DE19906535A1

DE19906535A1 - Bedieneinrichtung zur manuellen Eingabe von Steuersignalen an einen Controller

Info

Publication number: DE19906535A1
Application number: DE1999106535
Authority: DE
Inventors: Norbert Bendicks; Stefan Garneyer; Christoph Oster; Martin Wagner
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2000-08-31

Abstract

Eine Bedieneinrichtung zur manuellen Eingabe von Steuersignalen an einen Controller 6 zum Ausführen vorbestimmter Aktionen, welche Bedieneinrichtung 2 ein manuell in zumindest einer Betätigungsrichtung bewegbares Stellglied 3 mit einer Handhabe 4 zum Bedienen des Stellgliedes 3 zur Auswahl einer Funktion aus einem mehrere Funktionen enthaltenden Menü und/oder zur Auswahl eines einer Funktion zugeordneten Funktionswertes, einen Umschalter zum Umschalten zwischen einzelnen, mit dem Stellglied 3 bedienbaren Menüebenen und einen Wandler 5 zum Erzeugen der die Stellung des Stellgliedes 3 kennzeichnenden elektrischen, den Controller 6 beaufschlagenden Steuersignalen, ist dadurch bestimmt, daß der Handhabe 4 des Stellgliedes 3 auf den Tast- und/oder Spürsinn eines Benutzers wirkende Zustandsänderungsmittel 9 zum Ändern des Zustand der Handhabe 4 in Abhängigkeit von der jeweils aus- bzw. angewählten Funktion des Stellgliedes 3 zugeordnet sind, so daß bei jeder mit dem Stellglied 3 angewählten Funktion, eine mit dem Tast- und/oder Spürsinn erfaßbaren unterschiedlichen Zustand aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedieneinrichtung zum Beaufschlagen eines Controllers mit Steuersignalen an der Schnittstelle Mensch-Ma schine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bedieneinrichtung zur manuellen Eingabe von Steuersignalen an einen Controller zum Ausfüh ren vorbestimmter Aktionen, welche Bedieneinrichtung ein manuell in zu mindest einer Betätigungsrichtung bewegbares Stellglied mit einer Hand habe zum Bedienen des Stellgliedes zur Auswahl einer Funktion aus ei nem mehrere Funktionen enthaltenden Menü und/oder zur Auswahl eines einer Funktion zugeordneten Funktionswertes, einen Umschalter zum Umschalten zwischen einzelnen mit dem Stellglied bedienbaren Menü ebenen und einen Wandler zum Erzeugen der die Stellung des Stellglie des kennzeichnenden elektrischen, den Controller beaufschlagenden Steuersignalen.

Derartige Bedieneinrichtungen werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen im Rahmen integrierter Kontrollsysteme eingesetzt. Bei vorbekannten Be dieneinrichtungen kann das Stellglied beispielsweise in zwei Freiheitsgra den bewegbar sein. Ein Freiheitsgrad gestattet eine Drehbewegung des Stellgliedes; der weitere Freiheitsgrad dient zum Ausüben einer auf das Stellglied wirkenden Tastbewegung. Als Handhabe eines solchen Stell gliedes ist ein Drehknopf vorgesehen. Bestimmte Drehwinkel des Stell gliedes kennzeichnen einzelne Funktionen eines Menüs, so daß eine ent sprechende Menüpunkt- bzw. Funktionsanwahl durch Drehen des Stell gliedes erfolgt. Die unterschiedlichen, mit dem Stellglied anwählbaren Funktionen können beispielsweise die Klimaanlagenregelung, die Rege lung eines Audiosystems, die Verwendung eines Navigationssystemes, die Kommunikation mit einem Bordcomputer oder dergleichen sein. Zur systemseitigen Rückmeldung, welche Funktion durch das Stellglied aktuell aus- bzw. angewählt ist, ist der Bedieneinrichtung ein Monitor zugeordnet, auf dem eine entsprechende Anzeige erfolgt. Eine solche Anzeige kann etwa im Wege eines Rollbalkens, wobei die Balkenposition die jeweilig angewählte Funktion kennzeichnet, oder durch wechselnde Darstellungen erfolgen, wobei jeder Funktion eine eigene Monitordarstellung zugeordnet ist. Die Bedieneinrichtung umfaßt ferner einen Umschalter, mit dem zwi schen mehreren Ebenen des Menüs hin- und hergeschaltet werden kann. Ist das Stellglied auf einer anzuwählenden Funktion positioniert, kann durch Betätigen des Umschalters die Menüebene bezüglich der ausge wählten Funktion in eine tiefere Ebene gewechselt werden. Diese tiefere Menüebene kann ein Untermenü mit einer für das in der darüber befindli chen Ebene angewählte Menü charakteristischen Regelgrößen sein. In der tiefsten Menüebene ist vorgesehen, der jeweilig angewählten Funktion einen Funktionswert zuzuordnen.

Die Bestimmung der Stellgliedposition erfolgt mit einem elektromagnetisch arbeitenden Wandler. Befindet sich das Stellglied in einer vordefinierten Schaltstellung zur Anwahl einer bestimmten Funktion oder eines be stimmten Funktionswertes wird durch Betätigen des Umschalters diese Position an den Controller übermittelt, woraufhin dieser die unter der an gewählten Funktion gewünschte Aktion ausführt, überwacht und entspre chende Aktoren ansteuert.

Zur Orientierung eines Benutzers in einem solchen Steuer- und Kontroll system ist dieser auf die am Monitor angezeigten Systemrückmeldungen angewiesen. Nur in wenigen Fällen, beispielsweise bei einer Regelung der Lautstärke eines Audiosystems braucht der Benutzer nicht den Blick zum Monitor zu wenden, da er die vom Controller ausgeführte Aktion, nämlich das Regeln der Lautstärke in akustischer Form zurückgemeldet bekommt.

Eine systemseitige optische Rückmeldung an einen Benutzer hat jedoch zum Nachteil, daß beim Einsatz eines solchen Systems in einem Kraft fahrzeug der Benutzer, nämlich der Fahrer zum Erfassen der Systemein stellungen, seinen Blick vom Verkehrsgeschehen ab- und dem Monitor zuwenden muß. Der Monitor eines solchen integrierten Kontrollsystems ist üblicherweise im Bereich der Mittelkonsole angeordnet. Insbesondere bei Bedienmenüs mit mehreren Ebenen kann eine solche Bedienung nur er folgen, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers in nicht unbeträchtlichem Maße vom Verkehrsgeschehen ab- und zur Bedieneinrichtung mit dem Monitor hin gerichtet ist.

Zur Minimierung der Ablenkung des Fahrers bei einer solchen Bedienein richtung ist in der DE 197 12 049 A1 eine als Drehsteller ausgebildete Be dienvorrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher Bedienvorrichtung die Haptik des Drehstellers für die unterschiedlichen auszuwählenden Funk tionen unterschiedlich ausgestaltet ist. Im Unterschied zu den zuvor be schriebenen Systemen einer optischen Rückmeldung erfolgt bei diesem Systeme eine haptische Rückmeldung, da jede angewählte Funktion durch eine unterschiedliche Schalthaptik des Drehstellers gekennzeichnet ist. Auch wenn ein Benutzer im Wege einer solchen haptischen Rückmel dung, ohne das Verkehrsgeschehen aus den Augen lassen zu müssen, erfährt, in welcher Funktion sich die Bedienvorrichtung befindet, ist eine solche Rückmeldung erst dann möglich, wenn diese Funktion tatsächlich aus- und angewählt und zusätzlich der Drehsteller zum Erspüren der Haptik bewegt worden ist. Insbesondere, wenn mit einer Bedieneinrich tung mehrere Funktionen oder eine Menüsteuerung in mehreren Ebenen vollzogen werden soll, ist ein Benutzer hinsichtlich der Vielfalt der zu er spürenden haptischen Informationen zur eindeutigen Unterscheidung un terschiedlicher Funktionen in unterschiedlichen Menüebenen überfordert. Ferner müssen beider Suche nach der gewünschten Funktion über eine Erkennung der dieser Funktion zugeordneten Haptik mitunter zahlreiche Funktionen angewählt und bezüglich ihrer haptischen Eigenschaften aus probiert werden. Dies ist aufwendig, wenn ein bezüglich der haptischen Rückmeldungen ungeübter Benutzer sich in einem Menüzweig einer unte ren Ebene befindet und die untere Ebene eines gänzlich anderen Menüzweiges zu erreichen versucht.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Bedieneinrichtung zur manuellen Ein gabe von Steuersignalen an einen Controller zum Ausführen vorbe stimmter Aktionen der eingangs genannten Art dergestalt weiterzubilden, daß mit einer solchen Bedieneinrichtung nicht nur eine systemseitige Rückmeldung an den Benutzer zu einem Zeitpunkt vor einer tatsächlichen Funktionsanwahl möglich ist, sondern auch eine Orientierung innerhalb des Bedienmenüs erleichtert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Handhabe des Stellgliedes auf den Tast- und/oder Spürsinn eines Benutzers wir kende Zustandsänderungsmittel zum Ändern des Zustands der Handhabe in Abhängigkeit von der jeweils aus- bzw. angewählten Funktion des Stell gliedes zugeordnet sind, so daß bei jeder mit dem Stellglied angewählten Funktion die Handhabe einen mit dem Tast- und/oder Spürsinn erfaßba ren unterschiedlichen Zustand aufweist.

Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung verwendet für das Stellglied eine Handhabe, deren Zustände änderbar sind. So kann sich beispiels weise der Zustand einer solchen Handhabe hinsichtlich seiner Formge bung in Abhängigkeit von der jeweils ausgewählten Funktion des Stell gliedes unterschiedlich darstellen. Die Handhabe kann beispielsweise bei ihrer Positionierung auf einer ersten Funktion bzw. auf einem ersten Menüpunkt kreisrund, bei einem zweiten Menüpunkt dreieckig und bei einem dritten Menüpunkt viereckig ausgebildet sein. Entsprechend einer Änderung der äußeren Form der Handhabe kann als Zustandsänderung der Handhabe ebenfalls vorgesehen sein, die Kontakttemperatur unter schiedlich auszulegen oder auch die Handhabe in unterschiedliche Bewe gungen oder Bewegungssimulationen, beispielsweise Vibrationen zu ver setzen. Vorteilhaft bei einer Handhabe gemäß der Erfindung ist, daß be reits im Zeitpunkt einer Positionierung des Stellgliedes in einer für eine Funktion oder einen Menüpunkt vorgesehenen Position eine unmittelbare systemseitige Rückmeldung an den Benutzer durch entsprechende Adap tion der Ergonomie der Handhabe an die für diese Funktion definierte Ty pisierung erfolgt. Ein Benutzer braucht zur Betätigung der Bedieneinrich tung bzw. seines Stellgliedes seine Aufmerksamkeit nicht vom Verkehrs geschehen abzuwenden, wenn unterschiedliche Funktionen, die mit einer solchen Bedieneinrichtung ansteuerbar sind, ausgeübt werden sollen. Die ergonomische Rückmeldung kann solange erhalten bleiben, solange das Stellglied unverändert in dieser Position verbleibt. Folglich kann durch einfaches Berühren der Handhabe die aktuelle Funktionsstellung des Stellgliedes ertastet werden.

Es ist zweckmäßig, bei einer Bedienung eines Menüs mit mehreren Ebe nen zur ergonomischen Kennung der einzelnen Punkte eines Untermenüs die Charakteristik der ersten Menüebene beizubehalten, um dadurch die Übersichtlichkeit der Menüführung zu erhöhen. Ist beispielsweise als Grundmuster in der ersten Menüebene für einen Menüpunkt eine dreieckige Handhabe vorgesehen, so kann diese Grundform zur Identifizierung einzelner Menüpunkte eines Untermenüs beispielsweise durch Ändern der Kantenlänge, durch Ausbilden von Griffnoppen oder dergleichen erfolgen. Auch kann die absolute Größe der Handhabe als Variable zur Identifizie rung derartiger Untermenüpunkte eingesetzt werden.

Die ergonomische Flexibilität der Handhabe läßt sich beispielsweise da durch realisieren, daß die Handhabe einen Grundkörper aufweist, dem flexible Kammern zugeordnet sind, die pneumatisch oder hydraulisch be aufschlagbar sind. Die flexiblen Kammern sind beispielsweise nach Art eines Ballons mit einer vordefinierten Konfiguration ausgebildet. So kön nen einem kreisrunden Grundelement der Handhabe vier derartige Bal lons zugeordnet sein, die bei einer pneumatischen oder hydraulischen Beaufschlagung etwa dreieckig ausgebildet und dergestalt zu dem Grundkörper angeordnet sind, daß sich daraus ein Quadrat ergibt. In ei nem anderen Fall ist vorgesehen, einen Ringkörper als Handhabe einzu setzen, in den mehrere Ballons eingesetzt sind, so daß aus dem Ringkör per mit einer zunächst annähernd glatten Oberfläche nach einer Beauf schlagung der Ballons eine genoppte Handhabe erstellbar ist. Die pneu matische oder hydraulische Befüllung der Ballons oder der Kammern kann unabhängig voneinander oder auch in Kammer- bzw. Ballongruppen zur Erzielung bestimmter Formen erfolgen. Kombiniert werden kann diese ergonomische, über die äußere Form herbeigeführte Funktionsunter scheidung zusätzlich durch Ändern der Kontakttemperatur, beispielsweise durch Einströmen eines wärmeren Mediums in die Ballons oder durch pul sierendes Be- und Entfüllen der Kammern bzw. der Ballons um ein Vibra tionsgefühl beim Benutzer zu simulieren.

Das Stellglied eines solchen Bedienelementes kann drehbar und/oder auch zur Bewegung in unterschiedlichen Richtungen entsprechend eines sogenannten "Joysticks" ausgebildet sein. Zweckmäßig ist das Vorsehen eines Umschalters, der durch Drücken des Stellgliedes und somit durch Bewegen des Stellgliedes in Richtung seiner Längsachse erfolgt. Eine solche Bedieneinrichtung kann in einem Kraftfahrzeug beispielsweise eine zentrale Bedieneinrichtung zum Regeln und Steuern unterschiedlicher Kraftfahrzeugmodule oder auch ein Lenkstockschalter sein, in dem unter schiedliche Funktionen vereint sind. In Abhängigkeit von der jeweiligen, durch einen Lenkstockschalter zu betätigenden Funktion, beispielsweise Beleuchtungseinschaltung, kann einem Fahrer eine Rückmeldung nicht nur optisch über eine Anzeige im Armaturenbrett, sondern auch über eine ergonomisch wirksame Zustandsänderung des Schaltgriffes selbst erfol gen. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn tagsüber mit Licht gefahren wird, da dieses, wenn keine entsprechende Anzeige im Armaturenbrett erfolgt, für einen Fahrer nicht ohne weiteres ersichtlich ist.

Eine solche Bedieneinrichtung kann zweckmäßigerweise dadurch weiter gebildet sein, daß dieser eine adaptive Haptik zugeordnet ist. Mit einer solchen Haptik können unterschiedliche Funktionen oder Funktionswerte bereiche mit unterschiedlichen Haptiken von einem Benutzer abgefahren werden, so daß auch die Schalthaptik des Bedienelementes zur system seitigen Rückmeldung angewählter Funktionen und/oder Funktionswerte eingesetzt werden kann. Dabei dient eine solche Funktions- oder Funk tionswert spezifische Haptik lediglich zur Orientierung innerhalb einer an gewählten Funktion.

Das Stellglied der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung kann das Ba sismodul eines modular aufgebauten Bedieneinrichtungssystems sein. Dem Stellglied ist in Abhängigkeit seiner Einsatzfunktion ein bestimmtes Haptikmodul zugeordnet, mit dem die gewünschte Schalterhaptik erzeugt wird. Entsprechend der eingesetzten Benutzung kann als weiteres Modul die Handhabe des Stellgliedes vorgesehen sein, deren änderbare Ergo nomie als Adaption unterschiedlicher Funktionen oder Funktionswerte auch hinsichtlich seiner Adaptivität an bestimmte Gegebenheiten für den Einsatz einer solchen Bedieneinrichtung angepaßt sein kann. Als Wandler ist zweckmäßigerweise ein analog arbeitender elektromagnetischer Wandler vorgesehen, wobei zum Erfassen eines mehrdimensional be wegbaren Stellelementes der Wandler ein dreidimensional angeordnetes Sensorarray, beispielsweise Hallsensoren in einer orthogonalen Anord nung zueinander umfaßt und als Signalgeber dem Stellelement ein Ma gnet oder eine Magnetanordnung zugeordnet ist. Die Hallsensoren sind bei einer solchen Ausgestaltung zweckmäßigerweise nur soweit vonein ander und auch nur soweit von dem signalgebenden Magneten beabstan det, daß sich alle drei Hallsensoren in jeder möglichen Schaltstellungen des Stellgliedes im Bereich des signalgebenden Magneten befinden. Jede gewünschte Schaltstellung läßt sich somit durch charakteristische Aus gangswerte dieser Schaltstellung der einzelnen Hallsensoren definieren. Auf diese Weise ist nicht nur eine stufenlose Adaption der Bewegung des Stellelementes, sondern auch eine Programmierung und Nachjustage von Schaltpunkten möglich. Bei einer solchen Ausgestaltung kann diese Be dieneinrichtung als sogenannte Universalbedieneinrichtung vormontiert werden; eine Anpassung dieser Bedieneinrichtung an die jeweiligen Um stände erfolgt dann durch entsprechende Programmierung des Wandlers, der Haptik sowie der adaptiven Ergonomie der Handhabe.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figu ren. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer an weitere Kompo nenten angeschlossenen Bedieneinrichtung zur manuellen Eingabe von Steuersignalen an einen Controller,

Fig. 2 eine tabellarische Darstellung der Änderung des Formzu standes der dem Stellglied der Bedieneinrichtung der Fig. 1 zugeordneten Handhabe in Abhängigkeit unterschiedlich an gewählter Menüebenen und

Fig. 3 eine Tabelle darstellend eine Verknüpfung einer an unter schiedliche Funktionen gekoppelten Schalthaptik sowie eine unterschiedliche Funktionen gekoppelten Grifform der Hand habe.

Ein zentrales Kontrollsystem 1 eines Kraftfahrzeuges dient zur Einstellung und Regelung unterschiedlicher Funktionen, wie beispielsweise der Re gelung der Klimaanlage, der Regelung eines Audiosystems, der Kommu nikation mit einem Bordcomputer sowie als Telefon- und Navigations system. Zur manuellen Eingabe der gewünschten Steuerbefehle dient eine Bedieneinrichtung 2, die als sogenanntes "All-In-One" Bedienelement ausgestaltet ist. Die Bedieneinrichtung 2 besteht aus einem Stellglied 3, dem eine als Griffelement ausgebildete Handhabe 4 zugeordnet ist. Über die Handhabe 4 wird von einem Benutzer das Stellglied 3 bedient, wobei die Handhabe 4 Teil des Stellgliedes 3 sein oder mit diesem in einer me chanischen Kopplung stehen kann. Das Stellglied 3 steht mit einem elek tromagnetischen Wandlermodul 5 im Eingriff, mit dem eine Erfassung der Stellung des Stellgliedes 3 in seinem gesamten möglichen Bewegungsbe reich dient. Das in Fig. 1 gezeigte Wandlermodul ist zur Erfassung einer dreidimensionalen Stellgliedbewegung ausgelegt, wobei dem Stellglied ein signalgebender Dauermagnet und als Empfänger drei Hallsensoren in einer orthogonalen Anordnung zueinander vorgesehen sind. Zusätzlich ist dem Wandlermodul 5 eine Drehwinkelerfassungseinrichtung, ebenfalls nach magnetoelektrischen Prinzipien arbeitend, zugeordnet, so daß auch Drehbewegungen bzw. Winkelstellungen des Stellgliedes 3 erfaßbar sind. Ausgangsseitig ist das Wandlermodul 5 an den Eingang eines Controllers 6, etwa eines Mikroprozessors angeschlossen. Dem Controller 6 ist ein Speichermodul 7 zugeordnet, in dem funktionsspezifische Daten und Funktionswerte hinterlegt sind. Bei dem Speichermodul 7 handelt es sich um einen beschreib- und lesbaren Speicher, so daß festgestellte Ände rungen oder bei Wunsch nach zusätzlichen Schaftstellungen die entspre chenden Daten in dem Speichermodul 7 hinterlegbar sind. Der Controller 6 dient zum funktionsabhängigen Ansteuern von bestimmten Aktoren, wobei in der Darstellung der Fig. 1 der Einfachheit halber lediglich drei Aktoren A₁, A₂ und A₃ dargestellt sind.

Der Bedieneinrichtung 2 ist ferner ein Haptikmodul 8 sowie ein Ergono mikmodul 9 zugeordnet. Das Haptikmodul 8 dient zum Bereitstellen von unterschiedlichen auf das Stellglied 3 wirkenden Schalt- oder Bedienhap tiken in Abhängigkeit der über das Stellglied 3 eingestellten Funktion. Das Ergonomikmodul 9 dient zur Formänderung der Handhabe 4 in Abhängig keit einer angewählten Funktion des Stellgliedes 3. Zusätzlich ist an den Controller 6 ein Monitor 10 angeschlossen, auf dem die Menüführung des zentralen Kontrollsystems optisch nachvollziehbar ist und welches insbe sondere auch zum Darstellen von Routen oder Karten im Rahmen eines Navigationssystems dient. Zur Bedienung des Kontrollsystems 1 kann dieser jedoch dunkel geschaltet sein.

Die drei Aktoren A₁, A₂ und A₃ können über das Stellglied 3 angesteuert und bedient werden. Damit ein Benutzer des zentralen Kontrollsystems 1 die gewünschten Aktionen der Aktoren A₁-A₃ einstellen kann, bedient dieser die Handhabe 4. Mit der Handhabe 4 können in einer ersten Menüebene, wie in Fig. 2 dargestellt, drei unterschiedliche Funktionen bzw. Menüpunkte angewählt werden. Diese drei Funktionen stehen für eine Ansteuerung der drei Aktoren A₁-A₃. Je nachdem in welcher Stel lung sich das Stellglied 3 befindet, ist die Handhabe 4 bezüglich ihrer Formgebung unterschiedlich konfiguriert. Vorausgesetzt einem Benutzer dieses Systems 1 ist die unterschiedliche Formcodierung der Handhabe 4 geläufig, erfährt er durch reines Anfassen bzw. Ertasten der Handhabe 4, in welcher Funktionsstellung sich die Handhabe 4 befindet. So weist die Handhabe 4 eine runde Form auf, wenn mit dem Stellglied der Aktor A₁ angewählt ist. Ist der Aktor A₂ angewählt, weist die Handhabe 4 eine qua dratische Form auf; bei einer Anwahl des Aktors A₃ ist die Form der Handhabe 4 dreieckig. Diese auf den Tast- und Spürsinn eines Benutzers wirkende systemseitige Rückmeldung erlaubt eine Systemanalyse, ohne daß der Benutzer das Verkehrsgeschehen aus den Augen lassen muß.

Folglich bleibt die gesamte optische Aufmerksamkeit auf den Verkehr hin gerichtet. Befindet sich das Stellglied 3 nicht in der gewünschten Funk tionsauswahl, dann kann die Handhabe 4 durch Drehen einer anderen Funktionsauswahl zugeführt werden. Die auf das Stellglied 3 über das Haptikmodul 8 einwirkende Haptik ist in der ersten Menüebene durch drei Rastungen gleicher Raststärke gekennzeichnet. Sobald das Stellglied 3 soweit durch die Handhabe 4 bewegt worden ist, daß die nächste Funk tion angewählt ist, ändert sich die Form der Handhabe 4, beispielsweise aus der dem Aktor A₁ zugeordneten runden Form, in die dem Aktor A₂ zu geordnete quadratische Form. Ohne tatsächlich in die zweite Ebene der neugewählten Funktion einsteigen zu müssen, erfährt ein Benutzer durch die unmittelbar bei Anwählen der Funktion in der ersten Menüebene ein tretende Formänderung, welche Funktion momentan angewählt ist.

Durch Betätigen eines Umschalters, der bei der in Fig. 1 dargestellten Bedieneinrichtung 2 durch Drücken der Handhabe 4 betätigbar ist, kann aus der ersten in die zweite Menüebene gewechselt und eine bestimmte, dem jeweiligen Aktor zugeordnete Funktion ausgewählt werden. Diese zweite Menüebene kann in Abhängigkeit von dem anzusteuernden Aktor unterschiedliche Schaltpunkte aufweisen, der je nach Menüpunkt auch unterschiedliche Schalthaptiken zugeordnet sein können.

Befindet sich das zentrale Kontrollsystem 1 in einem Untermenü, ändert sich die Form der Handhabe 4 erneut, wobei jedoch die jeweiligen Grundformen erhalten bleiben. Die in der zweiten Menüebene eintretende Formänderung wird dadurch bewirkt, daß umfänglich zur Grundform - Kreis, Quadrat oder Dreieck - zusätzlich kleine Noppen ausgebildet sind, die charakteristisch für das Befinden des zentralen Kontrollsystems in der zweiten Menüebene sind. Durch eine Betätigung des Umschalters kann aus der zweiten Menüebene die dritte Menüebene angewählt werden.

Über das Ergonomikmodul 9 wird die Form der Handhabe 4 erneut geän dert, wobei die Noppen verglichen zur zweiten Menüebene in der dritten Menüebene deutlich stärker ausgebildet sind. Durch die systemseitige über das Ergonomikmodul 9 erfolgte Rückmeldung an den Benutzer kann dieser erspüren, daß er sich nunmehr in der dritten Menüebene befindet. Diese Menüebene, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die un terste Menüebene darstellt, dient zum Eingeben von Funktionswerten ent sprechend für eine in der zweiten und ersten Ebene ausgewählten Funk tion.

Die Bedieneinrichtung 2 ist so konfiguriert, daß nach einem bestimmten Warteintervall, in dem keine Bedienung systemseitig festgestellt werden konnte, die Handhabe 4 sich formlich in die der ersten Ebene zugeordnete Form zurückbildet. Ein manuelles Zurückwählen in die erste Menüebene ist dann nicht notwendig.

In Fig. 3 sind beispielhaft in einer Tabelle mögliche Schalthaptiken und mögliche Grifformen einer Handhabe und der dritten Tabellenspalte ihre Wirkung auf dem Benutzer wiedergegeben. Die in der Schalthaptik unter schiedlich groß angegebenen Schaltpunkte sind unterschiedlich deutlich haptisch gekennzeichnete Punkte. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Schalthaptik an bestimmte sich ändernde Umstände adaptierbar ist. Bei spielhaft sei hier bei einem Telefonsystem die Menüauswahl "Ruf nummernspeicher" angegeben. Entsprechend der gespeicherten Telefon nummern weist die dieser Funktion zugeordnete Schalthaptik eine ent sprechende Anzahl an Rastpunkten auf. Erhöht sich die Zahl der ein getragenen Telefonnummern, erhöht sich auch die Zahl der über das Haptikmodul 8 bereitgestellten Rastpunkte. Telefonnummern, die beson ders häufig benutzt werden, können durch die Schalthaptik durch einen besonders gekennzeichneten Rastpunkt spürbar gemacht werden.

Das in den Figuren dargestellte zentrale Kontrollsystem 1 kann zusätzlich dadurch weitergebildet sein, daß der Controller 6 mit zusätzlichen Infor mationen versorgt wird, die zur Rückmeldung an den Benutzer je nach Information unterschiedliche Module der Bedieneinrichtung 2 beaufschla gen können. Beispielsweise kann die Meldung eines Fehlers in einem be stimmten Menü oder in einem bestimmten Menüpunkt sich durch eine Sperrung dieses Menüs oder dieses Menüpunktes durch das Haptikmo dul 8 oder auch durch eine entsprechende Änderung der Handhabe 4 in folge einer Beaufschlagung des Ergonomikmoduls 9 bemerkbar machen. Eine solche Fehlermeldung kann beispielsweise ein Vibrieren der Bedien einrichtung 2 oder ein simuliertes Vibrieren zur Folge haben.

Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, daß durch Ausnutzen des Tast- und/oder Spürsinns eines Benutzers dieser Spürsinn als Emp fangsmedium zum Empfangen bestimmter Informationen zur Bedienung einer Bedieneinrichtung verwendet werden kann. Dadurch wird nicht nur die Schaltsicherheit erhöht, sondern auch ein weitestgehend ablen kungsfreies Schalten ermöglicht.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1

Zentrales Kontrollsystem

2

Bedieneinrichtung

3

Stellglied

4

Handhabe

5

Wandlermodul

6

Controller

7

Speichermodul

8

Haptikmodul

9

Ergonomikmodul

10

Monitor
A₁

-A₃

Aktoren

Claims

1. Bedieneinrichtung zur manuellen Eingabe von Steuersignalen an einen Controller (6) zum Ausführen vorbestimmter Aktionen, wel che Bedieneinrichtung (2) ein manuell in zumindest einer Betäti gungsrichtung bewegbares Stellglied (3) mit einer Handhabe (4) zum Bedienen des Stellgliedes (3) zur Auswahl einer Funktion aus einem mehrere Funktionen enthaltenden Menü und/oder zur Aus wahl eines einer Funktion zugeordneten Funktionswertes, einen Umschalter zum Umschalten zwischen einzelnen, mit dem Stell glied (3) bedienbaren Menüebenen und einen Wandler (5) zum Er zeugen der die Stellung des Stellgliedes (3) kennzeichnenden elektrischen, den Controller (6) beaufschlagenden Steuersignalen, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhabe (4) des Stellgliedes (3) auf den Tast- und/oder Spürsinn eines Benutzers wirkende Zu standsänderungsmittel (9) zum Ändern des Zustands der Hand habe (4) in Abhängigkeit von der jeweils aus- bzw. angewählten Funktion des Stellgliedes (3) zugeordnet sind, so daß bei jeder mit dem Stellglied (3) angewählten Funktion, eine mit dem Tast- und/oder Spürsinn erfaßbaren unterschiedlichen Zustand aufweist.

2. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsänderungsmittel (9) zum Ändern der äußeren Form der Handhabe (4) vorgesehen sind.

3. Bedieneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (4) flexible Kammern aufweist, die jeweils an ein pneumatisch oder hydraulisch arbeitendes Betätigungssystem zum Befüllen bzw. Entleeren der Kammern angeschlossen sind, so daß durch eine Beaufschlagung einer oder mehrerer vorbestimmter Kammern die äußere Formgebung der Handhabe (4) einstellbar ist.

4. Bedieneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern durch elastische Ballons gebildet sind, die in ei nen Ringkörper der Handhabe (4) eingesetzt und nach einer Be füllung von der Mantelfläche der Handhabe (4) abragend angeord net sind.

5. Bedieneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhabe mechanische Mittel zum Ändern seiner äußeren Formgebung zugeordnet sind.

6. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprü che 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsände rungsmittel zum Ändern der fühlbaren Kontakttemperatur ausgelegt sind.

7. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprü che 2 bis 5 oder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsänderungsmittel auf die Handhabe einwirken, um un terschiedliche Bewegungen der Handhabe zu simulieren.

8. Bedieneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die simulierten Bewegungen Vibrationen sind.

9. Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (3) in mehreren Richtungen bewegbar und eine dieser Bewegungsrichtungen zum Betätigen des Umschalters vorgesehen ist.

10. Bedieneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter durch Bewegen des Stellgliedes (3) in axia ler Richtung betätigbar ist.

11. Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (3) zum Auswählen unter schiedlicher Funktionen drehbar ist.

12. Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (3) in zwei Richtungen schwenkbar ist.

13. Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinrichtung (2) das Zentralbe dienelement eines zentralen Kontrollsystem (1) eines Kraftfahrzeu ges ist.

14. Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinrichtung als Lenkstockschalter eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.