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Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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In vielen Kraftwagen werden Bildschirme zur Anzeige von Informationen aber auch zur Anzeige von interaktiven Inhalten wie beispielsweise Menüs oder zur Texteingabe verwendet. Die Interaktion erfolgt seitens des Nutzers hier über eine zugeordnete Bedienvorrichtung wie beispielsweise ein berührungsempfindliches Bedienfeld.
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Aus der
DE 44 43 912 A1 ist eine Bedienvorrichtung zur Auswahl eines Teil-Menüs aus einem Menü mittels eines Bildschirms mit im Wesentlichen vertikaler Anzeigefläche, auf der den Teil-Menüs zugeordnete Symbole angeordnet sind, mit einem im Wesentlichen flachen Bedienfeld, welches dem Bildschirm zugeordnet ist, offenbart. Über ein Betätigen des Bedienfelds kann hier ein Teil-Menü ausgewählt werden.
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In der
DE 10 2009 056 192 A1 ist eine Vorrichtung zur Bedienung mehrerer Funktionen eines Kraftwagens bekannt, bei welchem zusätzlich zu einem berührungssensitiven Eingabefeld an dem Rahmen der Vorrichtung ein drehbares Bedienelement angebracht ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedieneinrichtung für einen Kraftwagen bereitzustellen, welche in unterschiedlichen Situationen ein intuitives Bedienen erlaubt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einer Bedieneinrichtung nach dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Um in unterschiedlichen Situationen eine intuitive Bedienung zu ermöglichen, hat eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung für einen Kraftwagen ein berührungsempfindliches Bedienfeld zum Erfassen einer Berührung und einen dem Bedienfeld zugeordneten Bildschirm zum Darstellen eines virtuellen Bedienfelds mit virtuellen Tasten, wobei die virtuellen Tasten in Abhängigkeit von der vom Bedienfeld erfassten Berührung betätigbar sind. Wesentlich für die Erfindung ist hier, dass in Abhängigkeit von der Art des dargestellten virtuellen Bedienfeldes entweder eine Position der erfassten Berührung oder eine Positionsveränderung bei der erfassten Berührung auf dem Bildschirm darstellbar ist. Eine erfasste Berührung wird also abhängig vom gezeigten Bildschirminhalt unterschiedlich ausgewertet oder interpretiert. Das hat den Vorteil, dass kontextabhängig zwischen einem oder mehreren absoluten Betriebsmodi, also Betriebsmodi mit einer absoluten Zuordnung, bei dem jeder Position auf dem Bedienfeld eine Position auf dem Bildschirm zugeordnet ist, und/oder einem oder mehreren relativen Betriebsmodi, also Betriebsmodi mit relativer Zuordnung, bei denen unabhängig von absoluten Positionen eine Richtung einer Bewegung einer erfassten Berührung auf dem Bedienfeld einer Richtung einer Bewegung auf dem Bildschirm zugeordnet ist, umgeschaltet werden kann. Insbesondere kann natürlich auch innerhalb der absoluten und innerhalb der relativen Betriebsmodi umgeschaltet werden. Somit kann für jede Situation bzw. jede dargestellte Information und Auswahlmöglichkeit die für einen Bediener intuitive Steuerungsart gewählt werden. Damit kann die für die Bedienung erforderliche Aufmerksamkeit reduziert werden, so dass ein Nutzer weniger durch einen Bedienvorgang abgelenkt wird.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Bedienfeld ein von dem Bildschirm beabstandetes Touchpad, also ein sogenannten Cursor-Steuerungsfeld ist. Das hat den Vorteil, dass durch die Beabstandung der Bildschirm im Sichtfeld des Nutzers angeordnet sein kann und gleichzeitig über ein in der Nähe der Hände angeordnetes Touchpad ein Bedienen erleichtert ist. Ferner sind Touchpads eine kostengünstige Möglichkeit ein berührungsempfindliches Bedienfeld zu schaffen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Art des dargestellten virtuellen Bedienfelds die absolute Position der erfassten Berührung auf dem Bildschirm über einen Cursor darstellbar ist. Es existiert also eine im mathematischen Sinne objektive Abbildung zwischen allen erfassbaren Positionen auf dem berührungsempfindlichen Bedienfeld und den auf dem Bildschirm darstellbaren Positionen des Cursors. Jede Position auf dem Bildschirm entspricht also genau einer Position auf dem Bedienfeld und umgekehrt. Man könnte hierbei natürlich insbesondere Randbereiche von Bedienfeld oder Bildschirm aussparen. Diese Form der Bedienung hat den Vorteil, dass eine direkte intuitive Bedienung möglich ist und auch eine stetige, natürliche Cursorbewegung realisiert werden kann. Ferner ist hier eine flexible Screen-Gestaltung, also Bildschirmgestaltung, möglich. Insbesondere eignet sich diese Form der Eingabe für eine Auswahl von Zielen auf einer Karte, eine Textauswahl, ein Bedienen der verbreiteten Touchscreen-Konzepte und für ein Bedienen von Internetinhalten.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Art des dargestellten virtuellen Bedienfelds die Positionsveränderung bei der erfassten Berührung über eine Positionsveränderung eines Cursors auf dem Bildschirm darstellbar ist. Das hat den Vorteil, dass kein absolutes Zuordnen von Positionen auf dem berührungsempfindlichen Bedienfeld zu Positionen auf dem Bildschirm erforderlich ist, und so unabhängig beispielsweise von unterschiedlichen Größen des Bildschirms und des Bedienfelds z. B. über mehrere aufeinander folgende Bewegungen ein genaues Positionieren des Cursors und damit ein Auswählen beispielsweise eines Menüpunkts möglich ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Art des dargestellten virtuellen Bedienfelds das berührungsempfindliche Bedienfeld vollständig aufteilbar ist in gleich große Unterbereiche, die in Anzahl und Anordnung den im virtuellen Bedienfeld dargestellten virtuellen Tasten entsprechen. Die Position der erfassten Berührung auf dem Bildschirm ist dann darstellbar, indem durch eine in einem Unterbereich erfasste Berührung die diesem Unterbereich entsprechende virtuelle Taste optisch hervorhebbar und/oder betätigbar ist. Es liegt also insbesondere im mathematischen Sinne eine surjektive Abbildung zwischen den Positionen auf dem berührungsempfindlichen Bedienfeld und den im virtuellen Bedienfeld dargestellten Tasten vor. Jeder virtuellen Taste sind dann Positionen auf dem Bedienfeld zugeordnet und jeder Position auch eine virtuelle Taste. Es können natürlich auch Bereiche, insbesondere zwischen zwei Unterbereichen, bestimmt werden, welche keiner virtuellen Taste zugeordnet sind. Diese Form der Bedienung hat den Vorteil, dass erneut eine direkte, intuitive Bedienung die Folge ist, sowie eine geringe Abhängigkeit von den virtuellen Tastengrößen und Entfernungen der Tasten untereinander besteht. Ferner wird die gesamte Fläche des berührungsempfindlichen Bedienfelds so effizient genutzt. Insbesondere vorteilhaft ist diese Art der Steuerung bei dem Bedienen eines Nummernpads oder bei dem Bedienen von kachelartigen Menüs oder ähnlicher gitterförmiger Tastenbelegungen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Art des dargestellten virtuellen Bedienfelds die Positionsveränderung bei der erfassten Berührung auf dem Bildschirm darstellbar ist, indem zunächst eine vorbestimmte virtuelle Taste optisch hervorgehoben ist und durch die Positionsveränderung eine andere der virtuellen Tasten optisch hervorhebbar und betätigbar ist, die von der vorbestimmten virtuellen Taste aus betrachtet in eine der Postionsveränderung bei der erfassten Berührung entsprechenden Richtung gelegen ist, und zwar insbesondere in eine horizontale oder vertikale Richtung. Insbesondere kann die optische Hervorhebung einer Taste auch als ein Cursor verstanden werden, welcher als Reaktion auf eine Positionsveränderung bei der Berührung zu der nächstgelegenen Taste, welche in eine der Positionsveränderung bei der Berührung entsprechenden Richtung gelegen ist, springt. Das hat den Vorteil, dass ein Bedienen unabhängig von virtuellen Tastengrößen und Entfernungen folgt. Ferner kann durch eine Beschränkung der Bewegungsrichtungen auf eine horizontale und eine vertikale Richtung eine geringe Fehleranfälligkeit erreicht werden und eine gute Eignung für Fahrsituationen erreicht werden. Dadurch, dass stets nur eine einzige virtuelle Taste optisch hervorgehoben wird, ist stets ausschließlich die zuletzt angesteuerte virtuelle Taste hervorgehoben, so dass in diesem Bedienkonzept eine gute Unterbrechbarkeit gewährleistet ist. Man kann hier auch von einer diskreten Gestenbedienung sprechen. Diese Form der Bedienung eignet sich besonders für eine ablenkungsarme und kontrollierbare Cursorsteuerung in einem Menü, für diskrete Einstellungen und für ein Bedienen kurzer Listen.
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Insbesondere kann hier auch vorgesehen sein, dass die andere hervorhebbare und/oder betätigbare virtuelle Taste von der vorbestimmten virtuellen Taste aus betrachtet nicht nur in eine der Positionsveränderung bei der Berührung entsprechenden Richtung gelegen ist, sondern auch in einer zu der Größe der Positionsveränderung proportionale Entfernung gelegen ist. Ausgehend von einer optisch hervorgehobenen virtuellen Taste kann somit durch eine Berührung nicht nur zu einer benachbarten virtuellen Taste gesteuert und diese hervorgehoben werden, sondern auch mit einer Interpretation der Berührung als wegabhängige Geste können direkt weiter entfernte virtuelle Tasten in beliebigen Richtungen angesteuert werden. Das hat den Vorteil, dass so eine Unabhängigkeit von den virtuellen Tastengrößen und Entfernungen realisiert wird, eine gute Unterbrechbarkeit in der Bedienung gegeben ist, und gleichzeitig eine sehr effiziente, schnelle Bedienung auf Grund der wegabhängigen Gestenwertung und der Nutzung sämtlicher Bewegungsrichtungen realisiert wird. Somit ist hier eine sehr freie, flexible Screen-Gestaltung möglich. Insbesondere eignet sich diese Bedienart für eine Cursorsteuerung im Menü, kontinuierliche Einstellungen, ein Bedienen eines Nummernpads sowie kachelartiger Menüs oder ähnlicher gitterförmiger Tastenbelegungen.
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Die Erfindung beinhaltet auch einen Kraftwagen mit einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung oder einer vorteilhaften Ausführungsform davon.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie anhand der Figuren.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Bedienmodus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften Bedienmodus in einer Ausführungsform der Erfindung;
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3 eine schematische Darstellung eines zusätzlichen beispielhaften Bedienmodus in einer Ausführungsform der Erfindung; sowie
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4 eine schematische Darstellung eines letzten beispielhaften Bedienmodus in einer Ausführungsform der Erfindung.
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In den Fig. werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine Bedieneinrichtung 1 mit einem berührungsempfindlichen Bedienfeld 2, welches als Touchpad ausgeführt ist, und einem zugeordneten Bildschirm 3 dargestellt. Berührt hier nun eine Bedienhand 12 das Bedienfeld 2, so wird die Fingerposition 10 auf dem Bedienfeld 2 über einen Cursor 5 dargestellt, welcher sich auf der korrespondierenden Position in einem auf dem Bildschirm 3 dargestellten virtuellen Bedienfeld befindet. Im gezeigten Beispiel ist jeder Position auf dem berührungsempfindlichen Bedienfeld 2 eine Position auf dem Bildschirm zugeordnet.
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Dieser Cursor 5 bewegt sich kongruent zu einer Fingerbewegung der Bedienhand 12 auf dem Bedienfeld 2, da mit einer veränderten Fingerposition 10 auch der Cursor 5 auf einer entsprechend veränderten Position dargestellt wird. Bewegt sich nun die Fingerposition 10 auf dem Bedienfeld 2 in den Bereich 13 auf dem Bedienfeld 2, welcher einer virtuellen Taste 4 zugeordnet ist, so bewegt sich auch der Cursor 5 auf dem Bildschirm auf eine der im gezeigten Beispiel virtuellen Tasten 4. Wird der Cursor 5 über einer virtuellen Taste 4 positioniert, kann diese durch einen Druck auf das Bedienfeld 2 betätigt werden. Zusätzlich ist hier beispielsweise eine Anreicherung des Bedienfeedbacks über ein optisches Feedback möglich. Solange beispielsweise der Cursor 5 über einer betätigbaren virtuellen Taste 4 positioniert ist, kann diese temporär über ein farbliches Highlight hervorgehoben werden. Dabei sind unterschiedliche, farbliche Gestaltungen des Cursors 5 und des entsprechenden Highlights oder auch eine Kombination von beidem denkbar. So sind alle Nuancierungen von einem dezenten Tastenhighlight, welches den Cursor 5 über einer virtuellen Taste 4 sichtbar werden lässt bis hin zu einem sehr dominanten Tastenhighlight, welches den Cursor 5 temporär überdeckt, denkbar.
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Das hier dargestellte Bedienkonzept eignet sich z. B. besonders gut zur Auswahl von Zielen in einer Karte. Die Bedieneinrichtung würde also in einer Situation, in der ein Fahrer beispielsweise über ein Navigationssystem ein Reiseziel definieren möchte in den hier beschriebenen Eingabemodus umschalten. Somit würde beispielsweise auf dem Bildschirm 3 eine Karte gezeigt, auf der z. B. Ortsnamen als virtuelle Tasten 4 über den Cursor 5 auswahlbar sind. Da es sich im gezeigten Beispiel um einen Eingabemodus mit absolutem Mapping handelt, also jeder Position auf dem Bedienfeld eine Position auf dem Bildschirm fest zugeordnet ist, könnte z. B. zusätzlich ein Scrollen der dargestellten Karte bei einem Annähern des Cursors 5 an den Rand des Bildschirms 3 erfolgen.
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In 2 ist ein weiterer Bedienmodus für eine Bedieneinrichtung 1 visualisiert. Ähnlich zu der in 1 dargestellten Bedieneinrichtung 1 sind auch hier vier virtuelle Tasten 4 auf dem Bildschirm 3 sowie ein Bedienfeld 2 gezeigt. Wie auch in 1 visualisierten Bedienmodus handelt es sich bei dem hier dargestellten Bedienmodus um ein sogenanntes absolutes Mapping, bei welchem jeder Position auf dem berührungsempfindlichen Bedienfeld 2 eine Position auf dem Bildschirm 3 zugeordnet ist. Im gezeigten Beispiel ist jedoch jede Position auf dem Bedienfeld 2 einer virtuellen Taste 4 auf dem Bildschirm 3 zugeordnet, d. h. die Fläche des Bedienfelds 2 wird in Abhängigkeit von der Anzahl der virtuellen Tasten 4 auf dem Bildschirm, vollständig in gleich große Unterbereiche 6 aufgeteilt. Im gezeigten Beispiel hat das zur Folge, dass das Bedienfeld 2 in vier Unterbereiche 6 geviertelt wird, und die jeweils zugehörige virtuelle Taste 4 bei einem Auflegen eines Fingers der Bedienhand 12 in einem der vier Unterbereiche 6 farbig markiert. Im gezeigten Beispiel liegt die Fingerposition 10 der erfassten Berührung im rechten, oberen Unterbereich 6 des Bedienfelds 2, so dass auch die rechte, obere virtuelle Taste 7 der virtuellen Tasten 4 hervorgehoben wird. Wird die Bedienhand 12 angehoben, so dass sie das Bedienfeld 2 nicht mehr berührt, erlischt z. B. auch die optische Hervorhebung. Wechselt die Fingerposition 10 der erfassten Berührung in einen anderen Unterbereich 6 des Bedienfelds 2, springt die optische Hervorhebung zu der diesem Unterbereich 6 zugeordneten virtuellen Taste 4. Dann kann beispielsweise durch einen Druck auf das Bedienfeld 2 die dem Unterbereich 6, in dem der Druck registriert wird, zugeordnete virtuelle Taste 4, betätigt werden.
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In 3 ist ein zusätzlicher Bedienmodus für eine Bedieneinrichtung 1 visualisiert. Es handelt sich hierbei um ein relatives Bedienkonzept, d. h. eine Positionsänderung 9 bei der erfassten Berührung durch die Bedienhand 12 auf dem Bedienfeld 2 wird unabhängig von der absoluten Fingerposition 10 der Berührung auf dem Bildschirm 3 dargestellt. Im gezeigten Beispiel verfügt eine vorbestimmte virtuelle Taste 4 über eine optische Markierung 8 und eine Bewegung der erfassten Berührung wird als Geste interpretiert, welche die optische Markierung 8 pro Geste einen Schritt weiter zu der in der jeweiligen Richtung der Bewegung benachbarten virtuellen Taste 4 verlagert. Da im gezeigten Beispiel erfassbare Bewegungsrichtungen 11 nur in horizontaler und vertikaler Richtung ausgewertet werden, springt die optische Markierung 8 pro Geste einen Schritt weiter zur nächsten virtuellen Taste 4 in entweder horizontaler oder vertikaler Richtung. Diese optische Markierung 8 kann hier auch als objektgebundener Cursor, der von virtueller Taste 4 zu virtueller Taste 4 bewegt wird, verstanden werden. Wird die Bedienhand 12 von dem Bedienfeld 2 abgehoben, so dass keine Berührung mehr erfolgt, bleibt die optische Markierung 8 auf der letzten virtuellen Taste 4 liegen. Durch einen Druck auf das Bedienfeld 2 wird die jeweils optisch hervorgehobene Taste 4, auf der die Markierung 8 liegt, betätigt.
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In 4 ist ein weiterer Bedienmodus, welcher ebenfalls auf einem relativen Bedienkonzept beruht, visualisiert. Wieder ist ein Bedienfeld 2 mit einem Bildschirm 3 gekoppelt, und ein virtuelles Bedienfeld mit virtuellen Tasten 4 wird durch den Bildschirm 3 angezeigt. Ähnlich zu dem in 3 visualisierten Bedienmodus ist eine virtuelle Taste 4 mit einer Markierung 8 optisch hervorgehoben. Wieder wird eine Positionsveränderung 9 einer Fingerposition 10 einer erfassten Berührung unabhängig von der absoluten Fingerposition 10 der Berührung dargestellt. Ähnlich zu dem in 3 dargestellten Bedienmodus bleibt die letzte virtuelle Taste 4, die optisch hervorgehoben wurde auch optisch hervorgehoben, wenn der Finger der Bedienhand 12 von dem Bedienfeld 2 angehoben wird und dieses nicht mehr berührt. Auch wird hier eine optisch hervorgehobene virtuelle Taste 4 durch einen Druck auf das Bedienfeld 2 betätigt. Im Gegensatz zu dem in 3 dargestellten Bedienmodus wird eine Bewegung hier jedoch als wegabhängige Geste interpretiert, d. h. abhängig von der Größe der Positionsveränderung 9, also der Gesten- oder Bewegungslänge, wird eine virtuelle Taste 4, welche nicht unbedingt ein nächster Nachbar der virtuellen Taste 4 mit der Markierung 8 sein muss, optisch hervorgehoben. Dabei kann die optische Hervorhebung oder Markierung 8 also über mehrere virtuelle Tasten 4 hinweg als Konsequenz einer Geste weiterbewegt werden. Da in diesem Beispiel die erfassbaren Bewegungsrichtungen 11 auch diagonale Richtungen umfassen, ist somit eine weitgehend freie Auswahl einer der virtuellen Tasten 4 in dem dargestellten virtuellen Bedienfeld möglich. Auch hier kann die optische Markierung 8 als objektgebundener Cursor verstanden werden, der von virtueller Taste 4 zu virtueller Taste 4 bewegt wird.
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Insgesamt kann also durch eine Kombination beispielsweise der in den vier verschiedenen Figuren gezeigten Bedienmodi und ein gezieltes Umschalten zwischen diesen Bedienmodi in verschiedenen Bediensituationen eine intuitive Bedienung der Bedieneinrichtung erzielt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4443912 A1 [0003]
- DE 102009056192 A1 [0004]
