-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedienen der Mechanik einer motorisch positionsveränderlichen Anzeigeeinheit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung intuitive Bedienschritte zum Bedienen einer positionsveränderlichen Anzeigeeinheit unter Verwendung bereits für andere Zwecke vorgesehener Hardware.
-
Stand der Technik
-
Im Stand der Technik sind für Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMS, engl. „Human-Machine-Interface“ (HMI)) Anzeigevorrichtungen bekannt, welche zwischen einer verborgenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegt werden können. Insbesondere für motorisch positionsveränderliche Anzeigeeinheiten haben sich separate Bedieneinheiten (Knöpfe, Taster o.Ä.) bewährt, mittels welcher der Anwender die eine oder andere Position für die Anzeigeeinheit ansteuern kann.
-
Moderne Fahrzeuge verfügen zudem über Sensorik, welche eine Gestenerkennung unterstützt. Mit Hilfe einer solchen Sensorik können einzelne Funktionen durch vordefinierte Gesten gestartet werden, ohne dass der jeweiligen Funktion ein eigenes Bedienelement zugeordnet ist.
-
DE 10 2007 0123 141 B4 offenbart ein Verfahren zur Einstellung wenigstens eines Komfortsystems in einem Kraftfahrzeug, in welchem ein Nachjustieren einer Infotainmentanlage durch eine Handgeste vorgeschlagen wird. Beispielsweise wird unter Verwendung eines Kamerasystems ein Bereich der Mittelkonsole überwacht und im Ansprechen auf ein Erkennen einer vordefinierten Geste die Lautstärke, Balance, Fader usw. eines Infotainmentsystems eingestellt.
-
DE 20 2011 105 500 U1 offenbart eine Haltevorrichtung zur Halterung eines Tablet-PCs in einem Kraftfahrzeug, bei welcher eine Aufnahme in einen Schacht einschiebbar ist, um den Tablet-PC in eine verborgene Position zu bringen. Um den Tablet-PC in der verborgenen Position zu bedienen, wird ein Infrarotsensor an der Haltevorrichtung vorgeschlagen, der Gesten einer Bedienungsperson (z.B. eine Wischbewegung oder dergleichen) berührungslos erkennen kann. Die Bewegung der Haltevorrichtung in die verborgene Position bzw. aus der verborgenen Position wird in herkömmlicher Weise über eine Kippmechanik (z.B. in Verbindung mit Torsionsfedern) veranlasst.
-
Die vorstehend genannten Offenbarungen schöpfen die Möglichkeiten zur Erhöhung einer Bedienergonomie bei der Bedienung einer motorisch positionsveränderlichen Anzeigeeinheit nicht hinreichend aus. Es ist daher eine Aufgabe, den vorstehend genannten Bedarf zu stillen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst. Das Verfahren dient der Bedienung einer Mechanik einer motorisch positionsveränderlichen Anzeigeeinheit. Die Anzeigeeinheit kann beispielsweise ein Bildschirm einer zentralen, in einem Fahrzeug befestigten, Mensch-Maschine-Schnittstelle sein. Je nach Kinematik der verwendeten Mechanik werden solche Geräte auch als „Flap-Display“ bezeichnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sei unter dem Begriff „motorisch“ grundsätzlich jegliche durch Fremdenergie angetriebene Positionsveränderung verstanden. Beispielsweise kann eine gespannte Feder in Verbindung mit einem Dämpfer für einen Antrieb der Mechanik sorgen. Klassischerweise werden jedoch Elektromotoren verwendet, welche eine besonders präzise und in weitem Umfang steuerbare Positionsveränderung ermöglichen. In einem ersten Schritt wird eine Geste eines Anwenders erfasst, was beispielsweise durch eine Annäherungssensorik erfolgen kann. Beispielsweise sind Ultraschallsendeempfänger, optische Systeme (Kamerasysteme) oder andere Sensoren (z.B. Infrarot-LED-Sendeempfänger, kapazitive Sensoren) verwendbar. Nachdem die Geste sensorisch erfasst worden ist, wird die Gestalt der Geste analysiert. Mit anderen Worten wird der räumliche Verlauf der Geste bzw. die Trajektorie des verwendeten Eingabemittels ermittelt und auf vorbestimmte Parameter hin untersucht. Diese Parameter können beispielsweise eine Geschwindigkeit, eine Form, ein Abstand zu dem Sensor bzw. zu der Anzeigeeinheit etc. sein. Anschließend wird das Analyseergebnis klassifiziert. Hierbei werden vordefinierte Bewegungsmuster, welche beispielsweise lokal gespeichert sein können, mit dem aktuell ermittelten Analyseergebnis verglichen. Sofern das Analyseergebnis mit einem vordefinierten Klassifikationsergebnis übereinstimmt, wird ein Motor zur Positionsveränderung der Anzeigeeinheit automatisch angesteuert. Auch kann das Ansteuern eine vordefinierte Trajektorie für die Anzeigeeinheit bewirken. Beispielsweise kann die Anzeigeeinheit aus einer entfalteten Position in eine verborgene Position oder umgekehrt aus einer verborgenen Position in eine vollständig entfaltete Position gebracht werden. Selbstverständlich sind auch in Abhängigkeit entsprechender vordefinierter Klassifikationsergebnisse Zwischenpositionen denkbar, welche beispielsweise unterschiedliche Neigungen oder Schwenkstellungen der Anzeigeeinheit aufweisen. Zusammengefasst sind also sämtliche Verstellbewegungen als motorische Positionsveränderungen möglich. Auf diese Weise können intuitive Bediengesten zur Positionsveränderung der Anzeigeeinheit verwendet werden und (da auf vorhandene Hardware zurückgegriffen werden kann) Kosten und Bauraum gespart werden.
-
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Bevorzugt kann die Geste optisch und/oder kapazitiv erkannt werden. Als optische Gestenerkennung sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine Verwendung im Infrarotbereich arbeitender Lichtsendeempfangseinrichtungen (z.B. Infrarot-LED-Sendeempfangsarray) verstanden. Grundsätzlich sind erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Gesten entweder als unter Kontakt mit einer Oberfläche (z.B. Oberfläche der Anzeigeeinheit) oder frei im Raum ausgeführte Gesten möglich. Die optische und/oder kapazitive Erkennung kann verschleißfrei ausgeführt werden, was Fehlfunktionen vorbeugt.
-
Beispielsweise kann die Geste eine im Wesentlichen vertikale oder horizontale Wischgeste umfassen. Da die Trajektorie bekannter positionsveränderlicher Anzeigeeinheiten häufig eine vertikale Bewegung umfasst, ist eine vertikale Bewegung als Geste für den Anwender grundsätzlich besonders intuitiv. Wird jedoch beispielsweise eine horizontal erstreckte Annäherungssensorik (z.B. in Form einer Leiste unterhalb der Anzeigeeinheit) zur erfindungsgemäßen Gestenerkennung verwendet, kann eine im Wesentlichen horizontale Wischgeste auf oder vor der Sensorik ebenfalls für den Anwender intuitiv verstanden werden.
-
Sofern der Schritt des Klassifizierens eine vertikale Wischgeste von unten nach oben ermittelt, kann die Position der Anzeigeeinheit in eine betriebsbereite Position verändert werden. Eine solche Position wird auch als „ausgefahrene“ Position bezeichnet. Mit anderen Worten ist die Anzeigeeinheit in der betriebsbereiten Position für den Anwender ablesbar.
-
Wird hingegen eine vertikale Wischgeste von oben nach unten klassifiziert, kann die Position der Anzeigeeinheit aus einer ausgefahrenen Position in eine verborgene Position verändert werden. In einer solchen verborgenen Position ist die Anzeigeeinheit zwar nicht einsehbar, ist jedoch vor mechanischen Einflüssen geschützt und schränkt das Blickfeld des Anwenders nicht unnötig ein.
-
Wird eine horizontale Wischgeste klassifiziert, kann die Position der Anzeigeeinheit entweder von einer betriebsbereiten in eine verborgene Position oder aus der verborgenen Position in eine betriebsbereite Position verändert werden. Die Richtung der Positionsveränderung kann dabei einerseits in Abhängigkeit einer aktuellen Position erfolgen, indem bei Erkennen der horizontalen Wischgeste die aktuelle Position unabhängig von der Richtung der Wischgeste gewechselt wird. Andererseits kann die Richtung der Positionsveränderung in Abhängigkeit der Richtung der Wischgeste erfolgen, indem beispielsweise eine horizontale Wischgeste von links nach rechts die Anzeigeeinheit aus der verborgenen Position in die betriebsbereite Position, oder eine Wischgeste von rechts nach links die Anzeigeeinheit in eine betriebsbereite bringt. Auch der umgekehrte Fall ist selbstverständlich als im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
-
Bevorzugt werden im Rahmen des Klassifizierens auch ein Startpunkt und ein Endpunkt der Geste berücksichtigt. Insbesondere kann eine relative Lage bzw. eine Entfernung zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt dahingehend ausgewertet werden, in welchem Maße bzw. zwischen welchen Positionen die Anzeigeeinheit zu bewegen ist. Insbesondere kann hierbei der Startpunkt der Geste zur aktuellen Position der Anzeigeeinheit korrespondieren, während der Endpunkt der Geste mit einer gewünschten Endposition der Anzeigeeinheit korrespondiert. Auf diese Weise ist eine intuitive Veränderung zwischen unterschiedlichen betriebsbereiten Positionen der Anzeigeeinheit möglich.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, durch welche die Vorteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens verwirklicht werden. Die Vorrichtung umfasst eine Mechanik zur motorischen Positionsveränderung einer Anzeigeeinheit. Weiter umfasst die Vorrichtung einen Sensor zur Erfassung einer Geste eines Anwenders. Zum Auswerten der Sensorsignale ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche zum Analysieren der Geste sowie zum Klassifizieren des Analyseergebnisses eingerichtet ist. Weiter ist die Auswerteeinheit eingerichtet, Referenzwerte zur Verwendung bei der Klassifikation auszulesen und in Verbindung mit dem Analyseergebnis zu verarbeiten. In Abhängigkeit der Klassifikation wird eine der ermittelten Klasse zugeordnete motorische Positionsveränderung der Anzeigeeinheit durch entsprechende Ansteuerung der Mechanik vorgenommen. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen denen in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen werden darf.
-
Die Anzeigeeinheit kann Bestandteil des erfindungsgemäßen Schutzbereiches sein, ist jedoch kein essentielles Merkmal. Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung jedoch wird die Anzeigeeinheit durch die erfindungsgemäße Mechanik zumindest zwischen einer betriebsbereiten und einer verborgenen Position bewirkt. Die verborgene Position ermöglicht einen maximalen mechanischen Schutz und gewährleistet eine minimale Einschränkung des Sichtfeldes des Anwenders, sofern dieser die Anzeigeeinheit nicht bestimmungsgemäß verwenden möchte. Die betriebsbereite Position hingegen ermöglicht eine bestimmungsgemäße Verwendung der Anzeigeeinheit.
-
Der erfindungsgemäß verwendete Sensor kann zudem eingerichtet sein, im bestimmungsgemäßen Betrieb der Anzeigeeinheit eine Steuerung von Anzeigeinhalten vorzunehmen. Beispielsweise können somit Gesten zur Steuerung eines Menüs verwendet werden, welches auf der Anzeigeeinheit dargestellt wird. Da ein solcher Sensor ohnehin erforderlich ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Verwendung vorhandener Hardware kostengünstig implementiert werden.
-
Der Sensor kann beispielsweise als LED-Array ausgestaltet sein, welches insbesondere im Wesentlichen horizontal in einem Fortbewegungsmittel verbaut sein kann. Zur Erkennung von Gesten im Bereich der Anzeigeeinheit wird zudem vorgeschlagen, dass das LED-Array in einem Bereich kurz unterhalb der ausgefahrenen Anzeigeeinheit angeordnet ist. Eine Bedienung auf der Anzeigeeinheit angezeigter Menüpunkte ist auf diese Weise ebenso intuitiv wie die erfindungsgemäße Bedienung der Mechanik zur Positionsveränderung.
-
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Instruktionen erhält, die, wenn sie durch einen programmierbaren Prozessor (z.B. in einem elektronischen Steuergerät) eingelesen werden, den Prozessor einrichten und veranlassen, die Schritte eines Verfahrens durchzuführen, wie es in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt beschrieben worden ist.
-
Entsprechend wird eine Signalfolge vorgeschlagen, welche Instruktionen repräsentiert, wie sie auf dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt gespeichert sind. Mit anderen Worten wird die informationstechnische Verbreitung und Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens unabhängig von einer mechanischen/gegenständlichen Ausführung unter Schutz gestellt.
-
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, welches eine Anzeigeeinheit (z.B. in einem Kombiinstrument, als zentrales Informationsdisplay (engl. „central information display“, CID)) umfasst. Die Anzeigeeinheit ist über eine Mechanik einer erfindungsgemäßen Vorrichtung motorisch positionsveränderlich aufgehängt, wodurch die Vorteile und Merkmalskombinationen des erfindungsgemäßen Verfahrens für das Fortbewegungsmittel bzw. das Fahrzeug (z.B. ein Pkw) verwirklicht werden.
-
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einer Geste bzw. der Analyse der Geste die Rede ist, sei hierunter zusätzlich zur beispielhaft erwähnten Wischgeste auch eine Touchgeste verstanden, welche beispielsweise auf einem Sensor zur Annäherungssensorik oder vor einem solchen Sensor frei im Raum ausgeführt wird. Ausgeschlossen sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch eine Sensorik, welche keine Analyse der Geste selbst, sondern lediglich ein Erkennen z.B. eines Schließens eines elektrischen Kontaktes ermöglicht, ohne Rückschlüsse auf die Gestalt der Geste zuzulassen. Bei der Auswertung von Annäherungsgesten (Klick-Bewegung, Tippbewegung o.Ä.) kann das motorische Verändern der Position der Anzeigevorrichtung auch stufenweise erfolgen. Beispielsweise kann die Position der Anzeigevorrichtung in vordefinierten Prozentschritten ausgefahren bzw. eingefahren (verborgen) werden. Insbesondere kann die Bewegungsrichtung nach dem Erreichen einer Extremstellung (vollständig verborgen bzw. vollständig ausgefahren) umgekehrt werden, sofern weitere Touchgesten ausgeführt werden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
-
1 eine schematische Übersicht zu den Komponenten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels;
-
2 eine Detailansicht zu Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
-
3 eine schematische Darstellung eines Bedienschrittes in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit; und
-
4 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
1 zeigt einen Pkw 20 als Fortbewegungsmittel, in dessen Armaturenbrett ein Display 1 als Anzeigeeinheit angeordnet ist. Das Display 1 ist Teil eines CID („central information display“). Das Display 1 ist mit einem elektronischen Steuergerät 4 als Auswerteeinheit verbunden. Unterhalb des Displays 1 ist eine horizontale Infrarot-LED-Leiste 2 als Sensor angeordnet, welche informationstechnisch mit dem elektronischen Steuergerät 4 verbunden ist.
-
2 zeigt eine Detailansicht zu Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Links und rechts neben dem Display 1 sind in Hardware ausgestaltete Bedieneinheiten 19a, 19b angeordnet. Unterhalb des Displays 1 ist eine Infrarot-LED-Leiste 2 als Sensor angeordnet, welche durch eine Hand 3 eines Anwenders bedient wird. Das Display 1 ist mit einem Getriebe 10 als Mechanik verbunden, mittels welchem es entlang des Pfeils P von einer verborgenen in eine betriebsbereite Position (und umgekehrt) gebracht werden kann. Zum Ansteuern der Mechanik 10 ist ein Elektromotor 15 vorgesehen, welcher über elektrische Anschlüsse 16, 17 durch eine elektrische Spannungsquelle 18 mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Der Elektromotor 15 ist mit einer Gewindestange 13 mechanisch gekoppelt, auf welche eine Gewindehülse 12b aufgeschraubt ist. Schwenkfähig mit der Gewindehülse 12b ist ein Stab 11b gekoppelt, der wiederum einen Teil einer zusätzlich den Stab 11a umfassenden Scherenmechanik bildet. Displayseitig ist eine Hülse 12a schwenkfähig mit dem Stab 11a gekoppelt. Die Hülse 12a ist auf einem Führungsstab 14 im Wesentlichen horizontal verschieblich gelagert. Versetzt nun der Elektromotor 15 den Gewindestab 13 in Rotation (z.B. im Ansprechen auf einen Befehl eines elektronischen Steuergerätes 4), verschiebt sich die Gewindehülse 12b, im Ansprechen worauf die Scherenmechanik 11a, 11b das Display 1 hebt bzw. senkt. In Abhängigkeit vordefinierter Klassen für Gesten zur Bedienung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Hand 3 eine Touchgeste oder eine Wischgeste auf der Infrarot-LED-Leiste ausführen. Selbstverständlich können unterschiedliche Gesten zu ähnlichen Bewegungen des Displays 1 führen, um unterschiedlichen Anwendervorlieben gerecht zu werden.
-
3 zeigt eine alternative Geste zum Bedienen der in 2 dargestellten Vorrichtung. Die Hand 3 bzw. 3‘ des Anwenders führt eine vertikale, lineare Geste vor dem Display 1 im Erfassungsbereich der Infrarot-LED-Leiste 2 aus. Entsprechend senkt sich das Display 1 aus einer betriebsbereiten Position in eine verborgene Position entlang des Pfeiles P.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird in Schritt 100 eine Geste eines Anwenders erfasst, die Geste in Schritt 200 analysiert und das Analyseergebnis in Schritt 300 klassifiziert. Im Ansprechen auf ein vordefiniertes Klassifikationsergebnis wird in Schritt 400 ein Motor zur Positionsveränderung der Anzeigeeinheit automatisch angesteuert. Dies kann beispielsweise unter Verwendung eines elektronischen Steuergerätes eines Fortbewegungsmittels erfolgen. Da im Beispiel die vertikale Wischgeste von unten nach oben gerichtet ist, wird in Schritt 500 die Position der Anzeigeeinheit in eine betriebsbereite Position verändert. Anschließend wird eine entgegengesetzt orientierte vertikale Wischgeste von oben nach unten erkannt und die Position der Anzeigeeinheit in Schritt 600 in eine verborgene Position verändert.
-
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Display
- 2
- Infrarot-LED-Leiste
- 3, 3‘
- Hand
- 4
- elektronisches Steuergerät
- 10
- Mechanik
- 11a, 11b
- Stäbe einer Scherenmechanik
- 12a
- Hülse
- 12b
- Gewindehülse
- 13
- Gewindestab
- 14
- Führungsstab
- 15
- Elektromotor
- 16, 17
- elektrische Anschlüsse
- 18
- Spannungsquelle
- 19a, 19b
- Bedienknöpfe (Hardware)
- 20
- Pkw
- 100–600
- Verfahrensschritte
- P
- Pfeil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 1020070123141 B4 [0004]
- DE 202011105500 U1 [0005]