DE102006042701A1

DE102006042701A1 - Eingabesystem

Info

Publication number: DE102006042701A1
Application number: DE102006042701A
Authority: DE
Inventors: Shouji Kariya Yamauchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2007-03-29
Also published as: JP2007106392A; JP4836050B2; US20070057915A1

Abstract

Ein Eingabesystem (1) für eine Fahrzeugvorrichtung enthält eine Anzeigeeinheit (2) zum Darstellen einer Vielzahl von Menüpunkten (3), eine Operationseinheit (5) zum Eingeben von Befehlen, eine Detektoreinheit (4) zum Detektieren des Betriebs der Operationseinheit (5), eine Zeiger-Steuereinheit zum Zeigen auf die Vielzahl der Menüpunkte (3), eine Eingabe-Bestimmungseinheit zum Bestimmen der Wähleingabe eines Menüpunktes (3) und eine Eingabe-Verarbeitungseinheit (14) zum Verarbeiten der Wähleingabe.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für die Verwendung in einem Fahrzeug.

In herkömmlicher Weise wird ein Eingabesystem mit einer Anzeigeeinheit dazu verwendet, um Daten und/oder einen Befehl in ein Fahrzeuggerät wie beispielsweise ein Navigationssystem, eine Klimatisierungseinrichtung, ein Audiosystem und so weiter einzugeben. Die Anzeigeeinheit wird dazu verwendet, um Betriebsdaten und/oder Fahrzeugzustände für einen Anwender, das heißt einem Fahrer eines Fahrzeugs darzustellen. Die Anzeigeeinheit ist an einem oberen Teil einer Instrumentenkonsole zum Zwecke einer besseren Sichtbarkeit für den Anwender positioniert. Das Eingabesystem, welches in dem japanischen Patentdokument JP-A-H11-110132 offenbart ist, beschreibt die Verwendung einer Berührungskonsole oder Berührungstafel an der Anzeigeeinheit, welche die Eingabe des Anwenders vereinfacht.

Jedoch macht es die Position der Berührungstafel der Instrumentenkonsole für den Anwender schwierig ursächlich eine Eingabe für das Eingabesystem vorzusehen oder mit anderen Worten ist es schwierig bis zu der Berührungstafel hinzureichen. Es würde daher eine Eingabevorrichtung wünschenswert, die eine Eingabeeinheit besitzt, die in einer einfachen Betätigungsposition positioniert ist (zum Beispiel um eine zentrale Konsole herum dicht bei dem Sitz des Fahrers) und zwar ohne einen Kompromiss mit der Sichtbarkeit der Anzeigeeinheit.

Darüber hinaus vergrößern die Eingabeoperationen unter Verwendung der Eingabeeinheit und der Anzeigeeinheit den Grad der Kompliziertheit, wenn das Eingabesystem ein Interface einer erforderlichen Eingabe in einer hierarchischen Weise organisiert, um eine vergrößerte Anzahl von Funktionen vorzusehen und zwar über einen begrenz ten Anzeigeraum an der Anzeigeeinheit. Mit anderen Worten ist die Betätigung des Eingabesystems nun zu mühsam und umfasst eine zeitaufwändige Prozedur, die erforderlich ist, wenn der Anwender ein Fahrzeug fährt. Daher ist ein vereinfachtes und schnell betätigbares Eingabesystem sehr wünschenswert.

Ferner ist das Eingabesystem, welches eine Berührungstafel verwendet, auch insofern problematisch, da die Eingabe über die Berührungstafel kein Feedback liefert wie beispielsweise ein Klickgeräusch, eine mechanische Bewegung oder ähnliches und zwar für den Anwender, wenn das Eingabesystem betätigt wird. Es wurde daher ein Eingabesystem wünschenswert mit einem mechanischen Feedback für den Anwender und zwar über eine Betätigungseinheit wie beispielsweise einen Betätigungsschalter oder einen Hebel. Das heißt das Eingabesystem mit einem Feedback für den Anwender, um dadurch eine verbesserte Steuerbarkeit zu realisieren, wurde wünschenswert, wenn dieses in einem Fahrzeug von einem Fahrer verwendet wird, der mit einer Fahroperation involviert ist, um ein Beispiel zu nennen.

Im Hinblick auf die oben beschriebenen und andere Probleme schafft die vorliegende Erfindung ein Eingabesystem, welches für einen Fahrer eine verbesserte Steuerbarkeit liefert und zwar vermittels eines mechanischen Feedbacks von einer Eingabeeinheit aus in einer einfach betätigbaren Position in Zuordnung zu einer Anzeigeeinheit in einer einfach sichtbaren Position für den Anwender.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Eingabesystem für ein Fahrzeug eine Anzeigeeinheit zum Darstellen einer Vielzahl an Menüpunkten, eine Operationseinheit zum Eingeben von Befehlen an einer Position, die dichter bei dem Anwender liegt, einen Positionsdetektor zum Detektieren der Betätigung der Operationseinheit, eine Zeigersteuereinheit zum Zeigen auf die Vielzahl der Menüpunkte, eine Eingabebestimmungseinheit zum Bestimmen einer Auswahleingabe eines Menüpunktes, und eine Eingabeverarbeitungseinheit zum Verarbeiten der ausgewählten Eingabe. Daher kann das Eingabesystem in einfacher Weise betätigt werden und ist auch leicht einsehbar. Ferner führt die Betätigung der Operationseinheit, die in einer linearen Rich tung eingeschränkt ist, eine intuitive Betätigung für den Anwender, und zwar aufgrund der Anordnung der Menüpunkte, welche die lineare Operation simulieren. Zusätzlich können die Menüpunkte durch LEDs an der Anzeigeeinheit oder Tasten in dem Bildschirm zur Verbesserung der Betätigbarkeit repräsentiert sein.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Eingabesystem Menüpunkte, die in einem zweidimensionalen Raum an der Anzeige angeordnet sind und zwar in Zuordnung zu der Operationseinheit, die in einer intuitiven Weise betätigbar ist und zwar in Bezug auf die Betätigungsrichtungen und in Bezug auf ein tatsächliches Betätigungsgefühl der Betätigungseinheit. Das heißt die Betätigung der Operationseinheit wird durch eine Führungsschiene oder ähnliches geführt, um eine intuitive Übersetzung der Auswahl zwischen den Menüpunkten zu liefern und auch ein Feedback von der Betätigung der Operationseinheit, was eine Sicherheit der Betätigung des Eingabesystems für den Anwender in Kombination mit einer Repräsentation an der Anzeigeeinheit bedeutet. Da darüber hinaus eine Verbesserung der Sicherheit der Betätigung erreicht wird, die beabsichtigt wird, um eine bestimmte Funktion eines Fahrzeugs zu steuern, führt das Feedback von dem Eingabesystem zu einer verbesserten Sicherheit für den Anwender, wenn der Anwender das Eingabesystem betätigt, während er in einer Fahroperation oder ähnlichem involviert ist. Ferner kann die Anordnung der Menüpunkte auf dem Bildschirm basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden. Auf diese Weise wird die Steuerung für die Betätigung der Operationseinheit vereinfacht und zwar ohne Kompromiss mit anderen Operationen des Anwenders. Ferner kann die Operation der Operationseinheit in dem zweidimensionalen Raum durch eine lineare Operation in einer Richtung in Zuordnung mit einer Rotationseingabe für eine andere Richtung ersetzt werden. Auf diese Weise wird die Betätigung der Operationseinheit intuitiver, da die Anzahl der Steuervorgänge reduziert ist.

Andere Ziele, Merkmale und Vorteil der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen zeigen:
1A und 1B Draufsichten auf ein Eingabesystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
1C und 1D Querschnittsansichten des Eingabesystems bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild des Eingabesystems;
3 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern des Eingabesystems;
4 eine Seitenansicht einer Operationseinheit des Eingabesystems;
5A eine Draufsicht auf die Operationseinheit des Eingabesystems;
5B bis 5D Darstellungen eines Gravitationszentrums der Operationseinheit;
5E eine Querschnittsansicht der Operationseinheit;
6 ein Blockschaltbild des Eingabesystems mit der Operationseinheit, die in 4 veranschaulicht ist;
7 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern des Eingabesystems mit der Operationseinheit, die in 4 veranschaulicht ist;
8A und 8B Draufsichten des Eingabesystems bei einer anderen Ausführungsform;
8C eine Querschnittsansicht der Operationseinheit in der anderen Ausführungsform
9 ein Blockschaltbild des Eingabesystems mit der Operationseinheit, die in 8B veranschaulicht ist;
10 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern des Eingabesystems mit der Operationseinheit, die in 8B veranschaulicht ist;
11A und 11B Draufsichten des Eingabesystems bei einer noch anderen Ausführungsform;
12 eine Darstellung des Eingabesystems, welches in einem Fahrzeug installiert ist;
13 eine andere Darstellung des Eingabesystems, welches in dem Fahrzeug installiert ist;
14 eine Darstellung eines Führungsschlitzes mit einem Querschnitt eines Pfostens der Operationseinheit;
15 eine andere Darstellung des Führungsschlitzes mit dem Querschnitt des Pfostens der Operationseinheit;
16A und 16B Darstellungen von Position-Detektionsbereichen und Icons des Eingabesystems;
16C und 16D Querschnittsansichten des Eingabesystems;
17 ein detailliertes Blockschaltbild einer Steuerschaltung des Eingabesystems;
18A und 18B Beispiele einer Anzeigeeinheit des Eingabesystems;
19A und 19B verschiedene Beispiele der Anzeigeeinheit des Eingabesystems;
20 ein Flussdiagramm des Prozesses zum Steuern des Eingabesystems, welches in den 19A und 19B gezeigt ist;
21A und 21B Darstellungen einer Berührungstafel eines Positionsdetektors; und
22 eine Darstellung des Führungsschlitzes mit dem Querschnitt des Pfostens (post) der Operationseinheit in einem anderen Betriebszustand relativ zu dem Führungsschlitz, der in 14 gezeigt ist.
Es werden nun im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht notwendigerweise auf die Typen/Formen der vorliegenden Ausführungsformen beschränkt, sondern können irgendeine Form im technischen Sinn oder Technik aufweisen, die in den Rahmen der vorliegenden Offenbarung fällt, wie dies für Fachleute, die Erfahrung auf dem vorliegenden Gebiet haben, offensichtlich ist.
Die 1A, 1B, 1C, 1D zeigen eine Draufsicht und Querschnittsansichten eines Eingabesystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Draufsicht ist das Eingabesystem 1 so dargestellt, dass es eine Anzeigeeinheit 2 in 1A aufweist und auch einen Positionsdetektor 4 in 1B. Der Positionsdetektor 4 ist auch als Querschnitt in den 1C, 1D gezeigt. die Anzeigeeinheit 2 verwendet einen Flüssigkristall zur Darstellung an einem Bildschirm 2a. Der Bildschirm 2a enthält eine Vielzahl an Wählpositionen 3, die in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind. Die Wählposition 3 wird in Form eines ausgewählten Tastenschalters oder Taste 3a heller oder leuchtet, wenn sich diese in einem ausgewählten Zustand befindet. Die Anzeigeeinheit 2 ist an einer Instrumentenkonsole eines Fahrzeugs in einer Position angeordnet, so dass sie von Insassen oder Anwendern, die in den Frontsitzen sitzen, einsehbar ist.
Eine Operationseinheit 5 ist an einer rechten oder linken Seite eines Sitzes angeordnet, der von einem Anwender besetzt wird und zwar zum Zwecke des Zugriffes und der Betätigung durch den Anwender. Die Operationseinheit 5 kann in einer Weise betätigt werden, welche der Richtung der Anordnung der Wählpositionen 3 entspricht. Das heißt, die Operationseinheit 5 ist wenigstens linear betätigbar und zwar in einer vorbestimmten Richtung. Spezieller ausgedrückt ist die Betätigungseinheit oder Operationseinheit 5 in einer Betätigungsebene 4a betätigbar, die physikalisch den Bildschirm 2a der Anzeigeeinheit 2 wiedergibt, und die Betätigung der Operationseinheit 5 ist in einer ersten und einer zweiten Richtung gebunden. Die erste Richtung entspricht einem ersten Pfeil A der Auswahlpositionen 3 auf dem Bildschirm 2a, und die zweite Richtung entspricht einem zweiten Pfeil B der Auswählpositionen 3 auf dem Bildschirm 2a. Eine ausgewählte Taste 3a wird entsprechend einer Betätigung der Operationseinheit 5 bewegt. Die Operationseinheit 5 enthält einen OK-Schalter 6a und einen Löschschalter 6b, um ein Löschen einer Eingabe in der Operationseinheit 5 festzulegen.
Die Operationseinheit 5 ist in bevorzugter Weise an einer zentralen Konsole des Fahrzeugs für eine Betätigung angeordnet. Die Operationseinheit 5 liefert eine Steuerbarkeit oder ein Steuergefühl für den Anwender, da durch die Steuerung der Operationseinheit 5 mit einer Hand der Anwender eine simulierte Operation oder Betätigung eines gesteuerten Objektes erfahren kann, welches unter der Steuerung des Anwenders steht.
12 zeigt eine detaillierte Darstellung des Eingabesystems 1, welches in einem Fahrzeug implementiert ist. Die Operationseinheit 5 und der Positionsdetektor 4 sind diagonal vor dem Anwender zwischen einer Konsolenbox 18 und einer Instrumentenkonsole 1 angeordnet (oder einem Schiebehebel 17) in einer zentralen Konsole C. Die Position der Operationseinheit 5 und des Positionsdetektors 4 kann in einfacher Weise durch den Anwender in einem Sitz S zugegriffen werden, wodurch eine Betätigbarkeit für den Anwender geschaffen wird. Die Anzeigeeinheit 2 ist an einem oberen Teil der Instrumentenkonsole 1 angeordnet und kann von dem Anwender in einfacher Weise eingesehen werden. Die Operationseinheit 5 und der Positionsdetektor 4 können auf der rechten Seite neben dem Anwender angeordnet sein und zwar zum Zwecke der Zugriffsmöglichkeit oder Zugriffsfähigkeit und der Betätigbarkeit, wie in 13 dargestellt ist. Das heißt die Position der Operationseinheit 5 auf der rechten oder linken Seite des Anwenders (das heißt dem Sitz S) bei der vorliegenden Erfindung reicht von einer lateralen Zwischenposition des Anwenders zu einer diagonalen Frontposition des Anwenders, wie dies weiter oben unter Hinweis auf die Darstellungen in den 12 und 13 beschrieben wurde.
Der Positionsdetektor 4 ist als ein Berührungsbildschirm oder Berührungstafel bei der vorliegenden Ausführungsform implementiert. Das heißt eine Beruhrungsposition der Operationseinheit 5 wird durch die Berührungstafel des Positionsdetektors 4 detektiert. Zusätzlich wird ein Bestimmungs-Eingangssignal drahtlos zu dem Eingabesystem 1 von der Operationseinheit 5 übertragen, wenn der Schalter 6a oder 6b in der Operationseinheit 5 betätigt wird. Ein unterer Abschnitt des Positionsdetektors 4 umfasst eine Vielzahl an Menüs 7, um eine direkte Steuerung der Anzeigeeinheit 2 vorzunehmen.
2 zeigt ein Blockschaltbild des Eingabesystems 1. Die Anzeigeeinheit 2 des Eingabesystems 1 ist an einer Instrumentenkonsole des Fahrzeugs angeordnet. Die Anzeigeeinheit 2 umfasst einen Anzeigeschirm, der aus Dünnfilm-Transistoren (TFT) und einem Anzeige-Controller 15 gebildet ist, um einen Inhalt des Anzeigebildschirms zu steuern. Der Positionsdetektor 4 (zum Beispiel Berührungstafel) und die Operationseinheit 5 sind entweder auf einer rechten Seite oder einer linken Seite des Fahrers oder Anwenders angeordnet. Die Operationseinheit 5 enthält Schalter 6a, 6b und einen Sender 5b für die drahtlose Übertragung des Bestimmungs-Eingangssignals, eine Stromversorgungseinheit 5b, um elektrische Energie für den Sender 5b zu liefern. Der Positionsdetektor 4 ist mit einer Steuerschaltung 14 gekoppelt. Die Betätigungsposition oder positionsmäßige Information der Operationseinheit 5 wird zu der Steuerschaltung 14 gesendet. Die Steuerschaltung 14 enthält einen Empfänger 14a, der dafür verwendet wird, um das Signal zu empfangen, welches von den Schaltern 6a, 6b ausgesendet wird, wenn die Schalter 6a, 6b betätigt werden. Die Steuerschaltung 14 enthält auch eine Kommunikationseinheit 14c, eine Berechnungseinheit (CPU) 14b, eine Interface-Einheit 14d zum Umwandeln eines X-Y-Koordinatensystems der Operationseinheit 5 an dem Posi tionsdetektor 4 in X-Y-Koordinaten der Anzeigeeinheit 2. Ferner sendet die Steuerschaltung 14 ein Betätigungssignal zu der Anzeigeeinheit 2, um die Betätigung der Schalter 6a, 6b anzuzeigen. Das Signal von der Steuerschaltung 14 zu dem Anzeige-Controller 15 wird über eine serielle Verbindung, einem Fahrzeug-LAN oder ähnlichem übertragen. Das Signal von der Steuerschaltung 14 wird durch den Controller 15 empfangen, um einen Zeiger auf dem Bildschirm 2a der Anzeigeeinheit 2 darzustellen. Das heißt die Steuerschaltung 14 und der Anzeige-Controller 15 arbeiten zusammen und zwar in Verbindung mit der Steuerung des Zeigers auf dem Bildschirm 2a indem ein Signalaustausch zwischen denselben erfolgt.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern des Betriebes der Operationseinheit 5 und des Positionsdetektors 4.
Bei einem Schritt S1 überprüft der Prozess in der Steuerschaltung 14 eine Eingangsgröße von dem Positionsdetektor 4 in einem vorbestimmten Intervall, um die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 zu detektieren. Der Prozess gelangt dann zu einem Schritt S2, wenn die Eingabe detektiert wurde (bei dem Schritt S1: JA). Bei dem Prozess wird die Eingabedetektion wiederholt, wenn eine Eingabe von dem Positionsdetektor 4 nicht detektiert wird (Schritt S1: NEIN).
Bei dem Schritt S2 wird bei dem Prozess die Eingabeoperation von der Operationseinheit 5 detektiert, das heißt die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 durch den Anwender, die durch den Positionsdetektor 4 detektiert wird.
Bei einem Schritt S3 wird bei dem Prozess die Eingabeoperation der Schalter 6a, 6b detektiert.
Bei einem Schritt S4 wird bei dem Prozess eine Betätigungsposition der Operationseinheit 5 in Koordinaten der Anzeigeeinheit 2 umgesetzt. Das Betätigungssignal von den Schaltern 6a, 6b nach dem Detektieren eines Druckes auf die Schalter 6a, 6b, wird in einem Befehl zum Steuern einer Funktion einer Fahrzeugvorrichtung umgewandelt.
Bei einem Schritt S5 wird bei dem Prozess eine Koordinateninformation und ein Befehl zu dem Anzeige-Controller 15 als Steuerdaten gesendet.
Wie in den 1A, 1B dargestellt ist, besteht die Anzeigeeinheit 2 aus einer zweidimensionalen Anzeigevorrichtung, die ein erstes Array A von Menüpunkten III und ein zweites Array B von Auswählpositionen 3 auf dem Bildschirm 2a an sich kreuzenden Positionen umfasst, und die Betätigung der Operationseinheit 5 ist gleitfähig entlang der Betätigungsebene 4a gebunden, die den zweidimensionalen Raum auf dem Bildschirm 2a simuliert. In einer praktischeren Weise ist die Operationseinheit 5 entlang der Betätigungsebene 4a für eine zweidimensionale Eingabe zum Steuern des Übergangs des ausgewählten Zustands unter den Auswählpositionen 3 betätigbar, die in dem ersten und dem zweiten Array A, B angeordnet sind. Die Steuerschaltung 14 bestimmt eine Anzeigeposition der erhellten Auswählposition 3 auf dem Bildschirm 2a basierend auf der Betätigungsposition der Operationseinheit 5, die durch den Positionsdetektor 4 detektiert wurde.
Der Positionsdetektor 4 besteht aus einem Array von Detektionsmechanismen auf der Betätigungsebene 4a zum Detektieren eines Zeigers auf der Operationseinheit 5. Der Positionsdetektor 4 detektiert die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 durch Ausgeben eines elektrischen Signals in Form eines Positionssignals von dem Detektionsmechanismus an der Betätigungsposition der Operationseinheit 5. Das heißt, der Positionsdetektor 4 besteht aus einer planaren die Position detektierenden Vorrichtung. Beispielsweise besteht der Positionsdetektor 4 aus einer Berührungstafel mit einem Widerstandsfilm zum Fühlen der Betätigungsposition der Operationseinheit 5, wie dies in den 21A, 21B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm wird dadurch hergestellt, indem leitende Schichten aus einem filmähnlichen Material gebunden werden, um eine Berührung der Operationseinheit 5 auf deren Oberfläche zu fühlen. Die leitenden Schichten repräsentieren jeweils eine X-Koordinate und Y-Koordinate für die Positionierung der Operationseinheit 5. Die Berührung der Operationseinheit 5 führt zu einer Umsetzung der Betätigungsposition der Operationseinheit 5 (Punkt X1) in das elektrische Signal indem die zwei leitenden Schichten an der Betätigungsposition leitend werden. Das elektrische Signal wird basierend auf einer angelegten Spannung Vcc durch den Positionsdetektor 4 detektiert und wird A/D-umgewandelt und war für die Bestimmung der X/Y-Koordinaten der Betätigungsposition.
Bei der Darstellung in 1B umfasst das Eingabesystem 1 der vorliegenden Erfindung einen Betätigungsebene-Rahmen 4b zum Definieren der Betätigungsebene 4a, und eine Betätigungs-Führungsschiene 50 an einem äußeren Umfang der Betätigungsebene 4a auf dem Betätigungsebene-Rahmen 4b zum Führen der Betätigung der Operationseinheit 5 entlang einem äußeren Umfang der Betätigungsebene 4a und zum Verhindern der Betätigung der Operationseinheit 5 zu einer Außenseite der Betätigungsebene 4a hin. Die Vielzahl der Auswählpositionen 3 auf den Bildschirm 2a sind in einer linearen Richtung angeordnet, die einer Betätigungsrichtung der Operationseinheit 5 entlang dem Betätigungsebene-Rahmen 4b entspricht. Auf diese Weise ist die Betätigungseinheit oder Operationseinheit 5 intuitiv entlang der Betätigungs-Führungsschiene 50 betätigbar ohne dass man dabei die Operationseinheit beobachten muss, wenn der Fahrer oder Anwender beispielsweise das Fahrzeug fährt.
Die Betätigung der Operationseinheit 5 entlang der Betätigungs-Führungsschiene 50 ermöglicht es dem Anwender intuitiv eine der Auswählpositionen 3 auszuwählen, die in einer Reihe entlang dem Umfang des Bildschirms 2a angeordnet sind, da die Betätigung der Operationseinheit 5 entlang der Betätigungs-Führungsschiene 50 den Übergang zwischen der Anordnung der Auswählpositionen 3 auf den Bildschirm 2a simuliert.
Die Betätigungsebene 4a besitzt eine längliche rechteckförmige Gestalt, wie in 1B gezeigt ist, und die Betätigungs-Führungsschiene 50 ist entlang einer längeren Seite 45a des länglichen Rechtecks an einer nahe gelegenen Seite relativ zu dem Anwender oder Fahrer angeordnet. Der Bildschirm 2a in der Gestalt des länglichen Rechtecks simuliert die Betätigungsebene 4a und die Vielzahl der Auswählpositionen 3 ist entlang einer unteren Seite 48a des Bildschirms 2a angeordnet. Auf diese Weise ist die Betätigungs-Führungsschiene 50 entlang der längeren Seite 45a der Betätigungsebene 4a ausgebildet, wodurch für den Anwender ein einfacherer Zugriff und Betätigbarkeit erreicht wird und zwar in Bezug auf die Betätigung entlang der Betätigung-Führungsschiene 50. Ferner ist wenigstens eine Seite gemäß einer rechten Seite 46a und einer linken Seite 46b der Betätigungsebene 4a mit der Betätigungs-Führungsschiene 50 darauf angeordnet vorgesehen, und die Vielzahl der Auswähl-Positionen 3 sind auf wenigstens einer Seite gemäß der rechten und der linken Seite 46a, 46b des Bildschirms 2a in einer entsprechenden Weise angeordnet. Bei diesem Fall erstreckt sich die Betätigungs-Führungsschiene 50 zu wenigstens einer Seite gemäß der rechten/linken Seite 46a, 46b des Betätigungsebene-Rahmens 4b zusätzlich zu der längeren Seite 45a, wodurch die Verwendbarkeit der Betätigungsebene 4a verbessert wird.
Die Betätigungs-Führungsschiene 50 ragt von der Betätigungsebene 4a zum Führen der Betätigung der Operationseinheit 5 in einer anstoßenden Weise vor. Daher kann der Anwender in einfacher Weise die Operationseinheit 5 entlang der Betätigungs-Führungsschiene 50 betätigen. Zusätzlich ermöglicht das Anstoßen der Operationseinheit 5 an der Betätigungs-Führungsschiene 50, dass der Anwender ein mechanisches Betätigungs-Feedback von der Betätigungs-Führungsschiene 50 erhält.
Ferner umschließt der Positionsdetektor 4 die Betätigungsebene 4 und der Positionsdetektor 4 besitzt eine umfangsmäßig vorragende Einheit 51, die mit einer Betätigungs-Einschränkungsfläche S1 in Kontakt mit der Operationseinheit 5 ausgestattet ist und zwar in Form einer inseitig freiliegenden Oberfläche zum Verhindern der Betätigung der Operationseinheit 5 zu einer Außenseite der Betätigungsebene 4 hin. Die umfangsmäßig vorragende Einheit 51 besitzt einen Schalter für die Vielzahl der Menüs 7, die oben beschrieben wurden, und wenigstens ein Abschnitt der umfangsmäßig vorragenden Einheit 51 wird als Betätigungs-Führungsschiene 50 verwendet. Auf diese Weise verhindert die umfangsmäßig vorragende Einheit 51 die Betätigung der Operationseinheit 5 zu einer Außenseite der Betätigungsebene 4a hin, wodurch die Operationseinheit 5 dazu befähigt wird sich innerhalb der Betätigungsebene 4a zu bewegen und zwar selbst bei einer Störung der Betätigung oder des Betriebes, verursacht beispielsweise durch eine Vibration bei einem fahrenden Fahrzeug.
Die 16A, 16B, 16C, 16D zeigen Darstellungen der Anzeigeeinheit 2 und der Betätigungsebene 4a in Querschnittsansichten. Der Bildschirm 2a umfasst eine Vielzahl von peripheren Icons A1 bis A12, die entlang dessen Umfang angeordnet sind und jeweils den Auswählpositionen 3 entsprechen, die zuvor beschrieben wurden. Ferner sind eine Vielzahl von Position-Detektionsbereichen B1 bis B12, die jeweils den peripheren Icons A1 bis A12 entsprechen, auf der Betätigungsebene 4a ausgebildet. Auf diese Weise wird die Auswahl von einem der peripheren Icons A1 bis A12 durch Betätigen der Operationseinheit 5 festgelegt, wenn die Betätigungsposition durch einen der Position-Detektionsbereiche B1 bis B12 detektiert wird. Das heißt der Anwender kann eines der peripheren Icons A1 bis A12 durch Betätigen der Operationseinheit 5 auswählen. Jedes der peripheren Icons A1 bis A12 besitzt eine Zuordnung zu einer spezifischen Fahrzeugfunktion. Daher kann der Anwender die spezifische Fahrzeugfunktion ausführen, indem er eines der peripheren Icons A1 bis A12 auswählt.
Wenn eines der Vielzahl der peripheren Icons A1 bis A12 sich in einem Auswählzustand befindet, wird dieses auf dem Bildschirm heller oder erleuchtet und zwar relativ zu den Icons in einem nicht ausgewählten Zustand als einen Ersatz einer Auswahlmarke. In 16A ist das Icon A6 ein Beispiel eines erleuchteten oder helleren Icons in dem ausgewählten Zustand. Auf diese Weise kann der Anwender sehr schnell das periphere Icon in seinem ausgewählten Zustand erkennen.
17 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild der Steuerschaltung 14, die in 2 gezeigt ist. Die Steuerschaltung 14 enthält einen Mikrocomputer 80, der sich um die Steuerung kümmert. Der Mikrocomputer 80 enthält eine CPU 14b als Recheneinheit, einen ROM 61 zum Steuern eines Steuerprogramms 61a, einen RAM 62, eine I/O 14d und eine Busleitung 64, welche die zuvor angesprochenen Teile in dem Mikrocomputer 80 verbindet. Die CPU 14b ruft das Steuerprogramm 61a in dem ROM 61 auf und führt das Programm 61a in dem RAM 62 durch, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestim men, um die Auswahl der Icons zu steuern, und um die Icon-Auswähl-Modi umzuschalten. Die I/O 14d ist an den Empfänger 14a, die Kommunikationseinheit 14c, die Berührungstafel 4 und einen Geschwindigkeitssensor 70 zum Detektieren der Fahrzeuggeschwindigkeit gekoppelt.
Die 18A und 18B zeigen Darstellungen des Bildschirms 2a in einem Fahrmodus und in einem Anhaltemodus, die jeweils dem Fahrzeug in einem Fahrzustand und in einem Anhaltezustand entsprechen. Das heißt es sind bei diesen Darstellungen periphere Icons 90 an dem Umfang des Bildschirms 2a, und zentrale Icons 95 wiedergegeben. Die zentralen Icons 95 bestehen aus Icons, die lediglich durch Betätigen der Operationseinheit 5 auswählbar sind und zwar ablegend von der Betätigungs-Führungsschiene 50 zu einem Zentrum der Betätigungsebene 4a hin. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird basierend auf einem Detektionssignal von dem Geschwindigkeitssensor 70 detektiert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit so bestimmt wird, dass sie gleich ist mit oder größer ist als ein vorbestimmter Wert, was mit Hilfe des Mikrocomputers 80 festgestellt wird, werden lediglich die peripheren Icons 90 auf dem Bildschirm 2a auswählbar und die zentralen Icons 95 sind nicht auswählbar, wie in 18A gezeigt ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit so bestimmt wird, dass sie kleiner ist als der vorbestimmte Wert, was mit Hilfe des Mikrocomputers 80 erfolgt, werden sowohl die peripheren Icons 90 als auch die zentralen Icons 95 auf dem Bildschirm 2a auswählbar, wie in 18B gezeigt ist.
Die zentralen Icons 95 sind auswählbar, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem vorbestimmten Wert liegt (das heißt wenn das Fahrzeug angehalten wird), da der Anwender oder der Fahrer des Fahrzeugs dann die Betätigung der Operationseinheit 5 durch seine/ihre eigene Hand beobachten kann, um die zentralen Icons mit einer detaillierten Operation auszuwählen. Andererseits, wenn das Fahrzeug schneller fährt als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, kann die Anwender nicht die Operationseinheit 5 oder seine Hand beobachten, um eine detaillierte Steuerung für die Operationseinheit 5 zu realisieren, um die zentralen Icons 95 auszuwählen. Die Darstellung in 18A zeigt die zentralen Icons 95, welche in einer unterschiedlichen Farbe (zum Beispiel in einer blassen Farbe) wiedergegeben werden und zwar verglichen mit den peripheren Icons 90 auf dem Bildschirm 2a.
Die 19A und 19B zeigen ein unterschiedliches Darstellschema der zentralen Icons 95 und der peripheren Icons 90. Das heißt in dem ersten Darstellmodus in 19A werden lediglich die peripheren Icons 90 auf dem Bildschirm 2a für ein fahrendes Fahrzeug bei oder über der vorbestimmten Geschwindigkeit dargestellt und, in einem zweiten Anzeigemodus gemäß 19B, werden die zentralen Icons 95 und die peripheren Icons 90 zusammen auf dem Bildschirm für ein fahrendes Fahrzeug dargestellt, welches unter der vorbestimmten Geschwindigkeit fährt. Mit anderen Worten verschwinden die zentralen Icons 95 von dem Bildschirm 2a, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit über der vorbestimmten Geschwindigkeit fährt. Auf diese Weise wird der Bildschirm 2a in einem fahrenden Fahrzeug vereinfacht, um die Icon-Auswahloperation durch den Anwender zu vereinfachen.
20 zeigt ein Flussdiagramm für einen Anzeigemodus-Umschaltungsprozess.
Bei einem Schritt S15 wird in dem Prozess bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als ein voreingestellter Wert. Der Prozess verläuft dann zu einem Schritt S17, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als der voreingestellte Wert (Schritt S15: JA). Der Prozess gelangt dann zu einem Schritt S16, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich ist mit oder größer ist als der voreingestellte Wert (Schritt S15: NEIN).
Bei dem Schritt S17 verwendet der Prozess den zweiten Anzeigemodus, der in der Darstellung von 19B gezeigt ist, während bei dem Schritt S16 der Prozess den ersten Anzeigemodus verwendet, der in der Darstellung gemäß 19A gezeigt ist.
Bei einem Schritt S18 wird bei dem Prozess die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 auf der Betätigungsebene 4 bei einem voreingestellten Intervall bestimmt. Der Prozess verläuft dann zu einem Schritt 519, wenn die Operationseinheit 5 durch den Anwender betätigt wird (wenn eine Eingabe von der Berührungstafel 4 detektiert wird) (Schritt S18: JA). Der Prozess kehrt dann zu dem Schritt S15 zurück, wenn die Operationseinheit 5 nicht betätigt wurde (Schritt S18: NEIN).
Bei dem Schritt S19 wird die Eingabe von der Berührungstafel 4 verarbeitet.
Dann bei einem Schritt S20 wird die Eingabe von den Schaltern 6a, 6b verarbeitet.
Es wird dann bei einem Schritt S21 die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 in eine Koordinate umgewandelt und zwar unter Verwendung des Bildschirms 2a, was mit Hilfe der Steuerschaltung 14 erfolgt. Bei diesem Prozess wird die Eingabe durch Niederdrücken der Schalter 6a, 6b ebenfalls in einen Befehl umgewandelt und zwar um die Funktion der Fahrzeugvorrichtung zu steuern.
Bei einem Schritt S22 wird bei dem Prozess die Koordinateninformation und der Befehl zu dem Anzeige-Controller 15 gesendet.
Die Verwendung der TFT-Anzeigetafel, die oben beschrieben wurde, kann durch eine Verwendung einer Vielzahl von LEDs ersetzt werden, wie dies in 11A gezeigt ist. Die LEDs können in einer Reihe zur Darstellung eines ausgewählten Zustandes einer spezifischen Funktion durch Ändern von deren Farbe angeordnet sein. Das heißt die LED leuchtet in einer unterschiedlichen Farbe relativ zu anderen LEDs und zeigt damit den ausgewählten Zustand der Funktion an in etwa gemäß einer Simulation eines Zeigevorgangs unter Verwendung eines Zeigers auf dem Bildschirm 2a. Ferner kann der Zeiger auf einem Plan in einem Navigationssystem dargestellt werden, wie in 11B gezeigt ist. In diesem Fall verwendet die Anzeigeeinheit 2 die TFT-Anzeige als eine Komponente. Das heißt die TFT-Elemente, die in zwei Dimensionen auf dem Bildschirm 2a angeordnet sind, werden zur Darstellung von Plan-Informationen oder Karteninformationen verwendet. Der Zeiger für die Karteninformation wird gemäß der Betätigung der Operationseinheit 5 durch den Anwender betätigt. Daher wird jedes der TFT-Elemente (Pixel auf einem Bild) als Wählmarke 3 gesteuert, wie oben beschrieben wurde. Der Anwender kann die Schalter 6a, 6b betätigen, um beispielsweise einen Bestimmungsort einer Fahrt einzustellen. Ferner kann der Anwender auch eine Navigationsroute auf der Anzeigeeinheit 2 dargestellt bekommen nachdem er den Bestimmungsort eingestellt hat.
4 zeigt eine Seitenansicht der Operationseinheit 5. Die Operationseinheit 5 enthält einen Magneten 9 und den Positionsdetektor 4, der eine Metallplatte 8 aufweist. Auf diese Weise verhindert die magnetische Kraft zwischen dem Magneten 9 und der Metallplatte 8, dass die Operationseinheit 5 herunterfällt. Der Magnet 9 und die Metallplatte 8 können austauschbar sein, das heißt können ihre Positionen zueinander vertauschen. Ferner kann die Operationseinheit 5 und der Positionsdetektor 4 beide einen Magneten mit entgegengesetztem Pol aufweisen (N-Pol und S-Pol), um eine magnetische Anziehungskraft zueinander aufzubringen.
5A und 5E zeigen eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht der Operationseinheit 5. Die Operationseinheit 5 besitzt eine Vielzahl von Füßen 10 an ihrem Umfang, welche die Operationseinheit 5 an dem Positionsdetektor 4 haltern. Jeder der Schalter 6a, 6b besitzt eine Kontaktstange oder Stab 11a, 11b, der jeweils den Positionsdetektor 4 berührt, wenn die Schalter 6a, 6b gedrückt werden. Der Schalter 6a mit dem Stab 11a und der Schalter 6b mit dem Stab 11b empfangen eine federnde Abstützung von einer Feder her (in der Figur nicht gezeigt), um zu einer Freigabeposition von einer gedrückten Position aus zurückzuspringen, ohne dass dabei ein elektrisch betriebener Mechanismus verwendet wird.
Der Positionsdetektor 4 detektiert die Position einer Drückoperation der Schalter 6a, 6b in der folgenden Weise. Das heißt lediglich die vier Füße 10 der Operationseinheit 5 berühren den Positionsdetektor 4, wenn die Schalter 6a, 6b nicht gedrückt sind. In diesem Fall detektiert der Positionsdetektor 4 die Position eines Gravitationszentrums 12 der vier Füße 10 der Operationseinheit 5, wie in 5B gezeigt ist. Wenn der Schalter 6a gedrückt wird, berührt die Kontaktstange oder Kontaktstab 11a den Positionsdetektor 4 und als ein Ergebnis bewegt sich die Position des Schwerpunktzentrums der zwei Füße 10 und des Kontaktstabes 11a zu der Position des Kontaktstabes 11a hin und zwar um eine vorbestimmte Länge. Der Positionsdetektor 4 detektiert die Niederdrückoperation des Schalters 6a durch Detektieren des Gravitationszentrums, welches zu der Position 12a bewegt wurde. Mit anderen Worten wird die Bewegung des Schwerpunktzentrums von der Position 12 zu der Position 12a als Niederdrückoperation des Schalters 6a detektiert.
6 zeigt ein Blockschaltbild des Eingabesystems 1, welches unter Hinweis auf die Darstellungen in den 5A bis 5E beschrieben wurde. In diesem Fall benötigt die Betätigung der Operationseinheit 5 keine elektrische Energie. Ferner wird die Betätigung des Schalters 6a durch den Positionsdetektor 4 detektiert und wird über einen Draht zu der Steuerschaltung 14 gesendet.
7 zeigt ein Flussdiagramm des Steuerprozesses des Eingabesystems 1.
Bei dem Schritt S6 überprüft der Prozess in der Steuerschaltung 14 eine Eingabe von dem Positionsdetektor 4 in einem vorbestimmten Intervall, um die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 zu detektieren. Der Prozess verläuft dann zu dem Schritt S2, wenn die Eingabe detektiert wurde (Schritt S6: JA). In dem Prozess wird die Eingabe-Detektion wiederholt, wenn die Eingabe von dem Positionsdetektor 4 nicht detektiert wurde (Schritt S6: NEIN).
Bei dem Schritt S7 wird bei dem Prozess die Eingabeoperation von der Operationseinheit 5 detektiert, das heißt die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 durch den Anwender, die detektiert wird, und wird durch den Positionsdetektor 4 zusammen mit der Eingabe von den Schaltern 6a, 6b verarbeitet.
Bei dem Schritt S9 wird in dem Prozess die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 in die Koordinaten der Anzeigeeinheit 2 umgewandelt. Das Betätigungssignal von den Schaltern 6a, 6b nach dem Detektieren eines Niederdrückens der Schalter 6a, 6b wird in einem Befehl zur Steuerung einer Fahrzeugvorrichtung umgewandelt.
Bei dem Schritt S9 wird bei dem Prozess eine Koordinateninformation und der Befehl zu dem Anzeige-Controller 15 in Form von Steuerdaten gesendet.
Die 8A bis 8C zeigen eine Draufsicht des Eingabesystems 1 bzw. eine Querschnittsansicht der Operationseinheit 5 in einer abgewandelten Ausführungsform. Das heißt 8A zeigt eine Draufsicht der Anzeigeeinheit 2 des Eingabesystems 1, 8B zeigt eine Draufsicht des Positionsdetektors 4. Die Anzeigeeinheit 2 enthält den Bildschirm 2a und der Bildschirm 2a enthält eine Vielzahl von Wählpositionen 3, die in einer vorbestimmten Richtung angeordnet sind. Auf dem Bildschirm 2a sind die Wählpositionen 3 in einer Reihe angeordnet, um ein erstes Array A und ein zweites Array B zu bilden entsprechend den Wählpositionen 3 bei der früheren Ausführungsform. Eine der Wählpositionen 3 wird erleuchtet oder aufgehellt und zwar in Form einer Wähltaste 3a, wenn sich diese in einem ausgewählten Zustand befindet. Die Operationseinheit 5 ist in einer linearen Art betätigbar, die der Anordnung der Wählpositionen 3 in dem ersten Array A entspricht. Die Operationseinheit 5 umfasst eine Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 zum Eingeben von Zeigerkoordinaten der Wählpositionen 3 in dem zweiten Array B auf dem Bildschirm 2a. Das heißt die Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 besitzt eine Wählvorrichtung, um drehartig den Übergang zwischen den Wählpositionen 3 in dem zweiten Array B einzugeben. Zusätzlich dient die Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 als Schalter 6a, 6b. Das heißt die Drehoperation der Wählvorrichtung (dial) wird als ein Übergang zwischen den Positionen 3 betrachtet und die Niederdrückoperation der Wählvorrichtung wird als eine bestimmte Eingabegröße eingegeben oder als ein Ausführungsbefehl der ausgewählten Taste 3a. Ferner wird der Zeiger auf dem Bildschirm 2a gemäß der detektierten Position der Operationseinheit 5 dargestellt und entsprechend der Eingabegröße von der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13.
Praktischer gesagt, umfasst der Körper 16 des Eingabesystems 1 einen Führungsschlitz 7 zum Führen der linearen Betätigung der Operationseinheit 5. Das heißt in dem Führungsschlitz 7 ist ein Stab oder Pfosten 20 der Operationseinheit 5 bewegbar angeordnet. In dem Führungsschlitz 7 sind optische Sensoren 4 angeordnet, um den Betrieb der Operationseinheit 5 zu detektieren. Ferner enthält der Führungsschlitz 7 Positions markierungen 9 zum Zwecke einer schrittweisen Bewegung und zum Positionieren an markierten Positionen der Operationseinheit 5 entlang dem Führungsschlitz 7. Auf diese Weise erhält der Anwender ein mechanisches Feedback zu seiner/ihrer Hand mit einem Klick-Geräusch von dem Positionsmarkierer 9 in dem Führungsschlitz 7, wenn er in linearer Weise die Operationseinheit 5 zum Zwecke eines Übergangs zwischen den Wählpositionen 3 betätigt. Daher entspricht die lineare Bewegung der Operationseinheit 5 der Anordnung der Wählpositionen 3 in dem ersten Array A mit einem mechanischen Feedback zu der Hand, was den Übergang zwischen den Wählpositionen 3 simuliert und eine detaillierte Steuerung der Operationseinheit 5 vereinfacht. Ferner kann eine Schrittbewegung zwischen den Positionsmarkierern 9 in entsprechender Weise dazu führen, dass die ausgewählte Position 3a zu der nächsten Wählposition 3 überwechselt, um die Verwendbarkeit zu verbessern.
14 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht des Führungsschlitzes 7 mit einer Querschnittsansicht des Pfostens 20. Der Positionsmarkierer 9 besitzt einen Stromführungskontakt 31 und einen Signalkontakt 32. Der Stromführungskontakt 31 wird dazu verwendet, um elektrische Energie der Operationseinheit 5 zuzuführen, und der Signalkontakt 32 wird dazu verwendet, um ein vorbestimmtes Eingangssignal und ein Richtungs-Eingangssignal von der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 auszugeben. Zusätzlich sind die Positionsmarkierer 9 in zwei Typen kategorisiert, das heißt einem Stromführungs-Positionsmarkierer 9a mit dem Stromkontakt 31, und einen Signal-Positionsmarkierer 9b mit dem Signalkontakt 32. Der Stromführungs-Positionsmarkierer 9a und der Signal-Positionsmarkierer 9b sind abwechselnd entlang dem Führungsschlitz 7 angeordnet. Ferner sind der Stromführungs-Positionsmarkierer 9a und der Signal-Positionsmarkierer 9b sowohl an einer oberen Führungsschiene 7a als auch einer unteren Führungsschiene 7b angeordnet.
Darüber hinaus ist der Stromführungskontakt 31 an einer ersten Position auf beiden Flächen des Stromführungs-Positionsmarkierer 9a freigelegt bzw. freiliegend und der Signalkontakt 32 ist an einer zweiten Position an beiden Flächen des Signal-Positionsmarkierer 9b freigelegt. Der Pfosten 20 der Operationseinheit 5 besitzt eine Quer schnittsgestalt, die in Eingriff mit den Stromführungs-Positionsmarkierern 9a und den Signal-Positionsmarkierern 9b gebracht werden kann. Der Pfosten 20 besitzt Stromführungs-Kontaktbereiche 21a, 21b, die an einer Fläche des Pfostens 20 frei liegen, um den Stromführungskontakt 31 zu kontaktieren, und Signalkontaktbereiche 22a, 22b, die an einer Fläche des Pfostens 20 frei liegen, um den Signalkontakt 32 zu kontaktieren.
Wie in 14 gezeigt ist, kontaktiert dann, wenn einer der Stromführungs-Kontaktbereiche 21a, 21b den Stromführungskontakt 31 kontaktiert, der andere Stromführungs-Kontaktbereich nicht den Stromführungskontakt 31, und, wenn einer der Signalkontaktbereiche 22a, 22b den Signalkontakt 32 kontaktiert, kontaktiert der Signalkontaktbereich nicht den Signalkontakt 32. Beispielsweise kontaktiert der Stromführungs-Kontaktbereich 21b den Stromführungskontakt 31 und der Signalkontaktbereich 22a kontaktiert den Signalkontakt 32 bei der Darstellung in 14. Wenn die Operationseinheit 5 entlang dem Führungsschlitz 7 betätigt wird, kontaktiert der Stromführungs-Kontaktbereich 21a den Stromführungskontakt 31 und der Signalkontaktbereich 22b kontaktiert den Signalkontakt 32, wie in der Darstellung von 15 veranschaulicht ist. Wenn sich auf diese Weise die Operationseinheit 5 entlang dem Führungsschlitz 7 bewegt, wechseln sich die Kontaktierungsflächen des Pfostens 20 (beide für die Stromführungs-Kontaktbereiche 21a, 21b und die Signalkontaktbereiche 22a, 22b), die Kontakt mit den Stromführungs/Signal-Kontakten 31, 32 sind, zwischen der rechten Seite und der linken Seite ab.
9 zeigt ein Blockschaltbild des Eingabesystems 1, welches in den 8A und 8B dargestellt ist. Die optischen Sensoren detektieren die Betriebsposition der Operationseinheit 5 in dem Führungsschlitz 7 und geben Positionsinformationen an die Steuerschaltung 14 aus. Der Betrieb der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 führt zur Ausgabe eines Sub-Koordinaten-Eingabesignals, welches zu der Steuerschaltung 14 über den Signalkontakt 32 gesendet wird. Ferner führt die Druckbetätigung der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 zur Ausgabe des Bestimmungs-Eingangssignals, welches zur Steuerschaltung 14 über den Signalkontakt 32 gesendet wird.
10 zeigt ein Flussdiagramm des Steuerprozesses des Eingabesystems 1 bei der vorliegenden Ausführungsform.
Bei dem Schritt S10 wird bei dem Prozess in der Steuerschaltung 14 eine Eingabe von dem optischen Sensor in einem vorbestimmten Intervall überprüft, um die Betriebsposition der Operationseinheit 5 zu detektieren. Der Prozess gelangt dann zu einem Schritt S11, wenn eine Eingabe detektiert wurde (Schritt S10: JA). In dem Prozess wird die Eingabedetektion wiederholt, wenn die Eingabe von dem Positionsdetektor 4 nicht detektiert wurde (Schritt 510: NEIN).
Bei dem Schritt S11 wird in dem Prozess die Eingabeoperation von der Operationseinheit 5 detektiert, das heißt die Betätigungsposition der Operationseinheit 5 durch den Anwender, welche durch den optischen Sensor detektiert wird, und es wird ein Positionssignal zu der Steuerschaltung 14 gesendet.
Bei dem Schritt S12 wird in dem Prozess die Eingabeoperation der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 detektiert. Das heißt das Sub-Koordinaten-Eingabesignal oder das Bestimmungs-Eingangssignal wird über den Signalkontakt 32 zu der Steuerschaltung 14 gesendet.
Bei einem Schritt S13 wird in dem Prozess die Betriebsposition der Operationseinheit 5 in die Koordinaten der Anzeigeeinheit 2 umgewandelt. Das heißt das Positionssignal der Operationseinheit 5, welches die Betriebsposition der Operationseinheit 5 in dem Führungsschlitz 7 wiedergibt, und zwar in Kombination mit dem Sub-Koordinaten-Eingangssignal von der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13, wird in die Koordinaten der Anzeigeeinheit 2 umgewandelt. Ferner wird das Bestimmungs-Eingangssignal in einem Befehl umgewandelt, um eine Funktion einer Fahrzeugvorrichtung zu steuern.
Bei einem Schritt S14 werden durch den Prozess Koordinateninformationen und ein Befehl zu dem Anzeige-Controller 15 als Steuerdaten gesendet.
22 zeigt eine Darstellung des Pfostens 20, der zu der unteren Führungsschiene 7b hin geneigt ist. Der Inhalt der Anzeigeeinheit 2 kann entsprechend der oberen und der unteren Seite des Führungsschlitzes 7 geändert werden, welche der Pfosten 20 kontaktiert.
Spezieller ausgedrückt ist der Pfosten 20 geneigt, um die obere Führungsschiene 7a oder die untere Führungsschiene 7b entweder durch eine Kraft von der Hand des Anwenders oder einer Kraft von einem Kraftanlegemechanismus (in der Figur nicht gezeigt) zu kontaktieren. In diesem Fall besitzt der Pfosten 20 die Stromführungs-Kontaktbereiche 21c, 21d und die Signalkontaktbereiche 22c, 22d. Der Pfosten 20 ist zu der unteren Führungsschiene 7b geneigt und stellt einen Kontakt mit einem der Signalkontaktbereiche 22c, 22d her, welcher den Signalkontakt 32 kontaktiert, und das Signal von der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit 13 wird zu der Steuerschaltung 14 über eine Signalleitung 42b gesendet. Auf diese Weise kann die Steuerschaltung 14 bestimmen, welche Seite des Führungsschlitzes 7 der Pfosten 20 kontaktiert. Darüber hinaus steuert die Steuerschaltung 14 den Wechsels des Inhaltes der Anzeigeeinheit 2 basierend auf der Seite, zu welcher der Pfosten 20 hin geneigt ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen derselben und unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, dass vielfältige Änderungen und Abwandlungen für Fachleute offensichtlich sind.
Beispielsweise kann die Operationseinheit, die bei den oben erläuterten Ausführungsformen beschrieben ist, durch einen anderen Typ von Vorrichtungen ersetzt werden wie beispielsweise einen optischen Zeiger oder ähnliches, solange die Vorrichtung die Fähigkeit besitzt, den Übergang der Stelle in Zuordnung zu einer tatsächlichen Bewegung der Vorrichtung anzuzeigen.
Solche Änderungen und Abwandlungen fallen jedoch in den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie dieser in den anhängenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Eingabesystem (1) für eine Fahrzeugvorrichtung, mit: einer Anzeigeeinheit (2) zum Darstellen einer Vielzahl von Menüpunkten (3) in einer linearen Anordnung auf einem Bildschirm (2a), wobei eine Wählmarke (3a) die Auswahl von einem der Vielzahl der Menüpunkte (3) anzeigt, wenn einer der Menüpunkte (3) durch einen Anwender ausgewählt wird, und wobei der Bildschirm (2a) der Anzeigeeinheit (2) an einer Instrumentenkonsole (I) angeordnet ist, die dem Anwender in einem Frontsitz (S) des Fahrzeugs gegenüberliegt; einer Operationseinheit (5) für die Eingabe eines Übergangs der Auswahl zwischen den Menüpunkten (3) in der linearen Anordnung, die in linearer Weise in wenigstens einer Richtung betätigbar ist, wobei die Operationseinheit (5) sich auf einer der Seiten gemäß einer rechten Seite und einer linken Seite des Frontsitzes (S) des Fahrzeugs befindet, so dass sie durch den Anwender zugreifbar ist; einer Detektoreinheit (4) zum Detektieren einer Betriebsposition der Operationseinheit (5); einer Wählmarken-Steuereinheit (3a) zum Positionieren der Wählmarke (3a) in Zuordnung mit den Menüpunkten (3) auf dem Bildschirm (2a) in Einklang mit der Betriebsposition der Operationseinheit (5), welche durch die Detektoreinheit (4) detektiert wurde; einer Wähl-Eingabeeinheit zum Eingeben einer Wähleingangsgröße eines Menüpunktes (3), der durch die Wählmarke (3a) markiert worden ist; und einer Eingabe-Prozesseinheit (14) zum Verarbeiten der Wähleingabe des Menüpunktes (3).
Eingabesystem (1) nach Anspruch 1, bei dem die Vielzahl der Menüpunkte (3) jeweils unterschiedlichen Funktionen der Fahrzeugvorrichtung zugeordnet sind, und die Wähleingabe des Menüpunktes (3), der durch die Wählmarke (3a) markiert wurde, einen Zugriff auf eine der Funktionen der Fahrzeugvorrichtung liefert.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Menüpunkte (3) auf dem Bildschirm (2a) der Anzeigeeinheit (2) in zwei unterschiedlichen Richtungen angeordnet sind, einer ersten Richtung (A) der Anordnung der Menüpunkte (3) und einer zweiten Richtung (B) der Anordnung der Menüpunkte (3), die sich auf dem Bildschirm (2a) einander kreuzen, mit einer Betätigungsebene (4a), die einen planaren Raum auf dem Bildschirm (2a) der Anzeigeeinheit (2) zweidimensional simuliert und die Betätigungsposition der Operationseinheit (5) definiert, und die Betätigungsposition der Operationseinheit (5) auf der Betätigungsebene (4a), welche durch die Detektoreinheit (4) detektiert wird, die Wählmarke (3a) bestimmt, die auf dem Bildschirm (2a) dargestellt wird.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 3, bei dem die Detektoreinheit (4) aus einer planaren Detektoreinheit (4) besteht, welche eine Zeigerstruktur (11a, 11b) an der Operationseinheit (5) detektiert und zwar unter Verwendung von Detektionseinheiten, die in zwei Dimensionen auf der Betätigungsebene (4a) angeordnet sind, und wenigstens eine der Detektoreinheiten die Zeigerstruktur (11a, 11b) an der Operationseinheit (5) detektiert und die Betriebsposition der Operationseinheit (5) als ein Positions-Detektionssignal ausgibt.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 2, ferner mit: einem Operationsrahmen (4b) zum Definieren der Betätigungsebene (4a); und einer Betätigungsführung (50) an einem Außenumfang der Betätigungsebene (4a) an dem Operationsrahmen (4b) zum Führen der Operationseinheit (5), wobei die Vielzahl der Menüpunkte (3) auf dem Bildschirm (2a) in einer linearen Richtung angeordnet sind, welche einer Betätigungsrichtung der Operationseinheit (5) entlang dem Operationsrahmen (4b) entspricht.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 5, bei dem die lineare Anordnung der Vielzahl der Menüpunkte (3) an einem Außenumfang des Bildschirms (2a) einer Spur der Betätigung der Operationseinheit (5) entlang dem Operationsrahmen (4b) entspricht.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 6, bei dem die Betätigungsebene (4a) die Gestalt eines länglichen Rechtecks aufweist, die Betätigungsführung (50) entlang von einer der Längsseiten des länglichen Rechtecks auf einer relativ zum Anwender nahegelegenen Seite (45a) angeordnet ist, der Bildschirm (2a) die Gestalt des länglichen Rechtecks aufweist, um die Betätigungsebene (4a) zu simulieren, und die Vielzahl der Menüpunkte (3) entlang einer unteren Seite (48a) des Bildschirms (2a) angeordnet sind.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 7, bei dem die wenigstens eine Seite gemäß einer rechten Seite (46a) und einer linken Seite (46b) der Betätigungsebene (4a) die Betätigungsführung (50) darauf angeordnet aufweist, und die Menüpunkte (3) an einer der Seiten gemäß der rechten Seite (49a) und der linken Seite (49b) des Bildschirms (2a) in einer entsprechenden Weise angeordnet sind.
Eingabesystem (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem die Betätigungsführung (50) von der Betätigungsebene (4a) vorragt, und die Betätigungsführung (50) in Kontakt mit der Operationseinheit (5) die Betätigung der Operationseinheit (5) entlang einer Innenseite der Betätigungsführung (50) führt.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 9, bei dem Detektoreinheit (4) die Betätigungsebene (4a) umgibt, die Detektoreinheit (4) eine umfangsmäßig vorragende Einheit (51) aufweist, die mit einer Betätigung-Einschränkungsfläche in Kontakt mit der Operationseinheit (5) ausgestattet ist und zwar als innseitige freiliegende Fläche, um die Betätigung der Operationseinheit (5) zu einer Außenseite der Betätigungsebene (4a) hin zu verhindern, und wenigstens ein Abschnitt der umfangsmäßig vorragenden Einheit (51) als Betätigungsführung (50) verwendbar ist.
Eingabesystem (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem der Bildschirm (2a) eine Anordnung der Vielzahl von peripheren Icons (A1 bis A12) entlang dem Umfang in Einklang mit den Positionen der Vielzahl der Menüpunkte (3) der Anzeigeeinheit (2) aufweist, die Betätigungsebene (4a) eine Vielzahl an Positions-Detektionsbereichen (B1 bis B12) in Einklang mit der Anordnung der Vielzahl der peripheren Icons (A1 bis A12) aufweist, und eines der Vielzahl der peripheren Icons (A1 bis A12) basierend auf der Betätigungsoperation der Operationseinheit (5), die in einem der Vielzahl der Positions-Detekionsbereiche (B1 bis B12) detektiert wurde, auswählbar ist.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 11, bei dem eines der Vielzahl der peripheren Icons (A6) in einem Auswählzustand auf dem Bildschirm (2a) erhellt ist und zwar relativ zu den anderen peripheren Icons, die nicht in einem Auswählzustand sind, als Alternative der Wählmarke (3a).
Eingabesystem (1) nach Anspruch 11 oder 12, ferner mit: einem Geschwindigkeitssensor (70) zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit; einer Geschwindigkeit-Analysiervorrichtung (14b) zum Bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich ist mit oder größer ist als ein vorbestimmter Wert basierend auf einer Ausgangsgröße von dem Geschwindigkeitssensor (70); und einem Wähl-Controller (15) zum Steuern der Auswahl der Icons (90, 95) auf dem Bildschirm (2a) basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei der Bildschirm (2a) die peripheren Icons (90) und zentrale Icons (95) darstellt, die lediglich in der Betriebsposition der Operationseinheit (5) weg von der Betätigungsführung (50) zu einer Innenseite der Betätigungsebene (4a) auswählbar sind, wobei der Wähl-Controller (15) die Auswahl der peripheren Icons (90) und der zentralen Icons (95) zulässt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als der vorbestimmte Wert, und der Wähl-Controller (15) die Auswahl der zentralen Icons (95) verhindert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich ist mit oder größer ist als der vorbestimmte Wert.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 13, ferner mit: einer Icon-Darstell-Umschalteinheit (15) in dem Wähl-Controller (15) zum Umschalten eines Icon-Darstellmodus zwischen einem ersten Darstellmodus, bei dem lediglich die peripheren Icons (90) dargestellt werden, und einem zweiten Darstellmodus, bei dem die peripheren Icons (90) und die zentralen Icons (95) dargestellt werden, wobei der erste Darstellmodus verwendet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich ist mit oder größer ist als der vorbestimmte Wert, und der zweite Darstellmodus verwendet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als der vorbestimmte Wert.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einer Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit (13) in der Operationseinheit (5) zum Eingeben einer Sub-Koordinate, welche die Position der Wählmarke (3a) in der Anordnungsrichtung anzeigt, wobei die Anzeigeeinheit (2) die Vielzahl der Menüpunkte (3) auf dem Bildschirm (2a) in einer zweidimensionalen linearen Anordnung darstellt, die durch eine erste Anordnungsrichtung (A) und eine zweite Anordnungsrichtung (B) definiert ist, die Operationseinheit (5) lediglich in einer Richtung linear betätigbar ist, die der ersten Anordnungsrichtung (A) auf dem Bildschirm (2a) entspricht, und die Wählmarken-Steuereinheit (3a) die Position der Wählmarke (3a) basierend auf der Betriebsposition bestimmt, die durch die Detektoreinheit (4) detektiert wird, und anhand der Sub-Koordinate bestimmt, die von der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit (13) eingespeist wird.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 3 oder 4, ferner mit: einem Sender (5b) in der Operationseinheit (5) zum Senden einer Wähleingangsgröße in Form eines Wähl-Eingangssignals zu der Eingabe-Verarbeitungseinheit (14); und einer Energieversorgungseinheit (5a) in der Operationseinheit (5), um für den Sender (5b) elektrische Energie zu liefern.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 3, ferner mit: einem Berührungssensor in der Detektoreinheit (4) zum Detektieren einer Position eines Objektes, welches in Berührung mit einer Oberfläche des Berührungssensors gelangt, einem ersten Kontakt (10) an der Operationseinheit (5), der sich in Kontakt mit der Oberfläche des Berührungssensors befindet, um es der Detektoreinheit (4) zu ermöglichen, die Betriebsposition der Operationseinheit (5) zu detektieren, und einem zweiten Kontakt (11a, 11b) an der Operationseinheit (5), der zu dem Kontakt der Oberfläche des Berührungssensors vorragt, um es der Detektoreinheit (4) zu ermöglichen die Wähleingabe nach dem Stattfinden der Wähleingabe zu detektieren.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 15, bei dem die Operationseinheit (5) in einer Führungsschiene (7) positioniert ist und linear bewegbar ist, eine Innenfläche (7a, 7b) der Führungsschiene (7) eine Anordnung einer Vielzahl von Positionsmarkierern (9a, 9b) aufweist, die von der Innenfläche vorragen, um eine schrittweise Bewegung mit einem mechanischen Feedback für den Anwender zu realisieren, wenn die Operationseinheit (5) zwischen vorbestimm ten Positionen überwechselt, die durch die Vielzahl der Positionsmarkierer (9a, 9b) definiert sind.
Eingabesystem (1) nach Anspruch 18, bei dem der Positionsmarkierer (9a, 9b) einen Kontakt gemäß einem Energieliefer-Kontakt (31) aufweist, um elektrische Energie für die Operationseinheit (5) zu liefern, und einen Signal-Ausgangskontakt (32) aufweist, um das Wähl-Eingabesignal von der Operationseinheit (5) und ein Ausgangssignal von der Sub-Koordinaten-Eingabeeinheit (13) auszugeben.
Eingabesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem die Fahrzeugvorrichtung aus einem Navigationssystem besteht, die Anzeigeeinheit (2) Karteninformationen darstellt, die Menüpunkte (3) aus Pixeln zur Darstellung der Karteninformationen bestehen, und die Wählmarke (3a) dazu verwendbar ist, um einen spezifischen Ort der Karteninformationen anzuzeigen, der durch den Anwender spezifiziert wurde.
Eingabesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem die Operationseinheit (5) und die Detektoreinheit (4) entweder an einer Position zwischen der Instrumentenkonsole (I) und einer Konsolenbox angeordnet sind, die rechts neben dem Frontsitz (S) gelegen ist, oder an einer Position rechtsseitig vom Frontsitz (S) in einer Mittelkonsole (C).