und Bedienmoglichkeiten erhalt. Diese Art einer haptischen Ruckkopplung entlastet den Benutzer bei der Informationsaufnahme und vermeidet eine übermäßige Ablenkung vom Fahrgeschehen. Die Änderung der äußeren Form des Bedienelements ist dabei derart entspre¬ chend auf aktuelle Bedienhandlungen und einer dafür erforderlichen Bedienart ausgestaltet, dass der Benutzer intuitiv jeweils bei der entsprechenden äußeren Form die richtige Be¬ dienhandlung ausfuhrt. Vorzugsweise erhalt der Benutzer durch die Variierung der äußeren Form eine Information dahingehend, in welcher Art und Weise er aktuell das Bedienelement zur Ausfuhrung einer Aufgabe betätigen kann. Das Betatigen und das Erlernen der Handhabung der Bedienvorrichtung sind für den Benutzer dadurch erheblich erleichtert. Erfindungsgemaß ist ferner eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, die jeweils optisch an die Bedienmoglichkeiten des Bedienelements beziehungsweise die Zustande der Multifunktionsbedienvorrichtung angepasste Anzeigemittel aufweist. Der Benutzer der Vorrichtung, das heißt in der Regel der Fahrer eines Kraftfahrzeugs, erhalt dadurch zusatzlich zu der haptischen Informationsruckkopplung auch noch auf optischem Wege eine jeweils entsprechend der Situation angepasste Information, beispielsweise wie er das Bedienelement zu bedienen hat oder in welcher Funktion und Unterfunktion eines komplexen und verschachtelten Systems er sich befindet. Die optische Anpassung der Anzeigemittel der Anzeigeeinrichtung erleichtert die Orientierung des Benutzers und ermöglicht ihm mit quasi einem Blick die Situation schnell zu erfassen. Die Ablenkung vom Fuhren des Fahrzeugs und vom umgebenden Verkehr ist damit soweit als möglich minimiert. Durch die optisch angepassten Anzeigemittel werden nicht für jeweilige Situationen und Zustande der Vorrichtung ein und die gleiche Darstellungsweise gewählt, sondern es werden entsprechend jeweils individuell angepasste Anzeigeformen dem Benutzer dargeboten. Bei bekannten derarti¬ gen Systemen ist beispielsweise die Anzeige auf einem zentralen Monitor im Sichtfeld und am Instrumentenbrett des Fahrzeugs eine Menubasierte Anzeige, das heißt ein Rollbalken o- der ein Laufbalkenmenu, durch das sich der Benutzer durchklicken muss. Eine solche bekannte Art einer Anzeige ist schwierig zu erfassen und bedarf einer erhöhten Aufmerksamkeit und eines umständlichen Durchlaufens der jeweiligen gleichförmigen Menuastdarstellungen oder Menuvisualisierungen . Erfin- dungsgemaß ist hier eine spezielle und jeweils individuell angepasste Anzeige für unterschiedliche Situationen vorgesehen, sodass der Benutzer auch optisch schnell und auf einfachste Weise die jeweils erforderliche Information vor oder beim Betatigen des Bedienelements erhalt. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die äußere Form des Bedienelements je nach der aktuell geforderten Bedienrichtung und formentsprechend variierbar. Das Be- dienelement ist auf diese Weise in seiner Form entsprechend jeweils auf die mögliche Bedienrichtung und/oder die Art einer Bedienung angepasst. Der Benutzer erhalt auf taktilem Wege schon die Information und der Hinweis, in welcher Richtung er das Bedienelement zur Auswahl einer Funktion zu betätigen hat, ohne dass er sich auf der Anzeigeeinrichtung oder mit einem Blick auf das Bedienelement hierüber vergewissern muss. Eine formentsprechende Anpassung der äußeren Form des Bedienelements je nach aktuell geforderter Bedienart beziehungsweise -richtung kann erfmdungsgemaß durch Formveranderungen realisiert sein, wie sie herkömmlich bei solchen Betatigungs- emrichtungen mit nur einem Bedienfreiheitsgrad gestaltet sind: Eine Drehbetatigung kann beispielsweise über eine runde Außenform des Bedienelements ähnlich einem Drehknopf formentsprechend zur erforderlichen Handlung realisiert sein, eine Schiebe- oder lineare Verstellbewegung kann über einen kantigen, hebelartigen Bedienarm dem Benutzer angezeigt werden o- der aber eine erforderliche Druck- oder Zugbetatigung des Be- dienelements kann über entsprechende Ausgestaltung des Be- dienhebels in Form herkömmlicher Druck- oder Zugknopfe umgesetzt sein. Das zentrale Bedienelement kann erfmdungsgemaß jeweils die äußere Form entsprechend der Bedienhandlung andern, wobei hierfür jedwedes dem Fachmann des Gebiets bekannte Mittel zur Formveranderung von Handhaben einsetzbar ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die äußere Form des Bedienelements in einer für die jeweilige Bedienhandlung optimierten Art und Weise variierbar. Auch hier ist die erfmdungsgemaße Formvanierung des Bedienelements nicht jeweils für unterschiedliche Bediensituationen und Bedienhandlungen beliebig sondern erfolgt in einer spezifisch und auf die Ergonomie und die Intuition der Bedienung abgestimmten Art und Weise. Eine auf die jeweilige Bedienhandlung optimierte Formvariierung kann beispielsweise derart sein, dass das Bedienelement eine Runde Form für eine Drehbe- tatigung, eine kantige Form für eine Schiebebetatigung und eine verkleinerte oder vergrößerte Form je nach Unterteilung in Haupt- oder Unteraufgaben in einem komplexen Bedienmenu eines Steuerungssystems in einem Kraftfahrzeug einnimmt. Das Bedienelement kann auch beispielsweise hochgefahren werden, wenn eine Zugbetatigung für die aktuelle Handlung erforderlich ist oder eingezogen beziehungsweise eingefahren werden, wenn das Bedienelement gedruckt werden muss, um eine jeweilige Aktion auszufuhren. Vielfaltige andere Variationen einer auf die jeweilige Bedienhandlung optimierten Formvariierung des Bedienelements sind denkbar.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Anzeigemittel der Anzeigeeinrichtung entsprechend der aktuell möglichen beziehungsweise notigen Bedienhandlung graphisch der jeweiligen Bedienhandlung nachgebildet. Die Anzeigemittel können dabei beispielsweise eine runde Form aufweisen, wenn ein Drehen als Bedienhandlung erforderlich ist. Eine Schiebebetatigung kann beispielsweise mittels kreuzförmigen oder in geraden Linien angeordneten Menuunterpunkten visualisiert werden. Andere graphische Realisierungsmoglich- keiten von Anzeigemitteln zur optischen Anpassung an entsprechende Bedienhandlungen des Bedienelements sind ebenso denkbar .
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die äußere, variierbare Form des Bedienelements mindestens eine runde und eine kantige Gestalt auf, die es automatisch annehmen kann. Weitere Formvariierungen sind alternativ oder zusätzlich denkbar: Verjüngung, Verbreiterung, Abflachung, etc. Die Formveranderung der äußeren Form des Bedien- elements in mindestens eine runde und eine kantige Gestalt ist jedoch eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung. Die runde Form hat den Vorteil, dass Drehbetatigungen des Bedienelements den Benutzer intuitiv nahe gelegt werden, wohingegen eine kantige Gestalt beziehungsweise äußere Form des Bedienelements dem Benutzer unmittelbar verdeutlicht, dass er das Bedienelement in Schieberichtungen zu betätigen hat, das heißt nach vorne, nach hinten, nach links oder nach rechts, ähnlich einem Joystick.
Zwischenformen sind ebenso denkbar, beispielsweise eine kombinierte Schiebe-/Drehmoglichkeit des Bedienelements, die durch eine kantige Grundform mit zusätzlich leicht abgerundeten Ecken beispielsweise auf taktilem Wege dem Benutzer vermittelbar ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Bedienvorrichtung mit Ausrichtungsmitteln versehen zum automatischen Ausrichten der Position des Bedienelements jeweils in Abhängigkeit von einer jeweiligen aktuellen Be- dienhandlung. Da die Dreh- oder Schiebebetatigung des Bedien- elements dazu fuhren kann, dass sich das Bedienelement bei einem Übergang von einer Bedienhandlung zu einer anderen nicht in der optimalen Position hierfür befindet, ermöglichen es erfmdungsgemaß die Ausrichtmittel, das Bedienelement automatisch und entsprechend der sich geänderten Situation auszurichten. Em verdrehtes Bedienelement kann beispielsweise in eine gerade Ausrichtung zurückgedreht werden oder aber ein nach hinten verstelltes Bedienelement kann vor einem Übergang in eine runde Konfiguration zur Drehbetatigung in eine zentrale Position im Bereich der Mittelkonsole des Fahrzeugs zurückgestellt werden. Die Ausrichtmittel sind dabei Vorzugs- weise automatisch, das heißt, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die automatisch entsprechend der aktuell ausgewählten Menuunterfunktion im System beziehungsweise entsprechend der vorzunehmenden Bedienhandlung an dem Bedienelement erfolgt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Sperrmittel vorgesehen, über welche die Freiheitsgrade in den Bedienmoglichkeiten des Bedienelements je nach dem Zustand der Vorrichtung selektiv sperrbar beziehungsweise freigebbar sind. Mittels der Sperrmittel ist es möglich, verschiedene Bedienfreiheitsgrade zu aktivieren oder wahlweise zu sperren, wenn diese für eine entsprechende Situation und vorzunehmende Bedienhandlung nicht opportun sind. Die Sperrmittel können jedoch auch alternativ zu einem Deaktivieren beziehungsweise Aktivieren von Freiheitsgraden eine tatsächliche, beispielsweise mechanische Sperrung des Bedienelements in diesem Freiheitsgrad bewirken. Dann hat der Benutzer nur die Möglichkeit, das Bedienelement in den jeweiligen möglichen Freiheitsgraden zu betätigen. Die Sperrmittel werden vorzugsweise automatisch durch die zugrunde liegende Steuerung betätigt. Eine mögliche Art von Sperrmitteln im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch auf elektronischem Wege, anstatt mittels Mechaniken realisiert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Bedienelement einen kantigen Grundkorper auf und ist mit horizontalen, aus dem Grundkorper ausfahrbaren Lamellen versehen, welche eine im Allgemeinen runde Außenform aufweisen und im ausgefahrenen Zustand den Grundkorper in eine runde Gesamtform bringen. Hierdurch kann mit mechanisch einfach umzusetzenden Elementen die äußere, von dem Benutzer ergriffene Form des Bedienelements von der kantigen, das heißt rechteckigen oder quadratischen Grundform in eine insgesamt runde äußere Form leicht verstellt werden. Die Lamellen sind beispielsweise im Innern des Grundkorpers aufgenommen und aus Schlitzen ausfahrbar, vorzugsweise über elektromechanische Mittel. Die Ruckstellung der Lamellen kann beispielsweise u- ber elastische Ruckstellmittel im Innern des Grundkorpers des Bedienelements erfolgen. Alternative Ausfuhrungsformen für eine Formvariierung des erfindungsgemaßen Bedienelements sind ebenso denkbar: Beispielsweise kann ein Grundelement mit e- lastischen und verformbaren Seitenwanden verwirklicht werden, die über eine innere Aktuatoπk auf elektrischem Wege zur äußeren Formveranderung ansteuerbar ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines nicht beschrankenden Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung zu entnehmen, die in Bezug auf die beigefugte Zeichnung erfolgt, in welcher:
Fig. Ia eine perspektivische Ansicht eines Bedienelements eines Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemaßen Bedienvorrichtung zeigt, wobei das Bedienelement im Zustand einer kantigen äußeren Form ist;
Fig. Ib eine Draufsicht des Bedienelements der Fig. Ia ist;
Fig. 2a eine perspektivische Ansicht des Bedienelements nach dem Ausfuhrungsbeispiel der vorherigen Figuren, wobei hier das Bedienelement m einem Zustand einer runden äußeren Form mit ausgefahrenen Lamellen ist;
Fig. 2b eine Draufsicht auf das Bedienelement der Fig. 2a ist ;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausfuhrungsbeispiels für eine erfindungsgemaße Multifunktions- bedienvorrichtung zeigt; und
Fig. 4 in Tabellenform eine mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemaßen Bedienvorrichtung mit einer auf die Formvarnerung angepassten Anzeige bei unterschiedlichen Bedienhandlungen darstellt.
In den Figuren Ia und Ib ist jeweils in einer perspektivischen Ansicht sowie einer Draufsicht ein Ausfuhrungsbeispiel für ein Bedienelement 1 zur Verwendung in einer Multifunkti- onsbedienvomchtung nach der Erfindung dargestellt. Das Bedienelement weist bei diesem Ausfuhrungsbeispiel einen im Wesentlichen quadratischen und kantigen Grundkorper 7 auf, der mit einem Schaft 11 versehen ist und mit einer darunter liegenden Betatigungsmechanik (nicht dargestellt) gekoppelt ist. Das Bedienelement 1 ist dafür vorgesehen, beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs angeordnet zu sein, das heißt in dem durch den Fahrer leicht bedienbaren Greifbereich. Das Bedienelement 1 ist vorzugsweise Teil eines so genannten abgesetzten Bedien- und Anzeigesystems für viel- zahlige Funktionen innerhalb eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird das Bedienelement 1 als zentrales und in der Regel einziges Haupt-Steuerungsteil verwendet und dient der Auswahl und Ausfuhrung von aller Art von Funktionen und Aktionen im Fahrzeug, welche dem Benutzer auf einer, vom Bedienelement m der Regel getrennten Anzeigeeinrichtung beziehungsweise einem Monitor aufgezeigt werden. Das erfmdungsgemaße Bedienelement 1 ist in seiner äußeren Form entsprechend von jeweiligen Zustanden beziehungsweise möglichen Bedienhandlungen varner- bar. Hierzu sind bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel an den Seltenwanden des Grundkorpers 7 jeweils eine Mehrzahl von Schlitzen 12 vorgesehen, über die im Innern des Grundkorpers 7 angebrachte halbrunde Lamellen 8 ausfahrbar sind. Dies ist insbesondere in der Figur Ib zu erkennen, in der die im Innern vorgesehenen Lamellen 8 in gestrichelten Linien eingezeichnet sind mit ihren jeweiligen Verstellmoglichkeiten (siehe Pfeile) . Das Bedienelement 1 ist bei diesem Ausfuhrungsbeispiel ein joystickartiges Bedienelement und kann zum einen in Längsrichtung nach vorne, nach hinten, nach rechts und nach links verstellt werden sowie um seine zentrale Achse, das heißt um den Schaft 11 herum verdreht werden. Dies ist mit den Bewegungspfeilen auf der Oberseite des Bedienelements 1 in den Figuren angedeutet. Eine Möglichkeit der Durck- oder Zugbetatigugn des Bedienelements 1 kann ebenso vorgesehen sein. Das Bedienelement 1 ist in seiner äußeren Form variierbar, um den Benutzer durch seinen Tastsinn so genannte haptische Ruckinformationen über den Zustand der Steuerung beziehungsweise Multifunktionsbedienvorrichtung zu geben und über Bedienmoglichkeiten am Bedienelement 1 zu unterrichten, ohne dass er seine Aufmerksamkeit vom Fahrgeschehen abwenden und auf das Bedienelement 1 oder die Anzeigeeinrichtung 2 direkt hinwenden muss. Durch eine Art taktile oder haptische Formcodierung wird nach der Erfindung dem Benutzer eine haptische Unterstützung beim Bedienen eines zentralen, komplexen Multifunktionsbediensystems geliefert. Dafür kann die äußere Form des Bedienelements 1 wie folgt geändert werden :
Durch ein Ausfahren der Lamellen 8 aus den Schlitzen 12 des Grundkorpers über entsprechende beispielsweise elektromagnetische Mittel 9 kann die äußere kantige Viereckgrundform des Grundkorpers 7 in eine rundliche äußere Form (vgl. Figuren 2a, 2b) übergeführt werden. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch und jeweils entsprechend den auszuführenden Bedienhandlungen am Bedienelement 1.
Dieser Zustand einer im Allgemeinen runden Außenform des Bedienelements 1 ist in den Figuren 2a, 2b jeweils in einer Perspektivansicht und einer Draufsicht dargestellt. Hier sind die drei Lamellen 8 an den jeweiligen vier Seitenflachen des Grundkorpers 7 des Bedienelements 1 durch die entsprechenden Schlitze 12 ausgefahren und ergeben so insgesamt eine eher runde Außenform des Bedienelements 1 (vgl. Figur 2b), die der Benutzer auch so beim Ergreifen des Bedienelements 1 haptisch wahrnimmt. In diesem Zustand wird der Benutzer intuitiv eine Drehbetatigung des Bedienelements 1 eher vornehmen, als eine Schiebebewegung nach vorne, nach hinten, nach rechts oder nach links, wie bei dem Zustand in den Figuren Ia und Ib. Der Benutzer wird daher optimal in seiner Bedienhandlung und mit Tast-Informationen unterstutzt, in welcher Art und Weise er das Bedienelement 1 zu betätigen hat, um eine entsprechende Handlung auszufuhren. Die Lamellen 8, die in der Grundstellung im Innern des Gehäuses 7 zurückgezogen sind, weisen vorzugsweise elastische Ruckstellmittel auf, die in den Figuren nicht separat dargestellt sind. Das Ausfahren der Lamellen 8 kann beispielsweise über eine elektromagnetische Aktuatorik 9 erfolgen, die den Vorteil hat, schnell zu reagieren und relativ kompakt in der Bauweise zu sein. Andere Betatigungsmittel zum Variieren der äußeren Form des Bedienelements 1 sind e- benso denkbar. Auch ist die Formvariierung des Bedienelements nicht auf die dargestellte beispielhafte Ausfuhrungsform begrenzt: Eine Anpassung der äußeren Form des Bedienelements 1 kann beispielsweise auch in der Weise erfolgen, dass das Bedienelement in seiner Große vergrößert oder verkleinert wird, von einer eckigen in eine vollständig runde Form übergeht, in seiner Position verschoben oder eingefahren oder ausgefahren wird.
In der Figur 3 ist schematisch ein Blockdiagramm eines Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemaßen Multifunktionsbe- dienvorrichtung 10 dargestellt, aus dem der Zusammenhang zwischen der Anzeigeeinrichtung 2 und dem formveranderlichen Bedienelement 1 besser verstandlich wird. Die Multifunktionsbe- dienvorπchtung 10 besteht somit im Wesentlichen aus einem Bedienelement 1 und einer Anzeigeeinrichtung 2, wobei beide mit einer zentralen Steuerung 3 gekoppelt sind. Die Steue- rung 3 kann eine spezifische und auf die Multifunktionsbe- dienvorrichtung 10 angepasste Steuerung sein oder aber in der allgemeinen Kfz-Steuerung beziehungsweise dem Bordcomputer integriert sein. Das Bedienelement 1 ist in seiner äußeren Form entsprechend von jeweiligen Zustanden und Bedienhandlungen der Vorrichtung variierbar, das heißt die äußere Form wird in der einen oder der anderen Art und Weise geändert. Hierfür sind erfindungsgemaß Formveranderungsmittel in dem Bedienelement 1 vorgesehen, im vorliegenden Fall sind es halbkreisförmige Lamellen 8, die aus Schlitzen 12 aus dem Bedienelement 1 ausfahrbar und in dieses wieder einfahrbar sind. Andere Formveranderungsmittel können gemäß der Erfindung ebenso passen, so lange sie es erlauben, dem Benutzer beim Ergreifen des Bedienelements 1 eine durch den Tastsinn unmittelbar wahrnehmbare Veränderung am Bedienelement 1 zu erfahren. Das Bedienelement 1 ist mit der Steuerung 3 gekoppelt und über diese im vorliegenden Beispiel direkt mit einer Anzeigeeinrichtung 2, beispielsweise in Form eines zentralen Monitors im Mittelkonsolenbereich des Instrumentenbretts des Fahrzeugs verbunden. Die Anzeigeeinrichtung 2 kann auch an anderer Stelle lokalisiert sein. Ferner ist bei diesem Ausfuhrungsbeispiel eine separate Steuerung 13 zur Formverande- rung der äußeren Form des Bedienelements 1 vorgesehen. Die Formveranderungssteuerung 13 kann auch in der zentralen Steuerung 3 des Kraftfahrzeugs integriert sein.
Wenn nun die Multifunktionsbedienvorrichtung 10 einen Zu- standswechsel erfahrt oder eine spezifische Bedienhandlung am Bedienelement 1 erforderlich ist, wird sich die äußere Form des Bedienelements 1 dementsprechend angepasst verandern. Eine angepasste Veränderung der Form bedeutet, dass die Form- veranderung des Bedienelements 1 nicht auf irgendeine Art und Weise erfolgt, sondern erfindungsgemaß entsprechend der jeweils vorzunehmenden oder jeweils möglichen Bedienhandlung am Bedienelement 1 erfolgt. Eine Drehbetatigung kann beispielsweise formentsprechend xn der äußeren Form des Bedienelements 1 angezeigt werden, indem diese in eine runde Form u- bergeht, wahrend eine Schiebebewegung mit einer kantxgen Form des Bedienelements 1 nahe gelegt wird, wie es bei den verschiedenen Zustandsvariationen in den Figuren Ia bis 2b oben gezeigt wurde. Diese Formveranderung des Bedienelements 1 wird über die Steuerung 13 angesteuert, die mit der zentralen Steuerung 3 gekoppelt ist. Das Bedienelement 1 ist außerdem mit einer Ruckkopplungsschlaufe mit der Steuerung 3 verbunden und weist eine direkte Verbindung mit der Anzeigeeinrichtung 2 auf. Über diese Verbindung wird jeweils auf der Anzeigeeinrichtung 2 ein spezifisches Anzeigemittel 4, 4', 4'', A''' visualisiert , das jeweils der entsprechenden äußeren Form des Bedienelements entspricht.
Anstatt wie bisher im Stand der Technik üblich nur eine einzige Art von menubasierter Anzeige von verschiedenen Funktionen und Aktionen an der Anzeigeeinrichtung in Form eines Rollbalkens oder dergleichen bereitzustellen, wird erfin- dungsgemaß nun eine speziell abgestimmte Anzeigeart in der Einrichtung 2 dem Benutzer jeweils in Abhängigkeit von der äußeren Form des variierbaren Bedienelements 1 geliefert. Dies bietet den Vorteil, dass der Benutzer unmittelbar und mit einem Blick erfassen kann, in welcher Situation und in welchem Zustand sich die Vorrichtung 10 sich befindet. Die intuitive Betätigung über das Bedienelement 1 wird damit nicht nur mit einer haptischen Funktion durch die Formveranderung des Bedienelements 1 unterstutzt, sondern zusatzlich noch durch eine dementsprechend optisch und graphisch ange- passte Anzeige mittels verschiedener Anzeigemittel 4, 4' etc. auf der Anzeigeeinrichtung 2. Das erfindungsgemaße Bedienelement 1 kann nach einem weiteren Aspekt zusatzlich Ausrichtmittel 5 umfassen, welche es erlauben, die Position des Be- dienelements 1 in einer bestimmten Ausgangsstellung zurückzubringen. Die Ausrichtmittel 5 können beispielsweise bei einem Übergang von einer runden Außenform in eine kantige Außenform das möglicherweise verdrehte Bedienelement 1 wieder in Längsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtete Ausgangsstellung zurückbringen. Andere Arten einer Ausrichtung über das Ausrichtmittel 5 sind ebenso denkbar. Die Ausrichtmittel können beispielsweise mechanischer Art sein und eine Traverse mit vier um jeweils 90° zueinander verdrehten Zacken aufweisen, die in ein entsprechendes Zackenprofil an der Innenseite des Bedien- elements in Eingriff gelangen können, wenn die Traverse dort hinein geschoben wird. Ferner können Sperrmittel 6 an dem Bedienelement 1 nach der Erfindung vorgesehen sein: Über die Sperrmittel 6 können die Freiheitsgrade in der Betatigungs- moglichkeit des Bedienelements 1 jeweils selektiv entsprechend der Aufgabe gesperrt beziehungsweise freigegeben werden. Die Sperrmittel 6 können auf elektronischem oder mechanischem Wege realisiert sein.
Der Zusammenhang zwischen einer auf gestalterischem Wege auf die jeweilige Außenform angepassten Anzeige in der Anzeigeeinrichtung 2 und der jeweiligen Außenform 1 ist in der Tabelle der Figur 4 exemplarisch für zwei verschiedene Aktionsarten dargestellt. Auf der Anzeigeeinrichtung, die beispielsweise ein Monitor 2 sein kann, ist bei einer Aktion „DREHEN" ein rundes Auswahldiagramm visualisiert , in welchem die jeweiligen Untermenupunkte angegeben sind. Der Benutzer weiß somit unmittelbar, dass er hier mit einer Drehbewegung das Bedienelement 1 zu betätigen hat, um diese Funktionen auszuwählen. Bei einer Aktion oder Bedienhandlung „SCHIEBEN" hingegen wird eine Anzeigeart 4 nach Art eines Balkendiagramms gewählt, bei welcher die Schiebebewegung auch graphisch nahe gelegt wird. Dies entspricht der kantigen Form des Bedienelements 1, sodass auch hier der Benutzer unmittelbar weiß, in welcher Art und Weise er das Bedienelement 1 zu betätigen hat, ohne dass er zu lange auf gleichförmige Menudarstellun- gen in der Anzeigeeinrichtung 2 zu achten hat.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausfuhrungsbeispiel beschrankt und umfasst alle äquivalenten und abweichenden Ausfuhrungsformen, solange sie in die Reichweite der nachfolgenden Ansprüche fallen.

Claims

Patentansprüche
1. Multifunktionsbedienvorrichtung (10) mit einem Bedienelement (1) mit veränderlicher äußerer Form zur Anpassung an verschiedene aktuelle Bedienhandlungen und/oder Zustande der Vorrichtung, insbesondere für ein integriertes zentrales Steuerungssystem (3) zur Steuerung von multiplen Funktionen in einem Kraftfahrzeug, und mit einer dem Be- dienelement (1) zugeordneten Anzeigeeinrichtung (2) zur Anzeige von Bedienmoglichkeiten und/oder Zustanden der Vorrichtung, wobei die äußere Form des Bedienelements (1) zur haptischen Ruckmeldung an den Benutzer variierbar ausgebildet ist, wobei eine jeweilige äußere Form des Bedienelements (1) jeweils bestimmten Bedienmoglichkeiten und/oder Zustanden eindeutig zugeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Form des Bedienelements (1) entsprechend der jeweiligen aktuellen Bedienhandlung und einer dafür erforderlichen Bedienart ausgestaltet ist, und dass die Anzeigeeinrichtung (2) jeweils optisch an die Bedienmoglichkeiten des Bedienelements (1) angepasste Anzeigemittel (4) aufweist.
2. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Form des Bedienelements (1) je nach aktuell geforderter Bedienrichtung und formentsprechend variierbar ist.
3. Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Form des Bedienelements (1) in einer für die jeweilige Bedienhandlung optimierten
Weise variierbar ist.
4. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigemittel (4) entsprechend der aktuell möglichen bzw. notigen Bedienhandlung grafisch der Bedienhandlung nachgebildet sind.
5. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Form des Bedienelements (1) mindestens eine runde und eine kantige Gestalt aufweist, welche es automatisch annehmen kann.
6. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ausrichtmittel (5) zum automatischen Ausrichten der Position des Bedienelements (1) in Abhängigkeit von einer jeweiligen Bedienhandlung vorgesehen sind.
7. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sperrmittel (6) vorgesehen sind, über welche die Freiheitsgrade in den Bedien- moglichkeiten des Bedienelements je nach dem Zustand der Vorrichtung selektiv sperrbar und freigebbar sind.
8. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelements (1) einen kantige Grundkorper (7) aufweist und mit horizontalen, aus dem Grundkorper (7) ausfahrbaren Lamellen (8) ausgestattet ist, welche eine runde Außenform haben und im ausgefahrenen Zustand den Grundkörper in eine runde Form bringen.
9. Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Formveränderung des Bedienelements (1) elektromechanische Mittel (9) vorgesehen sind.
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