WO2019076598A2 - Vorrichtung, system und verfahren zur bedienung einer graphischen benutzeroberfläche sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Vorrichtung, system und verfahren zur bedienung einer graphischen benutzeroberfläche sowie kraftfahrzeug Download PDF

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    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches

Definitions

  • the invention relates to a device, a system and a method for operating a graphical user interface in a motor vehicle and a
  • a user typically needs to navigate through various menus, i. navigate hierarchically ordered command levels to a specific
  • multifunctional operating elements are known, for example in the form of a central rotary and push control, such as the iDrive controller from BMW, the Comand controller from Mercedes-Benz or the MMI terminal from Audi.
  • This object is achieved by a device, a system and a method for operating a graphical user interface according to the independent claims and a motor vehicle with such a system.
  • An inventive device for operating a graphical user interface for operating a graphical user interface
  • the touch-sensitive surface is adapted to generate input signals characterizing one or more locations at which the surface is touched, in particular by one hand and preferably by one or more fingers. There is also one
  • Control device adapted to, based on the input signals on
  • a system according to the invention has a graphical user interface and a device according to the invention for operating the graphical user interface in a motor vehicle.
  • a motor vehicle according to the invention has a system according to the invention.
  • One aspect of the invention is based on the approach of providing a control signal suitable for controlling a graphical user interface based on a touch of a static, i. especially relative to the vehicle
  • a contact pattern on the surface is derived.
  • a touch of the surface in addition to a point contact also includes a movement, in particular the hand and preferably one or more fingers, along the surface with a.
  • the input body has for this purpose a touch-sensitive surface, which is adapted to detect the touch and / or a movement thereby, in particular the hand or one or more fingers, on the touch-sensitive surface and corresponding To generate input signals. Based on the input signals, a touch-sensitive surface, which is adapted to detect the touch and / or a movement thereby, in particular the hand or one or more fingers, on the touch-sensitive surface and corresponding To generate input signals. Based on the input signals, a touch-sensitive surface, which is adapted to detect the touch and / or a movement thereby, in particular the hand or one or more fingers, on the touch-sensitive surface and corresponding To generate input signals. Based on the input signals, a touch-sensitive surface, which is adapted to detect the touch and / or a movement thereby, in particular the hand or one or more fingers, on the touch-sensitive surface and corresponding To generate input signals. Based on the input signals, a touch-sensitive surface, which is adapted to detect the touch and / or a movement thereby, in particular
  • Control device then close the touch pattern on the surface and generate the corresponding control signal, based on which the user interface can then be controlled accordingly.
  • a touch pattern is a punctual contact of the surface of the input body and / or a movement, e.g. executed by the hand and / or the fingers on or along the surface of the input body to understand.
  • a touch pattern may also be given by a simultaneous contact of the surface at several locations and / or a movement, in particular of one or more points of contact, along the surface of the input body.
  • Deriving the touch pattern from the input signals allows, for example, the operation of a hierarchical list structure, in which different hierarchical levels next to each other on the graphical
  • gesture data are preferably present in a so-called look-up table, with which the input signals or the contact pattern derived from them can be easily and reliably compared.
  • control device is configured to use the input signals to detect a movement, in particular by hand, on the surface of the static input body along a substantially horizontally extending peripheral region of the input body and from there to a, in particular carried out by hand, Rotary gesture for rotating the static input body to close about a substantially vertical axis of rotation, and to generate a control signal for controlling the graphical user interface according to the rotary gesture.
  • the touch-sensitive surface is preferably designed to provide spatially separated contacts of the touch-sensitive surface with a plurality of fingers, in particular a thumb, in the peripheral area of the touch-sensitive surface
  • Input body and / or movements of the multiple fingers, in particular of the thumb to detect along the peripheral area can be performed, for example, by the person, if on the graphic
  • executed gesture in particular rotary gesture, for movement, in particular rotation, of the input body preferably corresponds to a gesture for manipulating the input body, which would be possible on a conventional multifunctional control element, which is movably mounted.
  • multifunctional operating elements can for example be rotated, tilted, shifted and / or pressed, thereby triggering a predetermined operating function.
  • the static input body is formed three-dimensionally and convexly, in particular like a conventional multifunctional operating element, so that the person located in the motor vehicle as usual or analogous to the static input body
  • the static input body is preferably designed such that it can be gripped, in particular enclosed, by the hand of the person in the motor vehicle, so that a gesture for moving the static input body can be carried out intuitively.
  • the static input body may, for example, be substantially spherical or ellipsoidal in shape.
  • the static input body is at least partially in a surface of the vehicle interior, for example a
  • Center console recessed, so that the person can support their arm or palm on the surface of the vehicle interior when touching the touch-sensitive surface at least partially. This favors the perception of the static input body as a freely rotatable ball by the person.
  • control device is adapted to recognize on the basis of the input signals a punctual contact of the static input body in an upper region, in particular in the region of the vertex, of the input body, in particular by the hand, and therefrom to one, in particular by hand executed, push-down gesture for depressing the static input body in a substantially vertically extending direction, in particular in the direction of the axis of rotation to close.
  • the controller is also adapted to provide a control signal to
  • Such a push gesture may, for example, be performed by the person when an entry displayed on the graphical user interface is selected from a list of entries or assigned to the entry
  • Vehicle function of the vehicle to be executed. This makes it particularly intuitive to select list entries or run
  • control device is also configured to use the input signals to detect a planar contact of the input body in the upper region, in particular in the region of the vertex, of the input body, in particular by hand.
  • the control device is also configured to use the input signals to detect a planar contact of the input body in the upper region, in particular in the region of the vertex, of the input body, in particular by hand.
  • the push-gesture alternatively or additionally also a fictitious punctual impressions of
  • Input body are derived at a characterized by the input signals location. The person can thereby directly or intuitively select or select an entry displayed on the graphical user interface from a list of entries.
  • control device is adapted to recognize on the basis of the input signals a punctual contact of the static input body, in particular by the hand, in the region of a substantially horizontally extending peripheral region of the input body and from there to a, in particular carried out by hand, sliding To close the gesture for pushing the static input body in a direction substantially horizontal, in particular perpendicular to the rotation axis, and to generate a control signal for controlling the graphical user interface in accordance with the sliding gesture.
  • a slide gesture may be executed by the person, for example, when switching between different hierarchical levels of a list structure displayed on the graphical user interface. This enables a particularly intuitive switching between hierarchy levels.
  • control device is adapted to recognize on the basis of the input signals a selective contact of the static input body, in particular by the hand, in the region of a substantially horizontally extending peripheral region of the input body and from there to a, in particular carried out by hand, tilting gesture for tilting the static input body to close a substantially horizontal, in particular perpendicular to the axis of rotation, extending axis, and a
  • the tilting gesture for example, executed by the person and corresponding control signals from the
  • Control device are generated when one between different Hierarchical levels of a displayed on the graphical user interface list structure to be changed, so that a particularly intuitive switching between hierarchy levels is made possible.
  • the control device is configured to use the input signals to detect a movement, in particular by hand, along a trajectory in an upper region, in particular in the region of the vertex, of the static input body and from there to one, in particular of the Manual to close roll gesture for free rotation of the static input body, and to generate a control signal for controlling the graphical user interface according to the roll gesture.
  • the control means is adapted to generate a control signal corresponding to a movement of a roll gesture
  • Selection element on the graphical user interface such as a cursor, or for selecting or browsing on the graphical
  • UI entries of a list such as
  • Tile elements each associated with an operating function, is suitable.
  • the movement which is carried out in particular by the hand, which is perceived as a roll gesture, corresponds to a movement which corresponds to the movement in the operation of a so-called track ball.
  • so-called "app tiles" in two-dimensional user interfaces can be intuitively selected
  • the navigation on the graphical user interface in two if necessary by recognizing a movement, especially by hand, along a trajectory in an upper area of the input body even in three dimensions, especially without another
  • the person can easily and intuitively navigate through a list-based, in particular hierarchical, menu structure displayed on the graphical user interface as well as a two-dimensional or multidimensional, in particular tile-based, structure displayed on the graphical user interface.
  • the touch-sensitive surface of the static input body is further adapted to generate pressure signals characterizing a pressure which is applied to the surface, preferably by hand, in particular by means of one or more fingers of the hand.
  • the control device is further configured to control the control signal for controlling the graphic
  • User interface according to the touch pattern, in particular the push and / or roll gesture to generate in response to the pressure signals.
  • the touch-sensitive surface preferably has at least one, for example piezoelectric or capacitive, pressure sensor which is set up to detect a pressure exerted on the touch-sensitive surface, in particular punctiform or planar contact, and / or a pressure distribution exerted on the touch-sensitive surface ,
  • a pressure exerted on the touch-sensitive surface in particular punctiform or planar contact, and / or a pressure distribution exerted on the touch-sensitive surface .
  • User interface can be extended accordingly. For example, by light pressure, a preselection of one on the graphic
  • the input body further comprises one or more haptic feedback elements, in particular for outputting a haptic feedback to the surface of the static input body, and / or acoustic feedback elements which are designed to output an acoustic feedback.
  • the control device is further adapted to the haptic and / or acoustic
  • the one or more haptic may be any suitable haptic.
  • the one or more haptic may be any suitable haptic.
  • Feedback elements have a so-called. Force feedback mechanism by means of which the input body is set in vibration.
  • the one or more haptic feedback elements are adapted to output a haptic feedback, in particular vibration, which is a rotation about a substantially vertical axis, a pressing, a displacement, a
  • Tilting and / or free rotation of the static input body corresponds.
  • the one or more haptic elements may be any suitable haptic element.
  • the one or more haptic elements may be any suitable haptic element.
  • Feedback elements also be configured to output a haptic feedback when the control signals cause navigation in a displayed on the graphical user interface hierarchical list structure, in particular a change between different hierarchy levels.
  • the person can be issued a confirmation of the operated by her control function.
  • the at least one acoustic feedback element is arranged to output an audible feedback, e.g. a click-sound when the control signal is navigating in one on the graphic
  • User interface shown hierarchical list structure in particular a change between different hierarchy levels, causes. Also, the person can be issued a confirmation of the operated by her control function.
  • the static input body is immobile with respect to the motor vehicle, and the controller recognizes the touch pattern as a gesture and generates the control signal for controlling the graphical user interface according to the detected gesture. This allows intuitive control of the graphical user interface.
  • FIG. 1 an example of a device for operating a graphic
  • FIG. 2 is an example of an input body partially recessed into a vehicle interior surface.
  • FIG. 1 shows an example of a device 1 for operating a graphical user interface 2 in a part of a vehicle interior of a vehicle in plan view, the device 1 essentially being in the region of a vehicle
  • the device 1 has a static three-dimensional convex, in particular substantially
  • actuating element 6 Only one actuating element 6 or more than two actuating elements 6 can be provided.
  • the control device 5 may for example be installed in the interior of the center console 1 1 and is therefore indicated by dashed lines. Together with the graphical user interface 2, the device 1 forms a system 9. A person located in the vehicle interior sitting on a vehicle seat 12 left or right of the center console 1 1, with her hand, in particular with one or more fingers, the input body. 3 comfortably and / or perform a movement with the hand or the one or more fingers along the touch-sensitive surface 4. Based on the touch or movement, the touch-sensitive surface 4 generates
  • the control device 5 derives a contact pattern on the surface 4 of the input body 3, which in particular corresponds to a gesture of the hand for moving the input body 3, such as a gesture for tilting or shifting the static input body 3 in the image plane, ie in one Level parallel to the surface of the center console 1 1 as indicated by the arrows 7a.
  • a gesture is also referred to as a tilt or push gesture.
  • the touch pattern and any gesture derived therefrom refers only to the attempt of one
  • Input body 3 without that itself is actually tilted or moved. The same applies to all other possible movement patterns or gestures for manipulating the input body 3.
  • the input body 3 is adapted to detect a pressure exerted on the surface of the surface 4 by the person's hand on the static input body 3 and to generate corresponding pressure signals, so that the control means 5 can generate the control signal taking into account the pressure signals.
  • the pressure signals can be taken into account in deriving the touch pattern. For example, input and pressure signals from the surface 4 upon contact of the input body 3 in a peripheral region 3 a of
  • Input body 3 or at a press against the input body 3 in
  • Control means 5 are interpreted as a gesture for attempting to tilt or move the static input body 3.
  • a gesture may also include an attempt to roll, i. a free rotation of the substantially spherical static
  • Input body 3 represent.
  • Such a gesture is also called a roll gesture.
  • input signals are generated upon moving one or more fingers along a trajectory on an upper portion of the input body 3. This movement can be interpreted by the control device 5 as a gesture for free rotation of the static input body 3.
  • the controller 5 is configured to be based on the
  • Touch pattern in particular the derived gesture to generate a control signal which is suitable for controlling the graphical user interface 2.
  • a control signal which is generated on the basis of a gesture for shifting the static input body 3 in the image plane, between two hierarchical levels 2a, 2b one on the graphic User interface 2 shown hierarchical list structure to be changed.
  • a control signal which is generated on the basis of a gesture for tilting the static input body 3, between different entries 2c one on the graphic
  • Control device 5 displayed list or individual entries are selected.
  • a control signal can then be generated by the control device 5, which effects the selection of the previously selected entry or the execution of a vehicle function of the vehicle assigned to the previously selected entry.
  • Hierarchy levels 2a, 2b of the hierarchical list structure by means of a
  • Control signal which is generated based on a derived from the input signals scrolling gesture to execute. For example, by performing a movement corresponding to the operation of a so-called track ball, the person can move a cursor on the graphical user interface 2, select an entry from the list, and / or switch between the two
  • Hierarchical levels 2a, 2b effect.
  • Figure 2 shows a side view of an example of a static three-dimensional convex input body 3 with a touch-sensitive surface 4.
  • the input body 3 is ellipsoidal in the present example and partially in a vehicle interior surface, such as a
  • the static input body 3 is part of a device (see Fig. 1) for operating a graphical user interface in a vehicle, wherein the device also has a control device and at least one actuating element 6, which also partially in the
  • Vehicle interior surface embedded and disposed in the region of the input body 3 has.
  • Center console 1 1 are movably mounted, the static input body 3 in the present example is immovable or firmly connected to the center console 1 1.
  • the static input body 3 also integrally with the Center console 1 1 or be formed with another vehicle interior surface.
  • the touch-sensitive surface 4 is set up to generate input signals upon contact with one hand, in particular one or more fingers, of a person in the vehicle, which touch of the touch-sensitive surface 4, in particular location information and / or movement on or along the touch-sensitive surface 4,
  • control device based on the input signals close to a touch pattern on the surface 4 of the input body 3 and can generate a corresponding control signal to the corresponding control of the graphical user interface.
  • the person can make a variety of various touches on the touch-sensitive surface 4 by hand.
  • the person may include one or more fingers, in particular lying on opposite sides of the input body 3, along a substantially horizontal, i. essentially parallel to
  • the movement performed by the person is also referred to as a turning gesture and is indicated by the arrow 7b.
  • a control signal generated according to the rotation gesture enables
  • the user with the hand in particular one or more fingers touch the touch-sensitive surface 4 in an upper region 3b, in particular in the region of the vertex of the input body 3, punctiform or planar, in particular tapping.
  • From the generated input signals can be a gesture to press the static Input body 3 in a substantially vertical, that is closed along the axis of rotation 8, direction to be closed.
  • the movement performed by the person is also referred to as a push gesture and is indicated by the arrow 7c.
  • a control signal generated based thereon allows selecting a previously selected entry from the list and / or executing a vehicle function of the vehicle associated with the entry.
  • the touch-sensitive surface 4 is adapted to withstand the pressure exerted on the hand by the hand when touched
  • the functionality of the input body 3 can be extended, for example by a slight pressure on the touch-sensitive surface 4, in particular tapping, preselecting an entry in a list and a strong pressure on the touch-sensitive surface 4 selecting the previously selected Entry causes.
  • the three-dimensional convex shape of the static input body 3 and the touch or movements that can be carried out on the touch-sensitive surface 4 with the hand thus provide free navigation on the graphic
  • the graphical user interface may include a two-dimensional representation of a hierarchical list structure and / or a tile-based structure, in which different operating functions associated tiles or other symbols are arranged side by side.
  • the graphical user interface may also have a three-dimensional representation, e.g. a navigation map, on the basis of the provided by the three-dimensional convex shape of the static input body 3 variety of degrees of freedom can be navigated comfortably and intuitively.
  • a smooth change can be made between list-based menu structures - such as in conventional
  • ellipsoidal it may have any convex shape, for example, a cube or cuboid shape or the shape of a polyhedron.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche in einem Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug. Eine berührungsempfindliche Oberfläche eines dreidimensionalen konvexen Eingabekörpers ist dazu eingerichtet, Eingabesignale zu erzeugen, die einen oder mehrere Orte charakterisieren, an welchem bzw. welchen die Oberfläche von berührt wird, insbesondere von einer Hand und vorzugsweise von einem oder mehreren Fingern. Zudem ist eine Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale auf ein Berührungsmuster auf der Oberfläche des Eingabekörpers zu schließen und ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend dem Berührungsmuster zu erzeugen.

Description

Vorrichtung, System und Verfahren zur Bedienung einer
graphischen Benutzeroberfläche sowie Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche in einem Kraftfahrzeug sowie ein
Kraftfahrzeug mit einem solchen System.
Durch die Weiterentwicklung des Funktionsumfangs von Kraftfahrzeugen, etwa durch verbesserte oder erweiterte Fahrerassistenzsysteme oder
Infotainmentsysteme, steigen auch die Anforderungen an die bereitgestellten
Bedienfunktionen. Ein Benutzer muss in der Regel durch verschiedene Menüs, d.h. hierarchisch geordnete Befehlsebenen navigieren, um eine bestimmte
Bedienfunktion ausführen oder entsprechende Parameterwerte einstellen zu können. Um dabei die Aufmerksamkeit des Benutzers, insbesondere des Fahrers beim Steuern des Kraftfahrzeugs, möglichst wenig zu beanspruchen und
gleichzeitig die Bedienung zu vereinfachen, sind multifunktionale Bedienelemente bekannt, etwa in Form eines zentralen Dreh- und Drückreglers wie des iDrive- Controllers von BMW, des Comand-Controllers von Mercedes-Benz oder des MMI- Terminals von Audi.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Bedienbarkeit einer graphischen
Benutzeroberfläche zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche gemäß den unabhängigen Ansprüchen sowie einem Kraftfahrzeug mit einem solchen System.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bedienung einer graphischen
Benutzeroberfläche in einem Kraftfahrzeug weist einen statischen
dreidimensionalen konvexen Eingabekörper mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche auf. Die berührungsempfindliche Oberfläche ist dazu eingerichtet, Eingabesignale zu erzeugen, die einen oder mehrere Orte charakterisieren, an welchem bzw. welchen die Oberfläche berührt wird, insbesondere von einer Hand und vorzugsweise von einem oder mehreren Fingern. Zudem ist eine
Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale auf ein
Berührungsmuster auf der Oberfläche des statischen Eingabekörpers zu schließen und ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend dem aus den Eingangssignalen ermittelten Berührungsmuster auf der Oberfläche zu erzeugen. Ein erfindungsgemäßes System weist eine grafische Benutzeroberfläche und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bedienung der graphischen Benutzeroberfläche in einem Kraftfahrzeug auf.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist ein erfindungsgemäßes System auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bedienung einer graphischen
Benutzeroberfläche in einem Kraftfahrzeug werden folgende Schritte ausgeführt: Erzeugen von Eingabesignalen durch eine berührungsempfindliche Oberfläche eines statischen dreidimensionalen konvexen Eingabekörpers, wobei die
Eingabesignale einen oder mehrere Orte charakterisieren, an welchem bzw.
welchen die Oberfläche berührt wird, insbesondere von einer Hand und
vorzugsweise von einem oder mehreren Fingern; Schließen auf ein
Berührungsmuster auf der Oberfläche des statischen Eingabekörpers anhand der Eingabesignale; und Erzeugen eines Steuerungssignals zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend dem aus den Eingangssignalen ermittelten Berührungsmuster auf der Oberfläche.
Ein Aspekt der Erfindung basiert auf dem Ansatz, ein zur Steuerung einer graphischen Benutzeroberfläche geeignetes Steuerungssignal auf Grundlage einer Berührung eines statischen, d.h. insbesondere relativ zum Fahrzeug
unbeweglichen, Eingabekörpers, insbesondere mit einer Hand einer sich im
Kraftfahrzeug befindlichen Person, zu erzeugen, wobei aus der Berührung der Oberfläche des Eingabekörpers ein Berührungsmuster auf der Oberfläche abgeleitet wird. Dabei schließt eine Berührung der Oberfläche neben einer punktuellen Berührung auch eine Bewegung, insbesondere der Hand und vorzugsweise eines oder mehrerer Finger, entlang der Oberfläche mit ein.
Der Eingabekörper weist zu diesem Zweck eine berührungsempfindliche Oberfläche auf, die dazu eingerichtet ist, die Berührung und/oder eine dabei ausgeführte Bewegung, insbesondere der Hand bzw. eines oder mehrerer Finger, auf der berührungsempfindlichen Oberfläche zu erfassen und entsprechende Eingabesignale zu erzeugen. Auf Grundlage der Eingabesignale kann eine
Steuerungseinrichtung dann auf das Berührungsmuster auf der Oberfläche schließen und das entsprechende Steuersignal erzeugen, anhand welchem die Benutzeroberfläche dann entsprechend gesteuert werden kann.
Unter einem Berührungsmuster ist insbesondere eine punktuelle Berührung der Oberfläche des Eingabekörpers und/oder eine Bewegung, die z.B. von der Hand und/oder den Fingern auf bzw. entlang der Oberfläche des Eingabekörpers ausgeführt wird, zu verstehen. Beispielsweise kann ein Berührungsmuster auch durch eine gleichzeitige Berührung der Oberfläche an mehreren Stellen und/oder eine Bewegung, insbesondere von einem oder mehreren Berührungspunkten, entlang der Oberfläche des Eingabekörpers gegeben sein.
Das Ableiten des Berührungsmusters aus den Eingabesignalen ermöglicht beispielsweise das Bedienen einer hierarchischen Listenstruktur, bei der unterschiedliche Hierarchieebenen nebeneinander auf der graphischen
Benutzeroberfläche dargestellt sind, ohne dass die Person mehrere
Bedienelemente, gegebenenfalls in einer vorgegebenen Reihenfolge, betätigen muss. Insbesondere kann zwischen verschiedenen Hierarchieebenen und/oder ein Element aus einer Liste zuverlässig und einfach ausgewählt werden.
Es ist auch möglich, auf eine konkrete Geste bei der Berührung der Oberfläche des Eingabekörpers zu schließen, beispielsweise auf Grundlage von in einer Datenbank gespeicherten Gestendaten, die jeweils eine Geste charakterisieren. Die
Gestendaten liegen dabei vorzugsweise in einer sog. Lookup-Tabelle vor, mit denen die Eingabesignale bzw. das aus ihnen abgeleitete Berührungsmuster leicht und zuverlässig verglichen werden können.
Das Bereitstellen der berührungsempfindlichen Oberfläche des Eingabekörpers ermöglicht es nicht nur, auf komplizierte, verschleiß- und fehleranfällige
mechanische Mechanismen zu verzichten, sondern auch die Funktionalität des Eingabekörpers gegenüber herkömmlichen multifunktionalen Bedienelementen zu erweitern, etwa indem weitere Parameter, beispielsweise eine Berührungsdauer, eine Bewegungsrichtung - gegebenenfalls einzelner Finger auf der Oberfläche - und/oder ein Kraftaufwand bei der Berührung der berührungsempfindlichen Oberfläche erfasst und bei der Erzeugung des Steuerungssignals berücksichtigt werden.
Insgesamt kann dadurch die Bedienbarkeit einer graphischen Benutzeroberfläche verbessert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale eine, insbesondere von der Hand, auf der Oberfläche des statischen Eingabekörpers ausgeführte Bewegung entlang eines im Wesentlichen horizontal verlaufenden Umfangsbereichs des Eingabekörpers zu erkennen und daraus auf eine, insbesondere von der Hand ausgeführte, Dreh- Geste zur Drehung des statischen Eingabekörpers um eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Drehachse zu schließen, und ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend der Dreh-Geste zu erzeugen.
Vorzugsweise ist die berührungsempfindliche Oberfläche dabei dazu eingerichtet, räumlich separierte Berührungen der berührungsempfindlichen Oberfläche mit mehreren Fingern, insbesondere einem Daumen, im Umfangsbereich des
Eingabekörpers und/oder Bewegungen der mehreren Finger, insbesondere des Daumens, entlang des Umfangsbereichs zu erfassen. Eine solche Dreh-Geste kann beispielsweise von der Person ausgeführt werden, wenn auf der graphischen
Benutzeroberfläche dargestellte Einträge einer Liste angewählt oder durchgeblättert werden sollen. Dadurch wird ein besonders intuitives Anwählen oder Durchblättern von Einträgen der Liste ermöglicht. Die, insbesondere von der Hand, ausgeführte Geste, insbesondere Dreh-Geste, zur Bewegung, insbesondere Drehung, des Eingabekörpers entspricht dabei vorzugsweise einer Geste zur Manipulation des Eingabekörpers, die an einem herkömmlichen multifunktionalen Bedienelement, das beweglich gelagert ist, möglich wäre. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, können solche multifunktionalen Bedienelemente beispielsweise gedreht, gekippt, verschoben und/oder gedrückt werden, um dadurch eine vorgegebene Bedienfunktion auszulösen. Anstelle einer tatsächlichen Manipulation bzw. Bewegung des
Eingabekörpers wird vorliegend jedoch nur der Versuch einer Manipulation bzw. Bewegung des statischen Eingabekörpers durch die Geste erfasst. Dazu wird aufgrund einer Berührung der Oberfläche, insbesondere durch die Hand, an einem oder mehreren Orten, an denen die Berührung eines herkömmlichen multifunktionalen Bedienelements eine Drehung, Verkippung, Verschiebung und/oder ein Eindrücken zur Folge hätte, auf eine entsprechende Geste zur Bewegung des statischen Eingabekörpers geschlossen. In dieser Hinsicht ist es besonders vorteilhaft, dass der statische Eingabekörper dreidimensional und konvex, insbesondere wie ein herkömmliches multifunktionales Bedienelement, ausgebildet ist, so dass die sich im Kraftfahrzeug befindliche Person den statischen Eingabekörper wie gewohnt bzw. analog zu einem
herkömmlichen multifunktionalen Bedienelement, das beweglich gelagert ist, handhaben kann. Insbesondere ist der statische Eingabekörper vorzugsweise derart ausgebildet, dass er von der Hand der sich im Kraftfahrzeug befindlichen Person gegriffen, insbesondere umschlossen, werden kann, so dass eine Geste zur Bewegung des statischen Eingabekörpers intuitiv ausgeführt werden kann. Der statische Eingabekörper kann beispielsweise im Wesentlichen kugel- oder ellipsoid- förmig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der statische Eingabekörper zumindest teilweise in eine Oberfläche des Fahrzeuginnenraums, beispielsweise eine
Mittelkonsole, eingelassen, so dass die Person ihren Arm oder Handballen auf der Oberfläche des Fahrzeuginnenraums beim Berühren der berührungsempfindlichen Oberfläche zumindest teilweise abstützen kann. Dadurch wird die Wahrnehmung des statischen Eingabekörpers als frei drehbare Kugel durch die Person begünstigt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale eine punktuelle Berührung des statischen Eingabekörpers in einem oberen Bereich, insbesondere im Bereich des Scheitels, des Eingabekörpers, insbesondere durch die Hand, zu erkennen und daraus auf eine, insbesondere von der Hand ausgeführte, Drück-Geste zum Niederdrücken des statischen Eingabekörpers in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Richtung, insbesondere in Richtung der Drehachse, zu schließen. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung zudem dazu eingerichtet, ein Steuerungssignal zur
Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend der Drück-Geste zu erzeugen. Eine solche Drück-Geste kann beispielsweise von der Person ausgeführt werden, wenn ein auf der graphischen Benutzeroberfläche dargestellter Eintrag aus einer Liste von Einträgen ausgewählt oder eine dem Eintrag zugeordnete
Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs ausgeführt werden soll. Dadurch wird ein besonders intuitives Auswählen von Einträgen der Liste oder Ausführen von
Fahrzeugfunktionen ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung auch dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale eine flächige Berührung des Eingabekörpers in dem oberen Bereich, insbesondere im Bereich des Scheitels, des Eingabekörpers, insbesondere durch die Hand, zu erkennen. Ebenso kann aus der Drück-Geste alternativ oder zusätzlich auch ein fiktives punktuelles Eindrücken des
Eingabekörpers an einem durch die Eingabesignale charakterisierten Ort abgeleitet werden. Die Person kann dadurch einen auf der graphischen Benutzeroberfläche dargestellten Eintrag aus einer Liste von Einträgen direkt und intuitiv aus- oder anwählen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale eine punktuelle Berührung des statischen Eingabekörpers, insbesondere durch die Hand, im Bereich eines im Wesentlichen horizontal verlaufenden Umfangsbereichs des Eingabekörpers zu erkennen und daraus auf eine, insbesondere von der Hand ausgeführte, Schiebe-Geste zum Schieben des statischen Eingabekörpers in einer im Wesentlichen horizontal, insbesondere senkrecht zur Drehachse, verlaufenden Richtung zu schließen, und ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend der Schiebe-Geste zu erzeugen. Eine solche Schiebe-Geste kann beispielsweise von der Person ausgeführt werden, wenn zwischen verschiedenen Hierarchieebenen einer auf der graphischen Benutzeroberfläche dargestellten Listenstruktur gewechselt werden soll. Dadurch wird ein besonders intuitives Wechseln zwischen Hierarchieebenen ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale eine punktuelle Berührung des statischen Eingabekörpers, insbesondere durch die Hand, im Bereich eines im Wesentlichen horizontal verlaufenden Umfangsbereichs des Eingabekörpers zu erkennen und daraus auf eine, insbesondere von der Hand ausgeführte, Kipp-Geste zum Kippen des statischen Eingabekörpers um eine im Wesentlichen horizontal, insbesondere senkrecht zur Drehachse, verlaufende Achse zu schließen, und ein
Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend der Kipp-Geste zu erzeugen. Auch die Kipp-Geste kann beispielsweise von der Person ausgeführt und entsprechende Steuerungssignale von der
Steuerungseinrichtung erzeugt werden, wenn ein zwischen verschiedenen Hierarchieebenen einer auf der graphischen Benutzeroberfläche dargestellten Listenstruktur gewechselt werden soll, so dass ein besonders intuitives Wechseln zwischen Hierarchieebenen ermöglicht wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, anhand der Eingabesignale eine, insbesondere von der Hand, entlang einer Trajektorie in einem oberen Bereich, insbesondere im Bereich des Scheitels, des statischen Eingabekörpers ausgeführte Bewegung zu erkennen und daraus auf eine, insbesondere von der Hand ausgeführte, Roll-Geste zur freien Drehung des statischen Eingabekörpers zu schließen, und ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend der Roll-Geste zu erzeugen. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, ein Steuerungssignal zu erzeugen, das zu einer der Roll-Geste entsprechenden Bewegung eines
Auswahlelements auf der graphischen Benutzeroberfläche, beispielsweise eines Cursors, oder zum Anwählen bzw. Durchblättern von auf der graphischen
Benutzeroberfläche dargestellten Einträgen einer Liste, beispielsweise von
Kachelelementen, denen jeweils eine Bedienfunktion zugeordnet ist, geeignet ist.
Vorzugsweise entspricht die, insbesondere von der Hand ausgeführte, Bewegung, die als Roll-Geste aufgefasst wird, einer Bewegung, die der Bewegung bei der Bedienung eines sog. Track-Balls entspricht. Dadurch können beispielsweise sog. „App- Kacheln" in zweidimensionalen Benutzeroberflächen intuitiv ausgewählt werden. Somit wird über das Erkennen einer, insbesondere von der Hand, entlang einer Trajektorie in einem oberen Bereich des Eingabekörpers ausgeführten Bewegung die Navigation auf der graphischen Benutzeroberfläche in zwei, gegebenenfalls auch in drei, Dimensionen ermöglicht, insbesondere ohne dass ein weiteres
Bedienelement betätigt werden muss.
Dadurch kann die Person leicht und intuitiv sowohl durch eine auf der graphischen Benutzeroberfläche dargestellte listenbasierte, insbesondere hierarchische, Menüstruktur als auch eine auf der graphischen Benutzeroberfläche dargestellte zwei- oder mehrdimensionale, insbesondere kachelbasierte, Struktur navigieren. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die berührungsempfindliche Oberfläche des statischen Eingabekörpers ferner dazu eingerichtet, Drucksignale zu erzeugen, die einen Druck charakterisieren, welcher, vorzugsweise mittels der Hand, insbesondere mittels eines Fingers oder mehrerer Finger der Hand, auf die Oberfläche ausgeübt wird. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung ferner dazu eingerichtet, das Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche entsprechend dem Berührungsmuster, insbesondere der Drück- und/oder Roll-Geste, in Abhängigkeit von den Drucksignalen zu erzeugen.
Vorzugsweise weist die berührungsempfindliche Oberfläche dazu wenigstens einen, beispielsweise piezoelektrischen oder kapazitiven, Drucksensor auf, der dazu eingerichtet ist, einen bei der, insbesondere punktuellen oder flächigen, Berührung der berührungsempfindlichen Oberfläche ausgeübten Druck und/oder eine dabei ausgeübte Druckverteilung auf die berührungsempfindliche Oberfläche zu erfassen. Dadurch können gegenüber herkömmlichen multifunktionalen Bedienelementen zusätzliche Eingabeparameter erfasst und die Bedienung der graphischen
Benutzeroberfläche dementsprechend erweitert werden. Beispielsweise kann durch leichten Druck eine An- bzw. Vorauswahl eines auf der graphischen
Benutzeroberfläche dargestellten Eintrags einer Liste und durch stärkeren Druck eine tatsächliche Auswahl getroffen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Eingabekörper ferner ein oder mehrere haptische Rückmeldungselemente, insbesondere zur Ausgabe einer haptischen Rückmeldung an die Oberfläche des statischen Eingabekörpers, und/oder akustische Rückmeldungselemente, die zur Ausgabe einer akustischen Rückmeldung ausgebildet sind, auf. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung ferner dazu eingerichtet, die haptischen und/oder akustischen
Rückmeldungselemente zur Ausgabe einer haptischen und/oder akustischen Rückmeldung zu steuern. Beispielsweise kann bzw. können das eine oder die mehreren haptischen
Rückmeldungselemente einen sog. Force-Feedback-Mechanismus aufweisen, mittels dessen der Eingabekörper in Vibration versetzbar ist. Dadurch kann bei einer Bewegung, insbesondere der Hand und vorzugsweise von einem oder mehreren Fingern, entlang der berührungsempfindlichen Oberfläche der Eindruck eines Widerstands gegen die ausgeführte Bewegung erzeugt werden, so dass die
Bewegung intuitiv als zur Bewegung des statischen Eingabekörpers geeignete Geste wahrgenommen werden kann. Beispielsweise sind das eine oder die mehreren haptischen Rückmeldungselemente dazu eingerichtet, eine haptische Rückmeldung, insbesondere Vibration, auszugeben, die einer Drehung um eine im Wesentlichen senkrechte Achse, einem Drücken, einem Verschieben, einem
Verkippen und/oder einer freien Drehung des statischen Eingabekörpers entspricht.
Alternativ oder zusätzlich können das eine oder die mehreren haptischen
Rückmeldungselemente auch dazu eingerichtet sein, eine haptische Rückmeldung auszugeben, wenn die Steuerungssignale ein Navigieren in einer auf der graphischen Benutzeroberfläche dargestellten hierarchischen Listenstruktur, insbesondere einen Wechsel zwischen verschiedenen Hierarchieebenen, bewirken. Dadurch kann der Person eine Bestätigung der von ihr betätigten Bedienfunktion ausgegeben werden. Vorzugsweise ist das mindestens eine akustische Rückmeldungselement dazu eingerichtet, eine akustische Rückmeldung auszugeben, z.B. ein Klick-Geräusch, wenn das Steuerungssignal ein Navigieren in einer auf der graphischen
Benutzeroberfläche dargestellten hierarchischen Listenstruktur, insbesondere einen Wechsel zwischen verschiedenen Hierarchieebenen, bewirkt. Auch dadurch kann der Person eine Bestätigung der von ihr betätigten Bedienfunktion ausgegeben werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der statische Eingabekörper mit Bezug auf das Kraftfahrzeug unbeweglich, und die Steuerungseinrichtung erkennt das Berührungsmuster als Geste und erzeugt das Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche entsprechend der erkannten Geste. Dadurch kann die graphische Benutzeroberfläche intuitiv gesteuert werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren, in denen durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechende Elemente der Erfindung verwendet werden. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch : Fig. 1 ein Beispiel einer Vorrichtung zur Bedienung einer graphischen
Benutzeroberfläche in einem Teil eines Fahrzeuginnenraums; und Fig. 2 ein Beispiel eines teilweise in eine Fahrzeuginnenraumoberfläche eingelassenen Eingabekörpers.
Figur 1 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung 1 zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche 2 in einem Teil eines Fahrzeuginnenraums eines Fahrzeugs in Draufsicht, wobei die Vorrichtung 1 im Wesentlichen im Bereich einer
Mittelkonsole 1 1 des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Vorrichtung 1 weist einen statischen dreidimensionalen konvexen, insbesondere im Wesentlichen
kugelförmigen, Eingabekörper 3 mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche 4, eine mit dem Eingabekörper 3 und einer Anzeigeeinrichtung 2', auf der die graphischen Benutzeroberfläche 2 darstellbar ist, verbundene
Steuerungseinrichtung 5 sowie zwei Betätigungselemente 6 auf. Alternativ kann auch lediglich ein Betätigungselement 6 oder mehr als zwei Betätigungselemente 6 vorgesehen sein.
Die Steuerungseinrichtung 5 kann beispielsweise im Inneren der Mittelkonsole 1 1 verbaut sein und ist daher gestrichelt angedeutet. Zusammen mit der graphischen Benutzeroberfläche 2 bildet die Vorrichtung 1 ein System 9. Eine sich im Fahrzeuginnenraum befindliche Person, die auf einem Fahrzeugsitz 12 links oder rechts der Mittelkonsole 1 1 sitzt, kann mit ihrer Hand, insbesondere mit einem oder mehreren Fingern, den Eingabekörper 3 bequem berühren und/oder eine Bewegung mit der Hand bzw. dem einen oder den mehreren Fingern entlang der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 ausführen. Auf Grundlage der Berührung bzw. der Bewegung erzeugt die berührungsempfindliche Oberfläche 4
Eingabesignale, welche von der Steuerungseinrichtung 5 verarbeitet werden können.
Aus den Eingabesignalen leitet die Steuerungseinrichtung 5 ein Berührungsmuster auf der Oberfläche 4 des Eingabekörpers 3 ab, welches insbesondere einer Geste der Hand zur Bewegung des Eingabekörpers 3 entspricht, wie z.B. einer Geste zum Kippen oder Verschieben des statischen Eingabekörpers 3 in der Bildebene, d.h. in einer Ebene parallel zur Oberfläche der Mittelkonsole 1 1 wie durch die Pfeile 7a angedeutet. Eine solche Geste wird auch als Kipp- oder Schiebe-Geste bezeichnet. Wie bereits weiter oben erläutert, bezieht sich das Berührungsmuster und die gegebenenfalls daraus abgeleitete Geste lediglich auf den Versuch einer
Manipulation, hier also eines Kippens bzw. Verschiebens, des statischen
Eingabekörpers 3, ohne dass dieser selbst tatsächlich gekippt bzw. verschoben wird. Für alle weiteren möglichen Bewegungsmuster bzw. Gesten zur Manipulation des Eingabekörpers 3 gilt entsprechendes.
Vorzugsweise ist der Eingabekörper 3 dazu eingerichtet, einen bei der Berührung der Oberfläche 4 durch die Hand der Person ausgeübten Druck auf den statischen Eingabekörper 3 zu erfassen und entsprechende Drucksignale zu erzeugen, so dass die Steuerungseinrichtung 5 das Steuerungssignai unter Berücksichtigung der Drucksignale erzeugen kann. Zu diesem Zweck können die Drucksignale beim Ableiten des Berührungsmusters berücksichtigt werden. Beispielsweise werden Eingangs- und Drucksignale von der Oberfläche 4 bei Berührung des Eingabekörpers 3 in einem Umfangsbereich 3a des
Eingabekörpers 3 bzw. bei einem Drücken gegen den Eingabekörper 3 im
Umfangsbereich 3a erzeugt. Diese Berührung kann von der
Steuerungseinrichtung 5 als eine Geste zum versuchten Kippen oder Verschieben des statischen Eingabekörpers 3 interpretiert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Geste auch einen Versuch zum Rollen, d.h. einer freien Drehung des im Wesentlichen kugelförmigen statischen
Eingabekörpers 3, darstellen. Eine solche Geste wird auch als Roll-Geste bezeichnet. Beispielsweise werden Eingabesignale bei einem Bewegen von einem oder mehreren Fingern entlang einer Trajektorie auf einem oberen Bereich des Eingabekörpers 3 erzeugt. Diese Bewegung kann von der Steuerungseinrichtung 5 als eine Geste zur freien Drehung des statischen Eingabekörpers 3 interpretiert werden.
Die Steuerungseinrichtung 5 ist dazu eingerichtet, auf Grundlage des
Berührungsmusters, insbesondere der abgeleiteten Geste, ein Steuerungssignai zu erzeugen, welches zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche 2 geeignet ist. Beispielsweise kann mittels eines Steuerungssignals, welches auf Grundlage einer Geste zum Verschieben des statischen Eingabekörpers 3 in der Bildebene erzeugt wird, zwischen zwei Hierarchieebenen 2a, 2b einer auf der graphischen Benutzeroberfläche 2 dargestellten hierarchischen Listenstruktur gewechselt werden. Alternativ oder zusätzlich kann mittels eines Steuerungssignals, welches auf Grundlage einer Geste zum Kippen des statischen Eingabekörpers 3 erzeugt wird, zwischen unterschiedlichen Einträgen 2c einer auf der graphischen
Benutzeroberfläche 2 dargestellten Liste gewechselt bzw. einzelne Einträge angewählt werden. Bei Betätigung der Bedienelemente 6 durch die Person kann von der Steuerungseinrichtung 5 dann ein Steuerungssignal erzeugt werden, welches die Auswahl des zuvor angewählten Eintrags bzw. das Ausführen einer dem zuvor angewählten Eintrag zugeordneten Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs bewirkt.
Es ist auch möglich, eine Navigation auf der graphischen Benutzeroberfläche 2, insbesondere zwischen verschiedenen Einträgen in unterschiedlichen
Hierarchieebenen 2a, 2b der hierarchischen Listenstruktur, mittels eines
Steuerungssignals, das auf Grundlage einer aus den Eingabesignalen abgeleiteten Roll-Geste erzeugt wird, auszuführen. Beispielsweise kann die Person durch Ausführen einer Bewegung, die der Bedienung eines sog. Track-Balls entspricht, die Bewegung eines Cursors auf der graphischen Benutzeroberfläche 2, das Anwählen eines Eintrags aus der Liste und/oder das Wechseln zwischen den zwei
Hierarchieebenen 2a, 2b bewirken.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht eines Beispiels eines statischen dreidimensionalen konvexen Eingabekörpers 3 mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche 4. Der Eingabekörper 3 ist im vorliegenden Beispiel ellipsoidförmig ausgebildet und teilweise in eine Fahrzeuginnenraumoberfläche, beispielsweise eine
Mittelkonsole 1 1 , eingelassen. Der statische Eingabekörper 3 ist dabei Teil einer Vorrichtung (siehe Fig. 1 ) zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche in einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung auch eine Steuerungseinrichtung und wenigstens ein Betätigungselement 6, welches ebenfalls teilweise in die
Fahrzeuginnenraumoberfläche eingelassen und im Bereich des Eingabekörpers 3 angeordnet ist, aufweist.
Anders als bei konventionellen zentralen Bedienelementen, die an der
Mittelkonsole 1 1 beweglich gelagert sind, ist der statische Eingabekörper 3 im vorliegenden Beispiel unbeweglich bzw. fest mit der Mittelkonsole 1 1 verbunden. Alternativ kann der statische Eingabekörper 3 auch einstückig mit der Mittelkonsole 1 1 bzw. mit einer anderen Fahrzeuginnenraumoberfläche ausgebildet sein.
Die berührungsempfindliche Oberfläche 4 ist dazu eingerichtet, bei Berührung mit einer Hand, insbesondere einem oder mehreren Fingern, einer sich im Fahrzeug befindlichen Person Eingabesignale zu erzeugen, welche die Berührung der berührungsempfindlichen Oberfläche 4, insbesondere Ortsinformation und/oder eine Bewegung auf bzw. entlang der berührungsempfindlichen Oberfläche 4,
charakterisieren, so dass die Steuerungseinrichtung anhand der Eingabesignale auf ein Berührungsmuster auf der Oberfläche 4 des Eingabekörpers 3 schließen und ein entsprechendes Steuerungssignal zur entsprechenden Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche erzeugen kann.
Aufgrund der dreidimensionalen konvexen Form des statischen Eingabekörpers 3 kann die Person eine Vielzahl von verschiedenen Berührungen bzw. Bewegungen mit der Hand auf der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 ausführen.
Beispielsweise kann die Person einen oder mehrere, insbesondere auf einander gegenüberliegenden Seiten des Eingabekörpers 3 liegende, Finger entlang eines im Wesentlichen horizontal, d.h. im Wesentlichen parallel zur
Fahrzeuginnenraumoberfläche, in die der Eingabekörper 3 zumindest teilweise eingelassen ist, verlaufenden Umfangsbereichs 3a des Eingabekörpers 3 führen. Der Umfangsbereich 3a ist durch einen gepunkteten Bereich angedeutet. Aus den dabei erzeugten Eingabesignalen kann auf eine Geste zur Drehung des statischen Eingabekörpers 3 um eine im Wesentlichen vertikale, d.h. im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuginnenraumoberfläche verlaufende, Drehachse 8
geschlossen werden. Die von der Person dabei ausgeführte Bewegung wird auch als Dreh-Geste bezeichnet und ist durch den Pfeil 7b angedeutet. Ein entsprechend der Dreh-Geste erzeugtes Steuerungssignal ermöglicht beispielsweise das
Anwählen bzw. Durchblättern von Einträgen einer auf der graphischen
Benutzeroberfläche dargestellten Liste.
Alternativ oder zusätzlich kann der Benutzer mit der Hand, insbesondere einem oder mehreren Fingern, die berührungsempfindliche Oberfläche 4 in einem oberen Bereich 3b, insbesondere im Bereich des Scheitels, des Eingabekörpers 3, punktuell oder flächig berühren, insbesondere Antippen. Aus den dabei erzeugten Eingabesignalen kann auf eine Geste zum Drücken des statischen Eingabekörpers 3 in eine im Wesentlichen vertikal, d.h. entlang der Drehachse 8 verlaufende, Richtung geschlossen werden. Die von der Person dabei ausgeführte Bewegung wird auch als Drück-Geste bezeichnet und ist durch den Pfeil 7c angedeutet. Ein auf Grundlage dessen erzeugtes Steuerungssignal ermöglicht beispielsweise das Auswählen eines zuvor angewählten Eintrags aus der Liste und/oder ein Ausführen einer dem Eintrag zugeordneten Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs.
Vorzugsweise ist die berührungsempfindliche Oberfläche 4 dazu eingerichtet, den bei der Berührung durch die Hand ausgeübten Druck auf die
berührungsempfindliche Oberfläche 4 zu erfassen und entsprechende Drucksignale zu erzeugen. Dadurch kann die Funktionalität des Eingabekörpers 3 erweitert werden, beispielsweise indem ein leichter Druck auf die berührungsempfindliche Oberfläche 4, insbesondere deren Antippen, eine Vorauswahl bzw. ein Anwählen eines Eintrags in einer Liste und ein starker Druck auf die berührungsempfindliche Oberfläche 4 ein Auswählen des zuvor angewählten Eintrags bewirkt.
Durch die dreidimensionale konvexe Form des statischen Eingabekörpers 3 und die auf dessen berührungsempfindlicher Oberfläche 4 ausführbaren Berührung bzw. Bewegungen mit der Hand wird somit eine freie Navigation auf der graphischen
Benutzeroberfläche ermöglicht. Die graphische Benutzeroberfläche kann dabei eine zweidimensionale Darstellung einer hierarchischen Listenstruktur und/oder einer kachelbasierten Struktur, in der verschiedenen Bedienfunktionen zugeordnete Kacheln oder andere Symbole nebeneinander angeordnet sind, enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann die grafische Benutzeroberfläche auch eine dreidimensionale Darstellung, z.B. einer Navigationskarte, enthalten, auf der aufgrund der durch die dreidimensionale konvexe Form des statischen Eingabekörpers 3 bereitgestellten Vielzahl von Freiheitsgraden komfortabel und intuitiv navigiert werden kann. Insbesondere kann durch die dreidimensionale konvexe Form des statischen Eingabekörpers 3 und die auf dessen berührungsempfindlicher Oberfläche 4 ausführbaren Berührung bzw. Bewegungen ein problemloser Wechsel zwischen listenbasierten Menüstrukturen - wie etwa bei konventionellen
Bildschirm bedienkonzepten in Fahrzeugen - und zwei- oder mehrdimensionalen Strukturen - wie etwa bei Direct-Touch-Geräten, beispielsweise bei Handys, Tablets und/oder AppleCarplay - ausgeführt werden. Mit anderen Worten kann die Person die Bedienung des statischen Eingabekörpers gemäß einem Track-Ball oder einem Touchpad und/oder gemäß einem konventionellen Dreh-, Drück- und Kippsteller ohne Umgreifen ausführen, insbesondere in Abhängigkeit von der Struktur von Menüs bzw. Benutzeroberflächen. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ergeben sich hierbei neue Möglichkeiten der Gestaltung der graphischen
Benutzeroberfläche.
Auch wenn in den vorliegenden Beispielen der Eingabekörper 3 kugel- bzw.
ellipsoidförmig dargestellt ist, kann er jede konvexe Form aufweisen, z.B. eine Würfel- oder Quaderform oder die Form eines Polyeders.
Bezuqszeichenliste
I Vorrichtung zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche in einem Kraftfahrzeug
2 graphische Benutzeroberfläche
2' Anzeigeeinrichtung
2a, 2b Hierarchieebenen
2c Einträge
3 Eingabekörper
3a Umfangsbereich
3b oberer Bereich
4 berührungsempfindliche Oberfläche
5 Steuerungseinrichtung
6 Betätigungselement
7a - 7c Bewegungen
8 Drehachse
9 System
I I Mittelkonsole
12 Fahrzeugsitze

Claims

Ansprüche
Vorrichtung (1 ) zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche (2) in einem Kraftfahrzeug mit
- einem statischen dreidimensionalen konvexen Eingabekörper (3), der eine berührungsempfindliche Oberfläche (4) aufweist, die dazu eingerichtet ist, Eingabesignale zu erzeugen, die einen oder mehrere Orte charakterisieren, an welchem bzw. welchen die Oberfläche berührt wird, insbesondere von einer Hand und vorzugsweise von einem oder mehreren Fingern, und
- einer Steuerungseinrichtung (5), die dazu eingerichtet ist, anhand der Eingabesignale auf ein Berührungsmuster auf der Oberfläche (4) des statischen Eingabekörpers (3) zu schließen und ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche (2) entsprechend dem Berührungsmuster auf der Oberfläche (4) zu erzeugen.
Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Steuerungseinrichtung (5) dazu eingerichtet ist,
- anhand der Eingabesignale eine auf der Oberfläche (4) des statischen Eingabekörpers (3) ausgeführte Bewegung entlang eines im Wesentlichen horizontal verlaufenden Umfangsbereichs (7b) des Eingabekörpers (3) zu erkennen und daraus auf eine Dreh-Geste zur Drehung des statischen Eingabekörpers (3) um eine im Wesentlichen vertikal verlaufende
Drehachse (8) zu schließen, und
- ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend der Dreh-Geste zu erzeugen.
Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinrichtung (5) dazu eingerichtet ist,
- anhand der Eingabesignale eine punktuelle Berührung des statischen Eingabekörpers (3) in einem oberen Bereich (3b), insbesondere im Bereich des Scheitels, des Eingabekörpers (3) zu erkennen und daraus auf eine Drück-Geste zum Niederdrücken des statischen Eingabekörpers (3) in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Richtung zu schließen, und
- ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend der Drück-Geste zu erzeugen. I β
76598 PCT/EP2018/076176
Vorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (5) dazu eingerichtet ist,
- anhand der Eingabesignale eine punktuelle Berührung des statischen Eingabekörpers (3) im Bereich eines im Wesentlichen horizontal
verlaufenden Umfangsbereichs (3a) des Eingabekörpers (3) zu erkennen und daraus auf eine Schiebe-Geste zum Schieben des statischen
Eingabekörpers (3) in einer im Wesentlichen horizontal verlaufenden Richtung zu schließen, und
- ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend der Schiebe-Geste zu erzeugen.
Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (5) dazu eingerichtet ist,
- anhand der Eingabesignale eine punktuelle Berührung des statischen Eingabekörpers (3) im Bereich eines im Wesentlichen horizontal
verlaufenden Umfangsbereichs (3a) des Eingabekörpers (3) zu erkennen und daraus auf eine Kipp-Geste zum Kippen des statischen
Eingabekörpers (3) um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Achse zu schließen, und
- ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend der Kipp-Geste zu erzeugen.
Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (5) dazu eingerichtet ist,
- anhand der Eingabesignale eine entlang einer Trajektorie in einem oberen Bereich (3b), insbesondere im Bereich des Scheitels, des statischen
Eingabekörpers (3) ausgeführte Bewegung zu erkennen und daraus auf eine Roll-Geste zur freien Drehung des statischen Eingabekörpers (3) zu schließen, und
- ein Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend der Roll-Geste zu erzeugen.
Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die berührungsempfindliche Oberfläche (4) des statischen Eingabekörpers (3) ferner dazu eingerichtet ist, Drucksignale zu erzeugen, die einen Druck charakterisieren, welcher, vorzugweise mittels der Hand, insbesondere mittels eines Fingers oder mehrerer Finger der Hand, auf die Oberfläche (4) ausgeübt wird, und die Steuerungseinrichtung (5) ferner dazu eingerichtet ist, das Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend dem Berührungsmuster, insbesondere der Drück- und/oder Roll-Geste, in Abhängigkeit von den Drucksignalen zu erzeugen.
Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Eingabekörper (3) ferner ein oder mehrere haptische
Rückmeldungselemente, insbesondere zur Ausgabe einer haptischen Rückmeldung an die Oberfläche (4) des statischen Eingabekörpers (3), und/oder akustische Rückmeldungselemente aufweist, die zur Ausgabe einer akustischen Rückmeldung ausgebildet sind, und die
Steuerungseinrichtung (5) ferner dazu eingerichtet ist, die haptischen und/oder akustischen Rückmeldungselemente zur Ausgabe einer haptischen und/oder akustischen Rückmeldung zu steuern.
9. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der
statische Eingabekörper (3) mit Bezug auf das Kraftfahrzeug unbeweglich ist, und die Steuerungseinrichtung (5) das Berührungsmuster als Geste erkennt und das Steuerungssignal zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend der erkannten Geste erzeugt.
System (9) mit einer graphischen Benutzeroberfläche (2) und einer
Vorrichtung (1 ) zur Steuerung der graphischen Benutzeroberfläche (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug mit einem System (9) nach Anspruch 10.
Verfahren zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche (2) in einem Kraftfahrzeug mit folgenden Schritten:
- Erzeugen von Eingabesignalen durch eine berührungsempfindliche Oberfläche (4) eines statischen dreidimensionalen konvexen
Eingabekörpers (3), wobei die Eingabesignale einen oder mehrere Orte charakterisieren, an welchem bzw. welchen die Oberfläche (4) berührt wird, insbesondere von einer Hand und vorzugsweise von einem oder mehreren Fingern der Hand;
- Schließen auf ein Berührungsmuster auf der Oberfläche (4) des statischen Eingabekörpers (3) anhand der Eingabesignale; und
- Erzeugen eines Steuerungssignals zur Steuerung der graphischen
Benutzeroberfläche (2) entsprechend dem Berührungsmuster auf der Oberfläche (4).
PCT/EP2018/076176 2017-10-17 2018-09-26 Vorrichtung, system und verfahren zur bedienung einer graphischen benutzeroberfläche sowie kraftfahrzeug WO2019076598A2 (de)

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DE102017218506.6A DE102017218506A1 (de) 2017-10-17 2017-10-17 Vorrichtung, System und Verfahren zur Bedienung einer graphischen Benutzeroberfläche sowie Kraftfahrzeug
DE102017218506.6 2017-10-17

Publications (2)

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