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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anwenderschnittstelle, ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zur Bedienung einer Anwenderschnittstelle. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen einer Interaktion eines Anwenders mit einer Anwenderschnittstelle, wie sie beispielsweise in einem Fahrzeug vorgesehen sein kann.
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In Fahrzeugen sind häufig Anwenderschnittstellen vorgesehen, über welche der Fahrer beispielsweise Fahrzeugzustände wie den Kilometerstand und die beim momentanen Kraftstoffstand verbleibende Reichweite abfragen und Fahrparameter wie beispielsweise eine einzuhaltende maximale Fahrgeschwindigkeit eingeben kann. Hierfür können die Anwenderschnittstellen beispielsweise mehrstufige Wippschalter aufweisen, die in ein sogenanntes Multifunktionslenkrad integriert sein können. Mit solchen Wippschaltern lassen sich mehrstufige Funktionen bzw. Funktionsauslösungen, beispielsweise eine Auslösung einer Funktion auf einer ersten Stufe für eine Feinjustierung (z.B. in 1 km/h-Schritten) und auf einer zweiten Stufe für eine Grobjustierung (z.B. die Eingabe einer Maximalgeschwindigkeit in 10 km/h-Schritten) realisieren.
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Außerdem weisen in Fahrzeugen eingesetzte Anwenderschnittstellen üblicherweise ein Display bzw. einen Bildschirm auf, um dem Fahrer z.B. Abfrageergebnisse und Fahrzeugeinstellungen anzeigen zu können. Ferner sind Anwenderschnittstellen bekannt, die zumindest teilweise in einer Mittelkonsole eines Fahrzeugs angeordnet sind und häufig einen sogenannten Dreh-Drück-Kipp-Steller umfassen, d.h. ein Stellglied, bei welchem durch eine Drehbewegung, eine Drückbewegung und eine Kippbewegung des Stellgliedes unterschiedliche Funktionen ausgelöst werden können. Siehe hierzu beispielsweise die deutschen Patentanmeldungen
DE 10 2013 002 036 A1 und
DE 10 2014 200 609 A1 .
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In letzter Zeit werden in Fahrzeugen eingesetzte Anwenderschnittstellen häufig mit Eingabefeldern mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche (sogenannten Touchpads) ausgestattet, welche in ein Multifunktionslenkrad integriert sein können. Der Fahrer bedient diese Touchpads dann mit den Fingern seiner Hand. Dem Touchpad sind typischerweise eine Sensoreinheit und eine Auswerteeinheit zur Erfassung und Auswertung der Fingerbewegungen/Fingergesten zugeordnet bzw. eine solche Sensoreinheit und eine solche Auswerteeinheit sind in das Touchpad integriert.
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Die berührungsempfindliche Oberfläche des Touchpads kann für unterschiedliche Anwenderinteraktionen segmentiert sein, d.h. neben Touch-Buttons bzw. Touch-Schaltflächen berührungsempfindliche Flächensegmente aufweisen, die für Touch-Gesten wie beispielsweise mit dem Finger durchgeführte Wischbewegungen vorgesehen sind. Das Touchpad kann zumindest an einigen seiner Flächensegmente/Schaltflächen haptisch kodiert sein (sogenannte Aktivhaptik), sodass dem Anwender aktiv eine haptische Rückmeldung zu einer Bedieneingabe gegeben werden kann. Auch kann mittels des Touchpads eine Handschrifterkennung bzw. eine Auswertung von handschriftlichen Bedieneingaben durchgeführt werden. Zur Anwendung von Touchpads in Fahrzeugen wird beispielhaft auf die deutschen Patentanmeldungen
DE 10 2012 021 252 A1 und
DE 10 2017 004 860 A1 verwiesen.
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Allerdings gestaltet sich bei den bekannten Touchpads beispielsweise die Bedienung einer langen, auf dem Touchpad angezeigten Liste (z.B. eines Pull-Down-Menus) als äußerst umständlich, da mit einer einzelnen Fingergeste/- bewegung in der Regel nur einige wenige Listenelemente weitergescrollt werden können. D.h. es sind viele einzelne Fingergesten notwendig, um durch die gesamte Liste hindurch zu scrollen, was den Fahrer eines Kraftfahrzeugs durchaus von der momentan Verkehrssituation ablenken kann.
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Aber selbst Listen, die nur wenige Elemente enthalten und bei denen mit einer Fingergeste bewusst nur einige wenige Elemente weitergescrollt werden soll, sind anfällig für Fehlbedienungen z.B. aufgrund von Erschütterungen, die durch Schlaglöcher und sonstige schlechte Straßenverhältnisse hervorgerufen werden können.
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Auch lassen sich mit den bekannten Touchpads durch eine Berührungsgeste keine mehrstufigen Auslösungen einer Funktion, beispielsweise eine Grobjustierung gefolgt von einer Feinjustierung, verwirklichen, wie dies mit einem mehrstufigen Wippschalter möglich ist.
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Ferner ist es bei dem bekannten Touchpad nicht möglich, die Hand oder einen oder mehrere Finger auf der berührungsempfindlichen Oberfläche abzulegen und auf dieser ruhen zu lassen, ohne direkt in Interaktion mit dem Fahrzeug zu treten und gegebenenfalls eine Funktion auszulösen.
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Ausgehend von dem Obigen ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Anwendererlebnis bei der Bedienung einer Anwenderschnittstelle mit einem Eingabefeld, welches eine berührungsempfindliche Oberfläche aufweist, zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bedienung einer Anwenderschnittstelle, eine Anwenderschnittstelle und ein Fortbewegungsmittel, insbesondere ein Fahrzeug, mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bedienung einer Anwenderschnittstelle vorgeschlagen, die ein Eingabefeld mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche umfasst. Bei dem Eingabefeld handelt es sich insbesondere um ein sogenanntes Touchpad. Die berührungsempfindliche Oberfläche des Eingabefeldes liegt vorzugsweise vollständig in einer Ebene. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Bedieneingabe in Form einer auf der berührungsempfindlichen Oberfläche des Eingabefeldes ausgeführten Geste eines Anwenders erfasst und ausgewertet. Das Erfassen der Geste umfasst insbesondere auch ein Erkennen der Geste.
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Vorzugsweise wird die Geste des Anwenders vollständig auf der berührungsempfindlichen Oberfläche ausgeführt. Bei der Geste des Anwenders handelt es sich somit um eine zweidimensionale Geste. Die Geste ist mit einer auszuführenden/auszulösenden Funktion assoziiert. Beim Auswerten der Bedieneingabe werden zumindest die Richtung der Geste und die Zeitdauer, welche der die berührungsempfindliche Oberfläche berührende Körperteil des Anwenders in der Endposition der Geste verbleibt, ermittelt. In Abhängigkeit von den Ergebnissen der Auswertung der Bedieneingabe, d.h. in Abhängigkeit von zumindest der Richtung der Geste und der Zeitdauer des die berührungsempfindliche Oberfläche berührenden Körperteils an der Endposition der Geste, wird dann die mit der Geste assoziierte Funktion ausgeführt/ausgelöst.
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Bei dem die berührungsempfindliche Oberfläche berührenden Körperteil des Anwenders handelt es sich insbesondere um einen oder mehrere Finger einer Hand des Anwenders. D.h. der Begriff „Körperteil“ kann einen oder mehrere Finger, auch sämtliche Finger, einer Hand umfassen.
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Die Ermittlung der Richtung der Geste kann beispielsweise durch eine entsprechende Sensoreinheit, die beispielsweise einen oder mehrere kapazitive Sensoren umfasst, erfolgen. Insbesondere kann die Richtung der Geste über deren Anfangsposition und deren Endposition ermittelt werden. Die Ermittlung der Zeitdauer, wie lange der Körperteil an der Endposition der Geste verbleibt, kann beispielsweise mittels eines Timers erfolgen.
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Gemäß bevorzugter Ausgestaltung wird die ermittelte Zeitdauer, welche der die berührungsempfindliche Oberfläche berührende Körperteil des Anwenders in der Endposition der Geste verbleibt, mit einer vordefinierten ersten Grenzzeitdauer verglichen. Überschreitet die ermittelte Zeitdauer die vordefinierte erste Grenzzeitdauer, so wird die mit einer Geste der ermittelten Richtung assoziierte Funktion wiederholt/erneut ausgeführt und zwar vorzugsweise so oft, bis der Körperteil aus der Endposition der Geste wegbewegt wird oder eine vordefinierte Anzahl von Wiederholungen bzw. eine vordefinierte zweite Grenzzeitdauer, die größer/länger als die vordefinierte erste Grenzzeitdauer ist, überschritten ist.
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Auf diese Weise muss der Anwender die Geste nicht erneut ausführen, sondern kann eine Wiederholung der mit der Geste assoziierten Funktion einfach dadurch erreichen, dass er seinen Finger an der Endposition der Geste belässt. Handelt es sich bei dem Anwender um einen Fahrzeugführer/-fahrer, so wird dieser auf diese Weise weniger vom Straßenverkehr abgelenkt, da er seine Konzentration nicht darauf verwenden muss, die Geste erneut auszuführen.
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Vorzugsweise wird bei der wiederholten Ausführung der Funktion eine Rückmeldung, insbesondere eine haptische Rückmeldung wie beispielsweise eine Vibration, an den Anwender ausgegeben, sodass kein Kontrollblick auf die berührungsempfindliche Oberfläche notwendig ist. Ein Fahrzeugfahrer muss also den Blick nicht von der Fahrbahn abwenden, um über den Erfolg seiner Bedieneingabe informiert zu werden. Die Ablenkung des Anwenders wird hierdurch noch weiter reduziert. Die Rückmeldung ermöglicht es dem Anwender mitzuzählen, wie oft die mit der Geste assoziierte Funktion ausgeführt worden ist. Die haptische Rückmeldung kann beispielsweise durch einen dem Eingabefeld (auch Bedienfeld genannt) zugeordneten Vibrationsmotor erzeugt werden oder durch ein sonstiges elektromechanisches Haptiksystem, welches eine physikalische Anregung erzeugen kann, die vom Anwender fühlbar ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass bei der wiederholten Ausführung der Funktion, die Funktion - vorzugsweise bei jeder Wiederholung - verändert ausgeführt wird. Insbesondere kann die Funktion bei wiederholter Ausführung mittels eines ersten Faktors modifiziert werden. Der erste Faktor kann beispielsweise derart sein, dass er die Ausführung der Funktion bei jeder erneuten Ausführung der Funktion beschleunigt. Eine solche Modifikation der Funktion mittels eines ersten Faktors ist vorzugsweise für Bedieneingaben in Form von Gesten vorgesehen, die zeitlich gesehen relativ kurz sind. Dabei kann die Zeit, die das Ausführen einer Geste auf der berührungsempfindlichen Oberfläche des Eingabefeldes benötigt, mittels eines Timers ermittelt werden.
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Gemäß weiterer bevorzugter Ausgestaltung wird beim Auswerten der Bedieneingabe eine Position (Absolutposition) des die Geste ausführenden, die berührungsempfindliche Oberfläche berührenden Körperteils des Anwenders während der Ausführung der Geste ermittelt. Insbesondere werden die Endposition der Geste und vorzugsweise auch die Anfangsposition der Geste ermittelt. Wie oben beschrieben kann hierfür beispielsweise eine Sensoreinheit mit einem oder mehreren kapazitiven Sensoren eingesetzt werden.
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Vorzugsweise ist das Eingabefeld mit wenigstens einer vordefinierten virtuellen Grenze versehen. D.h., dem Eingabefeld ist wenigstens eine vordefinierte virtuelle Grenze zugeordnet. Beispielsweise können vordefinierte virtuelle Grenzen vorgesehen sein, die auf dem Eingabefeld bzw. dessen berührungsempfindlicher Oberfläche ein Viereck aufspannen. Basierend auf der Lage der einen oder mehreren vordefinierten virtuellen Grenzen und der Position des die Geste ausführenden Körperteils des Anwenders kann nun ermittelt werden, ob die Geste wenigstens eine der einen oder mehreren vordefinierten virtuellen Grenzen überschreitet oder zumindest erreicht. Für die Ermittlung, ob die Geste wenigstens eine vordefinierte virtuelle Grenze überschreitet bzw. erreicht, werden bevorzugterweise die Anfangsposition und die Endposition des Körperteils beim Ausführen der Geste herangezogen. Ferner kann die Richtung der Geste berücksichtigt werden. Vorzugsweise wird dem Anwender bei Überschreiten bzw. Erreichen einer vordefinierten virtuellen Grenze eine Rückmeldung, insbesondere eine haptische Rückmeldung (beispielsweise in Form von Vibrationen), wie sie oben beschrieben ist, gegeben. Dabei unterscheidet sich die haptische Rückmeldung bei Erreichen/Überschreiten einer vordefinierten virtuellen Grenze vorzugsweise von der haptischen Rückmeldung bei Wiederholung einer mit einer Geste assoziierten Funktion zur besseren Unterscheidbarkeit für den Anwender.
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Bevorzugterweise wird mit Überschreiten wenigstens einer vordefinierten virtuellen Grenze die mit der Geste assoziierte Funktion geändert. Die Änderung der Funktion kann bereits bei Erreichen der vordefinierten virtuellen Grenze erfolgen. So kann beispielsweise mit Überschreiten/Erreichen der vordefinierten virtuellen Grenze eine Navigationsfunktion zu einer Telekommunikationsfunktion oder einer Funktion zur Änderung von Audio- oder Fahrwerkseinstellungen geändert werden.
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Bei einer abgestuften, d.h. in mehreren Stufen vorgesehenen, Funktion wird bei Erreichen/Überschreiten einer vordefinierten virtuellen Grenze insbesondere die Stufe, auf welcher die Funktion ausgeführt wird, geändert. Überschreitet nun die Zeitdauer, welche der Körperteil des Anwenders in der nach oder auf der vordefinierten virtuellen Grenze liegenden Endposition der Geste verbleibt, die vordefinierte erste Grenzzeitdauer, so ist vorzugsweise vorgesehen, dass einerseits aufgrund der Überschreitung der vordefinierten ersten Grenzzeitdauer die Geste grundsätzlich wiederholt wird und andererseits aufgrund des Überschreitens/Erreichens der vordefinierten virtuellen Grenze die mit der Geste assoziierte Funktion auf einer anderen Stufe/der nächsten Stufe wiederholt wird. So kann beispielsweise bei Erreichen einer vordefinierten virtuellen Grenze bei einer Funktion zur Einstellung einer Maximalgeschwindigkeit die Auflösung von 1 km/h in 10 km/h geändert werden, sodass bei der Wiederholung der Funktion eine Grobjustierung der Maximalgeschwindigkeit in 10 km/h-Schritten erfolgen kann. Auf diese Weise können vorteilhafterweise die Funktionalitäten eines mehrstufigen Wippschalter mittels eines Eingabefeldes mit berührungsempfindlicher Oberfläche realisiert werden.
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Gemäß weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird beim Auswerten der Bedieneingabe die Anzahl der die berührungsempfindliche Oberfläche des Eingabefeldes bedienenden Finger ermittelt, falls der Anwender das Eingabefeld mit der Hand bedient. In Abhängigkeit von der ermittelten Anzahl der Finger kann dann die mit der Geste assoziierte Funktion geändert werden, beispielsweise mittels eines zweiten Faktors modifiziert werden. Zum Beispiel kann bei zusätzlicher Berücksichtigung der ermittelten Richtung der Geste die Ausführung der Geste mit nur einem Finger bewirken, dass beispielsweise in einer Liste (z.B. eines Pull-Down-Menüs) nur ein Listenelement weitergescrollt wird, während die Ausführung der Geste mit zwei Fingern bewirkt, dass ein Weiterscrollen um z.B. fünf Listenelemente erfolgt.
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Gemäß weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird die Distanz (Bewegungsdistanz) ermittelt, die der Körperteil bei der Ausführung der Geste auf der berührungsempfindlichen Oberfläche zurücklegt. Die ermittelte Bewegungsdistanz wird dann mit einer vordefinierten Mindestdistanz verglichen.
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Wird die vordefinierte Mindestdistanz unterschritten, wird zusätzlich z.B. mit Hilfe eines Timers die Zeitdauer ermittelt, während derer die Bewegungsdistanz unterhalb der Mindestdistanz bleibt. Dabei kann es sich um die bereits ermittelte Zeitdauer an der Endposition einer Geste handeln. Überschreitet die ermittelte Zeitdauer eine vordefinierte zweite Grenzzeitdauer, die größer als die vordefinierte erste Grenzzeitdauer ist, während die ermittelte Bewegungsdistanz unterhalb der vordefinierten Mindestdistanz liegt, so wird das Auswerten der Bedieneingabe deaktiviert. Somit kann ein Anwender vorteilhafterweise seine Hand auf dem Eingabefeld ruhen/liegen lassen, ohne dass eine ungewollte Bedienaktion/Funktion ausgeführt/ausgelöst wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise eine bereits erfasste Geste durch Änderung der Gestenparameter unterbrechbar. So kann beispielsweise eine Geste dadurch unterbrochen werden, dass die Anzahl der eingesetzten Finger, die Richtung der Geste, die Zeitdauer beispielsweise des Haltens des Körperteils an der Endposition der Geste, die Position des Körperteils und/oder die Bewegungsdistanz (insbesondere über die Mindestdistanz hinaus) geändert werden. Dies hat den Vorteil, dass bereits während der Ausführung einer mit einer schon erfassten Geste assoziierten Funktion eine nachfolgende Geste erkannt und unmittelbar die mit der nachfolgenden Geste assoziierte Funktion als direkte Folgefunktion ausgeführt werden kann.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anwenderschnittstelle vorgeschlagen, welche ein Eingabefeld, das eine berührungsempfindliche Oberfläche aufweist, eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Bedieneingabe in Form einer auf der berührungsempfindlichen Oberfläche ausgeführten Geste eines Anwenders, eine Auswerteeinheit, die ausgestaltet ist, zumindest eine Richtung der Geste und eine Zeitdauer, welche der die berührungsempfindliche Oberfläche berührende Körperteil des Anwenders in der Endposition der Geste verbleibt, zu ermitteln, umfasst. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Anwenderschnittstelle eine Ausgabeeinheit, die ausgestaltet ist, die Ausführung einer mit der Geste assoziierten Funktion in Abhängigkeit von den von der Auswerteeinheit ermittelten Auswerteergebnissen, d.h. zumindest der ermittelten Richtung der Geste und der ermittelten Zeitdauer, wie lange der Körperteil des Anwenders in der Endposition der Geste verbleibt, zu veranlassen/auszulösen. Insbesondere ist die Anwenderschnittstelle ausgestaltet, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Die erfindungsgemäße Anwenderschnittstelle kann beispielsweise in einem Fortbewegungsmittel wie einem Fahrzeug eingesetzt werden. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Anwenderschnittstelle auch auf anderen Gebieten eingesetzt werden, beispielsweise in einer Arbeitsmaschine oder einem Diagnosegerät.
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Vorzugsweise weist die Anwenderschnittstelle ein elektromechanisches Haptiksystem auf, wie es oben beschrieben ist, um dem Anwender spürbare Rückmeldungen über dessen Bedieneingaben geben zu können, sodass der Anwender das Eingabefeld nicht ständig im Blick behalten muss. Die Anwenderschnittstelle kann somit als aktives Touchpad gebildet sein, welches beispielsweise mit einem sogenannten Infotainment-System eines Fahrzeugs über ein im Fahrzeug vorgesehenes Bussystem verbunden sein kann, sodass die Anwenderschnittstelle mit dem Infotainment-System, vorzugsweise bidirektional, kommunizieren und über die Anwenderschnittstelle die grafische Benutzerschnittstelle des Infotainment-Systems bedient werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine erfindungsgemäße Anwenderschnittstelle aufweist. Bei dem Fortbewegungsmittel kann es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen, einen Transporter, einen Lastkraftwagen, ein Motorrad, ein Luftfahrzeug und/oder ein Wasserfahrzeug handeln.
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Für die erfindungsgemäße Anwenderschnittstelle und das erfindungsgemäße Fortbewegungsmittel ergeben sich die gleichen Vorteile wie für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass Funktionalitäten, für deren Verwirklichung im Stand der Technik üblicherweise Wippschalter oder Dreh-Drück-Kipp-Steller eingesetzt werden, auf einfache und benutzerfreundliche Weise mittels eines Eingabefeldes mit berührungsempfindliche Oberfläche, insbesondere in Form eines Touchpads, realisiert werden können. So kann beispielsweise eine mit einer Geste, insbesondere einer Wischgeste, assoziierte Funktion durch einfaches längeres Belassen eines oder mehrerer Finger des Anwenders an einer Endposition der Geste erneut ausgeführt werden. Insbesondere bei mehrstufigen Funktionen kann dadurch eine wiederholte Auslösung erzielt werden, wobei bei Überschreiten/Erreichen einer vordefinierten virtuellen Grenze bei jeder Wiederholung die mit der Geste assoziierte Funktion auf einer anderen Stufe, beispielsweise bei erhöhtem Genauigkeitsgrad, ausgeführt wird. Vorteilhafterweise kann der Anwender über solche Wiederholungen und Auslösungen auf geänderter Stufe durch entsprechende haptische Rückmeldungen informiert werden, ohne dass er gezwungen wäre, seinen Blick von der Fahrbahn abzuwenden.
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Dabei ist hervorzuheben, dass die haptischen Rückmeldungen vorzugsweise je nach Geste bzw. Gestenverlauf für den Anwender unterscheidbar sein sollen. D.h., die haptische Rückmeldung für das Überschreiten/Erreichen einer vordefinierten virtuellen Grenze durch die Geste ist vorzugsweise eine andere als die haptische Rückmeldung für die wiederholte Durchführung einer mit einer Geste assoziierten Funktion durch Halten des Körperteils/des Fingers an deren Endposition für eine vorbestimmte Zeit. So erkennt der Anwender bereits an der Art der haptischen Rückmeldung, ob beispielsweise eine Funktion erneut, aber ansonsten unverändert ausgeführt wird oder aber auf einer geänderten Stufe ausgeführt wird.
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Durch das Ermitteln und Einbeziehen der Anzahl der Finger, mit welchen eine Geste ausgeführt wird, in die Auswertung der Geste, ergibt sich eine weitere Auswertungsdimension, welche auf einfache Weise die Ausführung einer Funktion in variierter Form je nach Fingeranzahl ermöglicht (z.B. zwei Finger - schnelleres Scrollen als bei nur einem Finger).
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels gemäß der Erfindung, welches mit einem Ausführungsbeispiel einer Anwenderschnittstelle gemäß der Erfindung ausgestattet ist;
- 2 eine schematische Darstellung einer Interaktion eines Anwenders mit einem Ausführungsbeispiel einer Anwenderschnittstelle gemäß der Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Interaktion eines Anwenders mit einem Ausführungsbeispiel einer Anwenderschnittstelle gemäß der Erfindung;
- 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Interaktion eines Anwenders mit einem Ausführungsbeispiel einer Anwenderschnittstelle gemäß der Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Interaktion eines Anwenders mit einem Ausführungsbeispiel einer Anwenderschnittstelle gemäß der Erfindung; und
- 6 ein Flussdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fortbewegungsmittel in Form eines Personenkraftwagens 10 mit einer erfindungsgemäßen Anwenderschnittstelle 2. Ein Anwender 1 kann über Gesten ein Eingabefeld 3, welches eine berührungsempfindliche Oberfläche 4 aufweist, bedienen. Das Eingabefeld 3 ist vorzugsweise als Touchpad ausgeführt und kann beispielsweise in ein Lenkrad (nicht dargestellt) integriert sein. Zur Bedienung führt der Anwender 1 die Gesten vorzugsweise vollständig auf der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 aus. Das Eingabefeld 3 umfasst eine Sensoreinheit (nicht dargestellt), welche die von dem Anwender 1 eingegebenen Gesten erfasst, wobei das Erfassen das Erkennen der Geste umfasst. Die Anwenderschnittstelle 2 weist ferner eine Auswerteeinheit 6 auf, welche die erfassten Gesten auswertet. Die Auswerteeinheit 6 ist vorzugsweise in das Touchpad integriert, kann aber auch als separate elektronische Steuereinheit ausgebildet sein. Weiter weist die Anwenderschnittstelle 2 einen Datenspeicher 7 auf, der informationstechnisch mit der Auswerteeinheit 6 verbunden ist, auf welchem Computerprogrammcode zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Auswerteeinheit 6 und/oder das Eingabefeld 3 hinterlegt ist. Der Datenspeicher 7 ist vorzugsweise ebenfalls in das Touchpad integriert. Außerdem weist die Anwenderschnittstelle 2 eine Ausgabeeinheit 9 auf, welche in Abhängigkeit von den durch die Auswerteeinheit 6 ausgewerteten Gesten des Anwenders entsprechende Fahrzeugeinheiten, wie beispielsweise einen Motor oder ein Infotainment-System, gegebenenfalls über entsprechende, der jeweiligen Fahrzeugeinheit zugeordnete elektronische Steuergeräte 11 ansteuert und auf diese Weise die Ausführung von mit den erfassten Gesten assoziierten Funktionen veranlasst/auslöst.
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2 zeigt in schematischer Darstellung eine Interaktion eines Anwenders mit einer erfindungsgemäßen Anwenderschnittstelle 2. Gezeigt ist ein Eingabefeld 3 auf dessen berührungsempfindlicher Oberfläche 4 ein Anwender 1 mit seinem Finger 8 ein Wischgeste 12 von einer Anfangsposition P1 zu einer Endposition P2 ausführt. Die Wischgeste ist in 2 durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 12 angegeben. Der Pfeil gibt die Richtung der Wischgeste 12 an. Der Anwender 1 hält den Finger 8 an der Endposition P2 für eine bestimmte Zeit. Die Wischgeste 12 ist mit einer auszuführenden Funktion assoziiert. Das Halten des Fingers 8 an der Endposition P2 ist in 2 durch die durchgezogene Linie des Fingers 8 an der Endposition P2 im Vergleich mit der gestrichelten Linie des Fingers 8 an der Anfangsposition P1 dargestellt.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Wischgeste 12 von dem Eingabefeld 3 erfasst und von der Auswerteeinheit 6 ausgewertet. Dabei ermittelt die Auswerteeinheit 6 die Richtung der Wischgeste 12 und die Zeitdauer, welche der Finger 8 an der Endposition P2 der Wischgeste 12 verbleibt. Vorzugsweise können zusätzlich z.B. die Anfangsposition P1 der Wischgeste, die Endposition P2 der Wischgeste und/oder die Anzahl der für die Durchführung der Wischgeste eingesetzten Finger durch die Auswerteeinheit 6 ermittelt werden.
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Überschreitet die von der Auswerteeinheit 6 ermittelte Zeitdauer eine vordefinierte erste Grenzzeitdauer, die vorzugsweise in dem Datenspeicher 7 hinterlegt ist, so wird die mit der Wischgeste 12 assoziierte Funktion erneut ausgelöst. Dies hat den Vorteil, dass der Anwender 2 die eigentliche Wischgeste 12 nicht wiederholen muss. Die Wiederholung der mit der Wischgeste 12 assoziierten Funktion wird dem Anwender 2 bevorzugt durch eine Vibration des Eingabefeldes 3, insbesondere an der Endposition P2, oder ein sonstiges haptisches Feedback rückgemeldet.
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3 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Interaktion eines Anwenders 1 mit der Anwenderschnittstelle 2. Dabei ist das Bedienfeld 3 bzw. dessen berührungsempfindliche Oberfläche 4 mit beispielhaft vier vordefinierten virtuellen Grenzen 5 versehen, die in dem dargestellten Beispiel ein virtuelles Rechteck aufspannen. Überschreitet nun die vom Anwender 1 mittels seines Fingers 8 ausgeführte Wischgeste 12 eine der virtuellen Grenzen 5, sodass sich der Finger 8 von innerhalb des virtuellen Rechtecks nach außerhalb des virtuellen Rechtecks (wie in 3 gezeigt) oder vice versa bewegt, so erfolgt bei Überschreiten der virtuellen Grenze 5 bevorzugt eine Änderung der mit der Wischgeste 12 assoziierten Funktion. Auf diese Weise wird eine weitere Interaktionsdimension aufgespannt, wie sie beispielsweise bei einem mehrstufigen Wippschalter gegeben ist.
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Das Überschreiten einer virtuellen Grenze 5 kann beispielsweise durch Vergleich der Lage/Position der virtuellen Grenzen 5 mit der Anfangsposition P1 und der Endposition P2 durch die Auswerteeinheit 6 ermittelt werden. Hierbei kann die Richtung der Wischgeste 12 berücksichtigt werden. Liegt die Endposition P2 auf einer virtuellen Grenze, so kann vorgesehen sein, dass die mit der Wischgeste 12 assoziierte Funktion bereits bei Erreichen der virtuellen Grenze 5 geändert wird. In diesem Fall wird die Anfangsposition P1 nicht benötigt; es genügt die Endposition P2.
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Bei Überschreiten/Erreichen einer virtuellen Grenze 5 wird dem Anwender 2 vorzugsweise eine haptische Rückmeldung, beispielsweise in Form einer Vibration am Überschreitungs-/Erreichungsort der virtuellen Grenze 5, gegeben, sodass er nicht durch Blick auf das Eingabefeld 3 von der Verkehrssituation abgelenkt wird. Die haptische Rückmeldung bei Überschreiten/Erreichen einer virtuellen Grenze 5 unterscheidet sich bevorzugterweise von der haptischen Rückmeldung bei wiederholter Ausführung einer mit einer Geste 12 assoziierten Funktion, wie sie im Zusammenhang mit 2 beispielhaft beschrieben ist.
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Insbesondere eine mehrstufige Funktion, zum Beispiel die Einstellung einer einzuhaltenden maximalen Fahrgeschwindigkeit einerseits in 10 km/h-Schritten (Grobjustierung) und andererseits in 1 km/h-Schritten (Feinjustierung) kann mittels einer virtuellen Grenze 5 realisiert werden. Lässt der Anwender 1 seinen Finger 8 für eine bestimmte Zeitdauer, die die vordefinierte erste Grenzzeitdauer überschreitet (vergleiche die im Zusammenhang mit 2 beschriebene Interaktion) an der Endposition P2 liegen, so wird die mit der Wischgeste 12 assoziierte Funktion wiederholt, wobei sie vorzugsweise bei jeder Wiederholung bei Überschreiten/Erreichen der vordefinierten virtuellen Grenze 5 eine Änderung erfährt. Für das Beispiel, dass die Endposition P2 auf einer virtuellen Grenze 5 liegt, bedeutet das beispielsweise, dass bei einer mehrstufigen Funktion bei Erreichen der virtuellen Grenze 5 die Stufe geändert wird und die Wiederholung der Funktion auf der neuen/geänderten Stufe erfolgt. Zum Beispiel wird bei der ersten Durchführung der Wischgeste 12 die Feinjustierung der maximalen Fahrgeschwindigkeit in 1 km/h-Schritten durchgeführt, und bei der Wiederholung wird dann die Grobjustierung in 10 km/h-Schritten durchgeführt.
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4 ist eine schematische Darstellung, bei welcher durch die Auswerteeinheit 6 auch die Anzahl der die berührungsempfindliche Oberfläche 4 des Eingabefeldes 3 berührenden, die Geste durchführenden Finger 8 ermittelt und bei der Ausführung der mit der Geste assoziierten Funktion berücksichtigt wird. Im in Draufsicht linken Bereich der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 in 4 wird die Geste nur mit einem Finger 8 ausgeführt, während im in Draufsicht rechten Bereich der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 in 4 die Geste mit zwei Fingern 8 ausgeführt wird. Die Anzahl der jeweilig eingesetzten Finger 8 ist beispielhaft, solange sie unterschiedlich ist. Der Pfeil 13 gibt die Richtung der Geste an, bei welcher es sich in diesem Beispiel um eine Wischgeste handelt. Bevorzugt wird die mit der Geste assoziierte Funktion in Abhängigkeit von der ermittelten Anzahl der Finger 8 modifiziert ausgeführt, insbesondere verstärkt. Im dargestellten Beispiel wird bei einer Wischgeste mit nur einem Finger 8 in einer angezeigten Liste 14 beispielsweise eines Pull-Down-Menus nur um ein Listenelement weitergescrollt, sodass der Anwender 1 beim zweiten Listenelement (von oben gezählt) ankommt, während bei einer Wischgeste mit zwei Fingern 8 der Anwender 1 beim fünften Listenelement ankommt, d.h. die Liste 14 weiter gescrollt wird als bei einer Bedienung mit nur einem Finger 8.
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Bei der in 5 schematisch dargestellten Interaktion des Anwenders 1 mit der Anwenderschnittstelle 2 lässt der Anwender 1 seine Hand 8' mit sämtlichen Fingern 8 auf der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 des Eingabefeldes 3 ruhen. Das heißt, der Anwender 1 bewegt seine Hand für eine längere Zeitdauer nicht, wobei die Position, in der sich die Hand 8' bzw. deren Finger 8 befinden als Endposition einer Geste interpretiert werden kann, da keine weitere Bewegung für eine längere Zeitdauer erfolgt. Die Auswerteeinheit 6 ermittelt vorzugsweise die Bewegungsdistanz, die das Körperteil 8, 8' des Anwenders 1 auf der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 des Eingabefeldes 3 zurücklegt. Liegt die ermittelte Bewegungsdistanz unterhalb einer vordefinierten Mindestdistanz, wie im 5 dargestellten Fall, so vergleicht die Auswerteeinheit 6 zusätzlich die Zeitdauer, welche des die berührungsempfindliche Oberfläche 4 berührende Körperteil, also die Hand 8' mit ihren Fingern 8 in 5, in seiner Position verbleibt. Überschreitet die ermittelte Zeitdauer eine vordefinierte zweite Grenzzeitdauer, die größer als die oben erwähnte vordefinierte erste Grenzzeitdauer ist (vergleiche die obige Beschreibung der 2, bei der bei Überschreiten der vordefinierten ersten Grenzzeitdauer eine Wiederholung erfolgt), so wird die Auswertung der Anwenderbedieneingabe deaktiviert. D.h. die Auswerteeinheit 6 stoppt temporär die Auswertung der Bedieneingabe. Die vordefinierte Mindestdistanz und die vordefinierte zweite Grenzzeitdauer sind vorzugsweise in dem Datenspeicher 7 hinterlegt. Durch Bewegen des Körperteils 8, 8' über die vordefinierte Mindestdistanz hinaus kann der Anwender 1 die Auswertung von Bedieneingaben wieder aktivieren.
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6 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren darstellt. In einem ersten Schritt 100 wird eine Bedieneingabe in Form einer auf der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 des Bedienfeldes 3 ausgeführten Geste 12 eines Anwenders 1 erfasst. Die Erfassung kann durch das Bedienfeld 3 und/oder durch die Auswerteeinheit 6 der in 1 beispielhaft dargestellten Anwenderschnittstelle 2 erfolgen und umfasst ein Erkennen einer Geste 12. Anschließend wird in Schritt 200 die erfasste Bedieneingabe bzw. Geste 12 von der Auswerteeinheit 6 ausgewertet. Bei der Auswertung werden die Richtung der Geste 12, die Zeitdauer, welche des die Geste 12 ausführende Körperteil 8', 8 des Anwenders 1 in der Endposition P2 der Geste 12 verbleibt, und vorzugsweise zusätzlich die Anfangsposition P1, die Endposition P2 und/oder die Anzahl der bei der Durchführung der Geste 12 verwendeten Finger 8 ermittelt. Dann wird in Schritt 300 die Ausführung der mit der Geste 12 assoziierten Funktion in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Auswertung der Geste 12 veranlasst. Ist in Schritt 200 festgestellt worden, dass die Geste 12 mit mehr als einem Finger 8 ausgeführt worden ist, so wird in Schritt 300 eine modifizierte Ausführung der mit der Geste 12 assoziierten Funktion veranlasst/ausgelöst, beispielsweise eine Beschleunigung oder Verstärkung der Funktion (vergleiche die obige Beschreibung von 4).
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Im anschließenden Schritt 400 wird die ermittelte Zeitdauer, die die Geste 12 in ihrer Endposition P2 verbleibt, mit der vordefinierten ersten Grenzzeitdauer verglichen. Wird die vordefinierte erste Grenzzeitdauer überschritten, so wird die mit der Geste 12 assoziierte Funktion erneut ausgelöst und dem Anwender 1 vorzugsweise eine haptische Rückmeldung über die erneute Ausführung gegeben (vergleiche die obige Beschreibung von 2). Im folgenden Schritt 500 ermittelt die Auswerteeinheit 6, ob durch die Geste 12 eine vordefinierte virtuelle Grenze 5 erreicht oder überschritten wird. Insbesondere bei einer mit der Geste 12 assoziierten Funktion, die in mehreren Stufen durchgeführt werden kann (z.B. Grobjustierung versa Feinjustierung), verursacht ein Erreichen oder Überschreiten einer vordefinierten virtuellen Grenze 5 eine Änderung der Stufe der ausgeführten Funktion, d.h. es wird veranlasst, dass die weitere Ausführung der Funktion auf deren nächster Stufe erfolgt. Wurde in Schritt 400 festgestellt, dass eine Wiederholung der Geste 12 vom Anwender 1 durch Halten an deren Endposition über die erste Grenzzeitdauer hinaus gewünscht ist, so wird die Geste 12 auf der nächsten Stufe wiederholt (vgl. die Beschreibung der 3).
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Im folgenden Schritt 600 wird die ermittelte Zeitdauer, während welcher die Geste 12 nicht fortgeführt wird, aber die Finger 8 bzw. die Hand 8' des Anwenders 1 auf der berührungsempfindlichen Oberfläche 4 verbleibt, mit der vordefinierten zweiten Grenzzeitdauer verglichen. Das heißt, es wird vorzugsweise einerseits die Bewegungsdistanz der Finger 8 bzw. der Hand 8' ermittelt und mit einer vordefinierten Mindestdistanz verglichen, um festzustellen, ob überhaupt eine ausreichende Bewegung der Finger 8 bzw. der Hand 8' für eine Bedieneingabe erfolgt (ist), und andererseits wird ermittelt, ob die Mindestdistanz für einen längeren Zeitraum, der als untere Grenze die vordefinierte zweite Grenzzeitdauer hat, unterschritten bleibt. Ist beides der Fall, wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Anwenderschnittstelle 2 angenommen, dass der Anwender 1 keine Bedieneingabe vornehmen möchte, sondern einfach seine Hand 8' bzw. seine Finger 8 aus Bequemlichkeitsgründen auf dem Bedienfeld 3 ruhen lässt, ohne in Interaktion mit der Anwenderschnittstelle 2 treten zu wollen. Die Auswerteeinheit 6 deaktiviert daraufhin das Auswerten von Bedieneingaben.
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Im anschließenden Schritt 700 überprüft das Eingabefeld 3 oder/und die Auswerteeinheit 6, ob der Anwender 2 eine Änderung bei seiner Geste/Bedieneingabe durchgeführt hat, beispielsweise die Finger 8 weiter bewegt hat, die Richtung der Geste 12 geändert hat, die Anzahl der eingesetzten Finger 8 geändert hat, die Bewegungsdistanz über die Mindestdistanz hinaus erhöht hat, die Anfangsposition P1 der Geste 12 geändert hat (d.h. zu einer neuen Geste angesetzt hat) und Ähnliches. Ist eines davon der Fall, so wird die momentan veranlasste Funktion unterbrochen oder zumindest entsprechend der Änderung der Geste 12 abgeändert. Hatte die Auswerteeinheit 6 das Auswerten von Bedieneingaben in Schritt 600 deaktiviert, so aktiviert sie das Auswerten von Bedieneingaben nun wieder. Auf diese Weise kann von einer Interaktion unmittelbar zu einer Folgeinteraktion und der mit dieser assoziierten Funktion übergegangen werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorgesehen sein, dass die Verfahrensschritte 400 bis 700 in unterschiedlicher Reihenfolge und/oder zumindest teilweise parallel ausgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anwender
- 2
- Anwenderschnittstelle
- 3
- Eingabefeld
- 4
- berührungsempfindliche Oberfläche
- 5
- vordefiniertes virtuelles Viereck/Rechteck
- 6
- Auswerteeinheit
- 7
- Datenspeicher
- 8, 8'
- Finger, Hand, Körperteil
- 9
- Ausgabeeinheit
- 10
- Personenkraftwagen
- 11
- elektronisches Steuergerät
- 12
- Wischgeste
- 13
- Richtungspfeil
- 14
- Liste
- 100-700
- Verfahrensschritte
- P1
- Anfangsposition
- P2
- Endposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013002036 A1 [0003]
- DE 102014200609 A1 [0003]
- DE 102012021252 A1 [0005]
- DE 102017004860 A1 [0005]