DE102012216289A1

DE102012216289A1 - Berührungseingaben entlang einer Schwelle auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche

Info

Publication number: DE102012216289A1
Application number: DE102012216289.5A
Authority: DE
Inventors: Sonja Rümelin
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2014-05-28
Also published as: WO2014040807A1

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Eingabe auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche, insbesondere einer berührungsempfindlichen Anzeigenoberfläche, wobei die Oberfläche eine Schwelle umfasst auf deren beiden Seiten sich je ein Bereich der Oberfläche befindet, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen einer die Schwelle fortlaufend berührenden Bewegung eines Fingers eines Benutzers entlang der Schwelle; Ausgeben eines Wertes basierend auf der erfassten Bewegung des Fingers entlang der Schwelle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Eingabemöglichkeit auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche und eine entsprechend eingerichtete Vorrichtung.
Die Bedienung von berührungsempfindlichen Oberflächen erfordert oft eine visuelle Kontrolle oder Steuerung der Eingabe. Dies gilt für Touch Pads ebenso wie für Touch Screens. Im ersten Fall erfolgt die Kontrolle typischerweise über eine gesonderte Anzeige, die einen Cursor anzeigt, der die Bewegung des Fingers auf dem Touch Pad abbildet. Im zweiten Fall erfolgt die Steuerung direkt durch einen Vergleich der Position der Hand und graphischen Elementen der Anzeige des Touch Screens.
In manchen Situationen wäre jedoch eine Blindbedienung ohne visuelle Kontrolle oder Steuerung der Eingabe auf berührungsempfindlichen Oberflächen wünschenswert. Eine dieser Situationen ist das Führen eines Kraftfahrzeugs. In dieser Situation sollte der Blick des Fahrers möglichst nicht vom Verkehrsgeschehen abgewendet werden, um Unfälle zu vermeiden.
Die Aufgabe an den Fachmann ist deshalb ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem ohne visuelle Kontrolle oder Steuerung Eingaben in eine berührungsempfindliche Oberfläche bereit gestellt werden können.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und durch die Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Offenbart wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Eingabe auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche, insbesondere einer berührungsempfindlichen Anzeigenoberfläche, wobei die Oberfläche eine Schwelle umfasst auf deren beiden Seiten sich je ein Bereich der Oberfläche befindet, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen einer die Schwelle fortlaufend berührenden Bewegung eines Fingers eines Benutzers entlang der Schwelle; Ausgeben eines Wertes basierend auf der erfassten Bewegung des Fingers entlang der Schwelle.
Durch die Möglichkeit eine Eingabe an einer physikalischen Struktur, der Schwelle, bereit zu stellen, kann der Benutzer seinen Tastsinn einsetzen. Folglich ist es nicht mehr nötig den Blick auf die berührungsempfindliche Oberfläche zu richten. Dies gilt sowohl für das Auffinden der Stelle, an der Eingaben getätigt werden können, als auch für den Betrag der Eingabe, also wie weit der Benutzer mit seinem Finger an der Schwelle entlangfährt. Auch beim Entlangfahren an der Schwelle erhält der Benutzer haptisches Feedback, da er seinen Finger über eine physikalische Struktur zieht. Auf diese Weise wird eine Blindbedienung ermöglicht.
Eine Schwelle kann zwei Seitenwände umfassen, die je gerade, konkav oder konvex gebogen sein können. Die Seitenwände können auch durch eine Kombination von geraden, konkaven oder konvexen Abschnitten gebildet werden. Die Schwelle kann derart ausgestaltet sein, dass sie sich für einen Benutzer wie eine Kante anfühlt. Weiterhin kann die Schwelle über die Oberfläche hinausstehen oder in sie hineinragen. Hierin wird auch ein Knick in der Oberfläche, insbesondere mit spitzem oder stumpfem Winkel, als Schwelle verstanden.
Eine berührungsempfindliche Oberfläche ist dazu eingerichtet eine Berührung der Oberfläche und den Ort der Berührung zu erfassen. Diese Fähigkeiten können mithilfe von auf kapazitiven, resistiven, optischen oder Infrarot-Messungen basierenden, oder anderen im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren realisiert werden. Insbesondere ist die berührungsempfindliche Oberfläche ein Touch Pad oder Touch Screen.
Die Ausgabe des Wertes kann eine Ausgabe an eine Funktion, ein Programm, ein Programmmodul, oder direkt an den Benutzer sein.
In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren ferner: Erfassen des Anfangspunktes und des aktuellen Punktes der Berührung der Schwelle bei der Bewegung des Fingers entlang der Schwelle; Bestimmen des Wertes anhand der Entfernung zwischen dem Anfangspunkt und dem aktuellen Punkt auf der Schwelle, wobei insbesondere die absolute Position des Anfangspunktes auf der Schwelle unberücksichtigt bleibt, wobei der aktuelle Punkt insbesondere der Endpunkt der Bewegung des Fingers entlang der Schwelle ist.
Es ist somit nicht wichtig an welcher Stelle der Benutzer die Schwelle berührt und dort seine Bewegung ausführt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Schwelle ohne weitere Führungen oder Markierungen bezüglich ihrer Ausdehnung versehen ist. Der Benutzer kann dann an der Stelle, an der er die Schwelle ertastet hat mit der Eingabe beginnen und muss nicht zusätzlich noch den Beginn der Schwelle oder Ähnliches suchen.
In einer Variante ist die Oberfläche eine Anzeigenoberfläche, und das Verfahren umfasst: Anzeigen eines Referenz-Anfangspunktes für die Schwelle; Erfassen des aktuellen Punktes der Bewegung des Fingers auf der Schwelle; Bestimmen des Wertes anhand der Entfernung zwischen Referenz-Anfangspunkt und dem aktuellen Punkt, wobei der aktuelle Punkt insbesondere der Endpunkt der Bewegung entlang der Schwelle ist.
In manchen Fällen kann es gewünscht sein, die Bewegung entlang der Schwelle bezüglich eines optisch dargestellten Referenzpunktes auszuführen. Dazu wird ein Ausgangspunkt optisch dem Benutzer dargestellt und dieser nimmt die Eingabe in Bezug auf diesen Referenzpunkt vor. Ein Anwendungsfall ist die Bereitstellung von mehreren möglichen Eingaben entlang der Schwelle. Mit anderen Worten: Ein erster Bereich der Schwelle wird einer Einstellung einer ersten Funktion zugewiesen, ein zweiter Bereich der Schwelle wird einer Einstellung einer zweiten Funktion zugwiesen. Die Startpunkte zur Eingabe für die jeweilige Funktion werden dann dargestellt. Ein Beispiel ist die getrennte Einstellung der Soll-Temperatur für den Fahrer und Beifahrer über eine Klimaanlage.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist die Oberfläche eine Anzeigenoberfläche, und das Verfahren umfasst ferner: Anzeigen eines Hinweises, in der Nähe der Schwelle oder zumindest teilweise auf der Schwelle, der die Bereitschaft anzeigt, eine Bewegung zu erfassen und einen Wert zu bestimmen Der Hinweis kann eine Farbänderung der Schwelle und umgebender Bereiche sein, oder ein textbasierter Hinweis. Gerade eine Farbänderung bietet dem Benutzer die Möglichkeit aus dem Augenwinkel oder durch sehr kurzes Hin-blicken zu erkennen, ob er eine korrekte Eingabe vornimmt. Der Benutzer muss nicht dauerhaft seinen Blick der Schwelle zuwenden.
In einer Variante umfasst das Verfahren das Anzeigen eines Hinweises der Bereitschaft zum Erfassen einer Bewegung an der Schwelle und zum Bestimmen des Wertes, auf einer weiteren Anzeige oder in einem die Schwelle nicht umfassenden Bereich der Oberfläche. Die weitere Anzeige kann ein Head-up Display, ein Head-mounted Display oder ein separates Display im Sichtfeld des Benutzers sein. Der die Schwelle nicht umfassende Bereich der Oberfläche kann mit einer Anzeige hinterlegt sein, wodurch in diesem Bereich ein Touch Screen gebildet werden kann.
Weiterhin ist es denkbar auch den ausgegebenen Wert oder eine Umrechnung desselben in eine für eine Funktion relevante Größe anzuzeigen und zwar auf der weiteren Anzeige, oder in einem die Schwelle nicht umfassenden Bereich der Oberfläche. Dies gibt dem Benutzer eine Rückmeldung über das Maß seiner den Wert ändernden Bewegung.
In einer Weiterbildung ist die Oberfläche eine Anzeigenoberfläche und das Verfahren umfasst ferner: Anzeigen eines Hinweises, dass die Schwelle berührt wird insbesondere in der Schwelle selbst, auf einem an die Schwelle angrenzenden Bereich der Oberfläche, insbesondere in einem die Schwelle nicht umfassenden Bereich der Oberfläche. Auf diese Weise erhält der Benutzer zusätzliches Feedback, dass er die Schwelle berührt und erhält auf diese Weise eine Bestätigung, dass das System funktioniert. Der Hinweis kann so ausgestaltet sein, dass der Benutzer ihn aus einem Augenwinkel erkennen kann und seinen Blick nicht dauerhaft der Schwelle oder den Bereichen der Oberfläche zuwenden muss. Der Hinweis kann eine Farbänderung sein. In einer Variante wird der Hinweis, dass die Schwelle berührt wird, auf einer weiteren Anzeige, insbesondere einem Head-up Display oder einem Head-mounted Display angezeigt.
In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren auch: Einstellen einer ersten Funktion basierend auf dem Wert, wenn zuvor eine Eingabe empfangen wurde, dass die Schwelle zur Eingabe für die erste Funktion verwendet werden soll; Einstellen einer zweiten Funktion basierend auf dem Wert, wenn zuvor eine Eingabe empfangen wurde, dass die Schwelle zur Eingabe für die zweite Funktion verwendet werden soll; Wobei die erste Funktion insbesondere eine erste Fahrzeugfunktion ist und wobei die zweite Funktion insbesondere eine zweite Fahrzeugfunktion ist. Die Schwelle kann so zur Eingabe für verschiedene Funktionen verwenden werden. Auf diese Weise wird Platz und Bauraum eingespart, da nicht für jede Funktion eine Schwelle vorgesehen werden muss. Der Benutzer wählt vor der Bewegungseingabe aus, wofür diese Eingabe verwendet werden soll. Eine Verwendung kann die Einstellung der Lautstärke eines Radios, der Temperatur im Innenraum, der Sitzhöhe, der Sitzneigung, der Höhe der Anzeige eines Head-up Displays, etc. sein.
Offenbart wird ebenfalls eine Vorrichtung, umfassend: Eine berührungsempfindliche Oberfläche; wobei die Oberfläche eine Schwelle umfasst, die so angeordnet ist, dass sich zu beiden Seiten der Schwelle je ein Bereich der Oberfläche befindet; elektronische Verarbeitungsmittel; wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, eines der oben offenbarten Verfahren auszuführen. Die elektronischen Verarbeitungsmittel können ein durch Programme einrichtbarer Computer sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt schematisch eine berührungsempfindliche Oberfläche mit Schwelle im Querschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt schematisch die berührungsempfindliche Oberfläche mit Schwelle in einer Draufsicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1.
3 zeigt schematisch die berührungsempfindliche Oberfläche gemäß 1 und ein Head-up Display in Benutzung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
4 zeigt schematisch eine weitere berührungsempfindliche Oberfläche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf sich entsprechende Elemente über die Figuren hinweg.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 zeigt eine berührungsempfindliche Anzeigenoberfläche 1 mit Schwelle 2 im Querschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Schwelle 2 steht über die Oberfläche 1 hervor, hat einen gleichbleibenden Querschnitt über die Breite der Oberfläche 1 hinweg und kann gut von einem Benutzer ertastet werden. In 2 wird dieselbe berührungsempfindliche Oberfläche 1 mit der Schwelle 2 in einer Draufsicht gezeigt. Der schraffierte Bereich kennzeichnet den Bereich der Schwelle 2. Die Schwelle 2 trennt einen oberen 1a und einen unteren 1b Bereich der Oberfläche, so dass sich ein Bereich der Oberfläche 1a auf einer Seite der Schwelle 2, und ein Bereich der Oberfläche 1b auf der anderen Seite der Schwelle 2 befindet. Die Oberfläche 1 ist dazu eingerichtet Berührungen eines Benutzers mit seinem Finger zu erfassen. Gleichzeitig ist die Oberfläche 1 dazu eingerichtet, beliebige Graphiken und Text anzuzeigen. Die Anzeige der Graphiken und des Textes kann durch Rückprojektion, oder mithilfe von flexiblen Displays, beispielsweise OLEDs erfolgen.
3 zeigt die berührungsempfindliche Anzeigenoberfläche 1 in Benutzung. Die Anzeigenoberfläche 1 ist in der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs, insbesondere PKWs, verbaut und kann dort vom Fahrer (mit anderen Worten: der Benutzer) leicht erreicht werden. Während der Fahrt möchte der Fahrer die Lautstärke des Radios (mit anderen Worten: eine Funktion) des Kraftfahrzeugs ändern und berührt dazu die Schaltfläche 7 auf der Anzeigenoberfläche 1. Der Benutzer ertastet anschließend mit seinem Finger 3 die Schwelle 2 und berührt die Schwelle 2 am Punkt 4, was von der berührungsempfindlichen Oberfläche 1 erfasst wird. In einem Bereich 5 um die Schwelle herum ändert sich die dort schon nach der Berührung der Schaltfläche 7 angezeigte Farbe von blau nach rot. In einem Head-up Display 6 erscheint der textbasierte Hinweis auf die Lautstärke mit der aktuell eingestellten Lautstärke. Um die Lautstärke zu ändern bewegt der Benutzer seinen Finger 3 in stetigem Kontakt mit der Schwelle 2 nach rechts. Mit fortschreitender Bewegung des Fingers wird der Wert für die Lautstärke abhängig von der zurückgelegten Entfernung auf der Schwelle 2 fortlaufend neu bestimmt. Im gezeigten Beispiel in der 3 hat der Benutzer mit seinem Finger 3 auf der Schwelle 2 eine Entfernung zurückgelegt (angedeutet durch den Pfeil), die einer Erhöhung der Lautstärke auf die abstrakte Größe 12 entspricht. Die Änderung der Lautstärke vom Ursprungswert aus ist nicht von der absoluten Position des ursprünglichen Berührungspunktes 4 mit der Schwelle abhängig, sondern nur von der Entfernung von diesem.
Um eine weitere Funktion zu ändern, hier die Temperatur für den Innenraum neu einzustellen, berührt der Benutzer die Schaltfläche 8. Wie im Beispiel für die Radio-Lautstärke, kann der Benutzer nun durch Berühren und Bewegen seines Fingers entlang der Schwelle 2 die Temperatur einstellen. Die aktuelle Einstellung wird ihm im Head-up Display angezeigt. Auch bei der Temperatureinstellung wird nach der Berührung der Schaltfläche 8 zunächst die Schwelle 2 durch eine Einfärbung des Bereiches 5 hervorgehoben. Bei Berührung der Schwelle 2 ändert dieser Bereich 5 dann seine Farbe, um die korrekte Erkennung der Berührung zu signalisieren.
Alternativ kann natürlich auch ein graphisches Symbol für einen Referenzpunkt auf der Schwelle 2 angezeigt werden und die Änderung der Lautstärke abhängig von der Entfernung der Berührung des Fingers 3 von diesem Referenzpunkt gemacht werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Finger 3 zur Änderung der Lautstärke (des Wertes) den Referenzpunkt zuerst berühren muss und sich dann in einer mit der Schwelle in Berührung bleibenden Bewegung entlang der Schwelle bewegen muss um die Lautstärke zu ändern. Andererseits kann vorgesehen sein, dass schon die Berührung der Schwelle an einem anderen Punkt ausreicht, um die Lautstärke zu ändern.
Auf diese Weise wird dem Benutzer eine Blindbedienung bei der Einstellung des Wertes für die Radiolautstärke und die Temperatur ermöglicht, er muss den Blick nicht auf die Schwelle 2 der berührungsempfindlichen Anzeigenoberfläche 1 richten, da er seinen Tastsinn benutzen kann um die Schwelle 2 für die Einstellung des Wertes zu finden und auch durch die Schwelle 2 geführt wird.
4 zeigt schematisch eine weitere berührungsempfindliche Oberfläche 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Diese berührungsempfindliche Oberfläche 1 ist in ein Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs bündig eingebaut. Die berührungsempfindliche Oberfläche folgt der Kontur des Armaturenbrettes. Dadurch entstehen zwei Schwellen 2a und 2b, die auch als Kanten bezeichnet werden können.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer Eingabemöglichkeit auf einer berührungsempfindlichen Oberfläche (1), insbesondere einer berührungsempfindlichen Anzeigenoberfläche, wobei die Oberfläche (1) eine Schwelle (2) umfasst auf deren beiden Seiten (1a, 1b) sich je ein Bereich der Oberfläche (1) befindet, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen einer die Schwelle (2) fortlaufend berührenden Bewegung eines Fingers (3) eines Benutzers entlang der Schwelle (2); Ausgeben eines Wertes basierend auf der erfassten Bewegung des Fingers (3) entlang der Schwelle (2).
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Erfassen des Anfangspunktes (4) und des aktuellen Punktes der Berührung der Schwelle (2) bei der Bewegung des Fingers (3) entlang der Schwelle (2); Bestimmen des Wertes anhand der Entfernung zwischen dem Anfangspunkt (4) und dem aktuellen Punkt auf der Schwelle (2), wobei insbesondere die absolute Position des Anfangspunktes (4) auf der Schwelle (2) unberücksichtigt bleibt, wobei der aktuelle Punkt insbesondere der Endpunkt der Bewegung des Fingers (3) entlang der Schwelle (2) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche (1) eine Anzeigenoberfläche ist, ferner umfassend: Anzeigen eines Referenz-Anfangspunktes; Erfassen des aktuellen Berührungspunktes des Fingers (3) auf der Schwelle (2); Bestimmen des Wertes anhand der Entfernung zwischen Referenz-Anfangspunkt und dem aktuellen Punkt, wobei der aktuelle Punkt insbesondere der Endpunkt der Bewegung entlang der Schwelle ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (1) eine Anzeigenoberfläche ist, ferner umfassend: Anzeigen eines Hinweises (5), in der Nähe der Schwelle (2) oder zumindest teilweise auf der Schwelle (2), der die Bereitschaft anzeigt, eine Bewegung zu erfassen und einen Wert zu bestimmen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Anzeigen eines Hinweises (5) der Bereitschaft zum Erfassen einer Bewegung an der Schwelle (2) und zum Bestimmen des Wertes, auf einer weiteren Anzeige oder in einem die Schwelle (2) nicht umfassenden Bereich der Oberfläche (1).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (1) eine Anzeigenoberfläche ist, ferner umfassend: Anzeigen eines Hinweises (5), dass die Schwelle berührt wird insbesondere in der Schwelle (2) selbst, auf einem an die Schwelle (2) angrenzenden Bereich (5) der Oberfläche; insbesondere in einem die Schwelle (2) nicht umfassenden Bereich der Oberfläche (1).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Anzeigen eines Hinweises, dass die Schwelle (2) berührt wird, auf einer weiteren Anzeige, insbesondere einem Head-up Display (6) oder einem Head-mounted Display.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Einstellen einer ersten Funktion basierend auf dem Wert, wenn zuvor eine Eingabe empfangen wurde, dass die Schwelle (2) zur Eingabe für die erste Funktion verwendet werden soll; Einstellen einer zweiten Funktion basierend auf dem Wert, wenn zuvor eine Eingabe empfangen wurde, dass die Schwelle (2) zur Eingabe für die zweite Funktion verwendet werden soll; Wobei die erste Funktion insbesondere eine erste Fahrzeugfunktion ist und wobei die zweite Funktion insbesondere eine zweite Fahrzeugfunktion ist.
Vorrichtung, umfassend: Eine berührungsempfindliche Oberfläche (1); wobei die Oberfläche (1) eine Schwelle (2) umfasst, die so angeordnet ist, dass sich zu beiden Seiten der Schwelle (2) je ein Bereich der Oberfläche (1) befindet; elektronische Verarbeitungsmittel; wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.