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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Steuern einer berührungsempfindlichen Oberfläche. Genauer
gesagt, handelt es sich um eine berührungsempfindliche Oberfläche für ein Kraftfahrzeug.
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Es ist bereits bekannt, eine berührungsempfindliche
Oberfläche
als Steuereingabeglied für
ein Kraftfahrzeug zu verwenden (siehe diesbezüglich die Patentanmeldung FR
9911409 im Namen der Anmelderin). Eine solche berührungsempfindliche
Oberfläche
(üblicherweise
als „touch
pad" bezeichnet)
ist praktisch, denn sie erlaubt es, sämtliche elektronischen Vorrichtungen,
die im Inneren der Fahrzeugkabine angeordnet sind, von demselben
Steuerglied aus zu steuern. Allerdings sind die Erschütterungen und
Fahrbedingungen beim Fahren eines Kraftfahrzeuges dergestalt, dass
es nicht möglich
ist, diese berührungsempfindliche
Oberfläche
ohne Anpassungen zu verwenden.
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Wenn die berührungsempfindliche Oberfläche an einer
stationären
Stelle (einem Tisch beispielsweise) verwendet wird, ist es in der
Tat relativ leicht, einen Cursor auf einem Anzeigeschirm zu verschieben,
indem man seinen Finger auf der berührungsempfindlichen Oberfläche verschiebt.
In einem Fahrzeug ist die erforderliche Präzision sehr hoch, und die Verschiebung
des Fingers kann unsicher sein.
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Um diesen Nachteil zu überwinden,
wird jede Bewegung des Fingers eines Benutzers als eine Verschiebung
in der nächstliegenden
bevorzugten Richtung angesehen. Zwei aufeinanderfolgende Bewegungen
müssen
durch eine Pause getrennt werden.
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Wenn somit der Cursor in eine vorgegebene Richtung
um einige Felder verschoben werden soll, ist es erforderlich, mehrere
aufeinanderfolgende Segmente in dieser Richtung nachzuziehen, wobei jedes
dieser Segmente durch eine zeitliche Pause getrennt ist. Wenn eine
große
Anzahl von aufeinanderfolgenden Bewegungen (eine Verschiebung um acht
Felder in derselben Richtung beispielsweise) erforderlich ist, kann
sie der Benutzer auf der berührungsempfindlichen
Oberfläche
nicht kontinuierlich nachziehen, da er diese Oberfläche verlässt. Jedes Mal
muss der Benutzer seinen Finger von der anderen Seite des Schirms
zurückbewegen
und erneut beginnen. Es leuchtet ein, dass diese Art von Manipulation
möglich
ist, wenn die berührungsemp findliche
Oberfläche
an einem festen Ort vorgesehen ist. Dagegen nimmt bei einem sich
bewegenden Kraftfahrzeug diese Art der Verschiebung zu viel Aufmerksamkeit
des Fahrers in Anspruch.
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Das Dokument GB 2 319 591 betrifft
eine Vorrichtung zum Erfassen von Daten. Diese Vorrichtung wird
von einem berührungsempfindlichen Schirm
gebildet, auf dem sich der Finger des Benutzers verschiebt. Die
Verschiebungen des Fingers auf dem berührungsempfindlichen Schirm
steuern entsprechende Verschiebungen eines Cursors auf einem Schirm.
Es ist mit dieser Vorrichtung möglich, die
gleichen Vorgänge
mit nur einer herkömmlichen elektronischen
Maus zu verwirklichen. Dieser Schirm kann von dem Finger angetippt
werden, um eine Aktion in Gang zu setzen, ohne auf eine spezielle
Taste zurückzugreifen
(wie dies beispielsweise bei einer Maus der Fall ist). Indessen
ist das Problem des Verlassens des berührungsempfindlichen Schirms
nicht gelöst.
In diesem Fall muss in herkömmlicher
Weise der Finger von der anderen Seite des Schirms wieder herangeführt und
die unterbrochene Bewegung wieder aufgenommen werden. Dies ist alles
andere als leicht, wenn man diesen berührungsempfindlichen Schirm
in einem Kraftfahrzeug verwendet. Die erforderliche Aufmerksamkeit
ist zu groß.
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Das Dokument
US 5 729 219 betrifft eine Vorrichtung,
die mit einem berührungsempfindlichen Schirm
und einem Anzeigeschirm gleicher Größe versehen ist. Jede Verschiebung
eines Fingers auf dem berührungsempfindlichen
Schirm erzeugt eine entsprechende Verschiebung eines Cursors auf
dem Anzeigeschirm. Bei dieser Art von Vorrichtung verlässt der
Finger niemals den berührungsempfindlichen
Schirm, dies erfordert jedoch einen berührungsempfindlichen Schirm
großer
Abmessungen, was in einem Fahrzeug unmöglich ist. In einem Fahrzeug
ist der Anzeigeschirm tatsächlich
häufig
von großen
Abmessungen, um Interpretationsprobleme des Fahrers zu vermeiden.
Der berührungsempfindliche Schirm
dagegen hat geringe Abmessungen, um nicht zu viel Platz an der Instrumententafel
einzunehmen. Eine solche Lösung
ist nicht auf ein Kraftfahrzeug übertragbar.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, in einfacher und rascher Weise eine Verschiebung eines Cursors
um mehrere Felder in derselben Richtung durch Verwendung einer berührungsempfindlichen
Oberfläche
als Steuerglied zu verwirklichen.
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Diese Verschiebung soll erfolgen,
ohne die Aufmerksamkeit des Fahrers zu stark in Anspruch zu nehmen.
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Zu diesem Zweck schafft die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer berührungsempfindlichen Oberfläche, welche
berührungsempfindliche
Oberfläche
in der Lage ist, jegliche Folge von Verschiebungen eines Steuergliedes
in vorgegebener Richtung als Folge von Steuerbefehlen zum Verschieben
eines Cursors auf einem Schirm in die gleichen Richtungen zu interpretieren,
wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es ferner darin
besteht, eine Folge von Verschiebungen des Steuergliedes als Folge
von Steuerbefehlen zum Verschieben des Cursors auf dem Schirm in
einer selben Richtung und um ein bestimmtes Inkrement anzusehen,
wenn diese Folge von Verschiebungen von Vorwärts-/Rück- wärtsbewegungen zwischen zwei
im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen gebildet wird und wenn
diese Bewegungen kontinuierlich aneinandergereiht werden.
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Eine rasche Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fingers des
Benutzers auf der berührungsempfindlichen
Oberfläche
zeigt somit dem Cursor an, dass er sich um ein Feld in der Gesamtrichtung
der erfolgten Vorwärtsbewegung
verschieben muss. Wenn mehrere rasche Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen aneinandergereiht
werden, bedeutet dies, dass sich der Cursor um mehrere Felder in
der Gesamtrichtung der Vorwärtsbahnen
des Fingers verschieben muss.
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Wie ersichtlich, ist die Anzahl der
Vorwärts- und
Rückwärtsbewegungen,
die ohne Verlassen der berührungsempfindliche
Oberfläche
ausgeführt
werden können,
unbegrenzt. Tatsächlich
erfolgen diese Vorwärts-
und Rückwärtsbewegungen „an Ort
und Stelle", und
somit verlässt
der Finger des Benutzers nicht den Schirm.
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Außerdem erfordert die Durchführung dieser Vorwärts- und
Rückwärtsbewegungen
eine nur sehr geringe Aufmerksamkeit des Fahrers.
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Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren
gemäß der Erfindung
einen Schritt zum Filtrieren von Abweichungen des Fingers. Selbst
wenn somit der Fahrer mehrere Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen ausführt und
es hierbei zu Abweichungen auf dem Schirm kommt, werden diese Abweichungen des
Fingers berücksichtigt,
und die Steuerung wird trotz allem korrekt interpretiert.
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Das Organ zum Eingaben von Daten
kann der Finger des Benutzers sein; es kann jedoch auch eine Steuervorrichtung
in Form einer elektronischen Maus, eines optischen Stiftes oder
dgl. sein.
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Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden beispielhaften
und nicht beschränkenden
Beschreibung sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
hervor, in denen:
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die 1 eine
schematische Ansicht eines mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche versehenen
Lenkrades eines Kraftfahrzeuges ist;
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die 2 eine
schematische Ansicht eines von der berührungsempfindlichen Oberfläche gesteuerten
Anzeigeschirms ist;
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die 3 eine
Ansicht ist, die die Verschiebungen eines Fingers auf der berührungsempfindlichen
Oberfläche
darstellt, was das Steuerungsverfahren gemäß der Erfindung umsetzt, und
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die 4 eine
schematische Ansicht ist, die die Filtrierung von Abweichungen des
Fingers gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet eine (auch als „touch
pad" bezeichnete)
berührungsempfindliche
Oberfläche 10 als
Steuerglied für
elektronische Vorrichtungen, die in einem Kraftfahrzeug untergebracht
sind.
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Diese berührungsempfindliche Oberfläche ist
beispielsweise auf dem zentralen Abschnitt des Lenkrades angeordnet.
Sie ist für
den Fahrer leicht zugänglich,
selbst wenn er das Lenkrad nicht unmittelbar anschaut.
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Um (beispielsweise) das Autoradio
einzuschalten, verschiebt der Fahrer seinen Finger auf der berührungsempfindlichen
Oberfläche
so, dass ein Cursor 11 auf einem Anzeigeschirm 12 entsprechend verschoben
wird (2). Wenn sich der
Cursor gegenüber
der mit Null(0) bezeichneten Position befindet und er in
die Position 4 verschoben werden muss, um das Autoradio
einzuschalten, muss der Fahrer seine Finger viermal nach oben verschieben,
um diese Position zu erreichen. Hierbei besteht jedoch die Gefahr,
dass sein Finger die berührungsempfindliche Oberfläche verlässt (diese
Fläche
ist relativ klein, in der Größenordnung
von 100 cm2).
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Um diesen Nachteil zu vermeiden,
schlägt das
Steuerverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung vor, anstelle vier geradlinigen Verschiebungen nach oben
vier rasche Vorwärts-
und Rückwärtsbewegungen
(A/R) mit dem Finger auszuführen,
wie dies 3 zeigt. Jede
Vorwärts/Rückwärtsbewegung
wird dann als ein Steuerbefehl zum Verschieben des Cursors 11 um
den Wert eines Inkrementes angesehen (im allgemeinen entspricht
dieses Inkrement einem Feld). Eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung wird jedes Mal
detektiert, wenn zwei im wesentlichen entgegengerichtete Verschiebungen rasch
(kontinuierlich) aneinandergereiht werden.
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Eine Folge geradliniger Bewegungen
in eine gegebene Richtung wird somit durch eine Folge von Vorwärts- und
Rückwärtsbewegungen
ersetzt. Der Vorteil eines derartigen Steuermodus besteht darin, dass
beim Ausführen
der Vorwärts-
und Rückwärtsbewegungen
der Finger nahezu immer wieder an dieselbe Stelle (an seinen Ausgangspunkt)
zurückkehrt und
nicht Gefahr läuft,
die berührungsempfindliche Oberfläche zu verlassen,
wie groß auch
die Anzahl der auszuführenden
geradlinigen Bewegungen ist.
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Es ist zu beachten, dass die Folge
von Vorwärts-
und Rückwärtsbewegungen
als ein Befehl für eine
Bewegung Schritt um Schritt nur dann angesehen wird, wenn diese
Folge von Vorwärts-
und Rückwärtsbewegungen
rasch ausgeführt
wird, d. h., wenn diese Bewegungen kontinuierlich aneinandergereiht werden.
Die Zeit, die zwischen einer Vorwärts- und einer Rückwärtsbewegung
verstreicht, muss daher kleiner als ein Schwellenwert von beispielsweise
einer halben Sekunde sein. Wenn die Zeit, die eine Vorwärtsbewegung
und eine Rückwärtsbewegung trennt,
größer als
dieser Schwellenwert ist, werden diese Bewegungen des Fingers als
ein Befehl zum Verschieben nach oben, gefolgt von einem Befehl zum
Verschieben nach unten, interpretiert.
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Beim Ausführen einer Folge von Vorwärts- und
Rückwärtsbewegungen
ist es allerdings praktisch unmöglich
(vor allem wenn die Verschiebungen ausgeführt werden, ohne die berührungsempfindliche
Oberfläche
anzusehen und während
des Fahrens), genau in derselben Zone der berührungsempfindlichen Oberfläche zu bleiben.
Wie dies die 3 zeigt,
neigt der Finger dazu, eine Abweichbewegung beispielsweise längs einer
Abweichungslinie D auszuführen.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet einen Filtrierschritt zum Filtrieren von Abweichbewegungen
des Fingers, welcher es erlaubt, diese Abweichbewegungen zu berücksichtigen
und die vom Fahrer ausgeführten
Verschiebungen des Fingers korrekt zu analysieren.
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Zu diesem Zweck wird der erste Berührungspunkt
des Fingers (-0- 4) gespeichert.
Eine tote Zone Z vorgegebener Abmessung und Größe wird um diesen ersten Berührungspunkt
herum festgelegt. Wenn eine Vorwärts/Rückwärtsbewegung
detektiert wird, speichert das Verfahren gemäß der Erfindung den Punkt (1),
an dem eine zweite Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
begonnen wird. Wenn dieser Punkt sich in der vorherigen toten Zone
befindet (d. h. in der des Anfangspunktes), so wird die erste tote Zone
verschoben und um den neuen Punkt (1) zentriert, usw. während der
gesamten Dauer der Aufeinanderfolge von Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen.
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Selbst wenn somit der Finger des
Fahrers die Anfangsposition (0) verlässt, wird dieses Verlassen
(1) nicht als Befehl für
eine neue Verschiebung (nach unten in 4 zwischen
dem Punkt 0 und dem Punkt 1) interpretiert.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass in
der obigen Beschreibung der Finger des Fahrers durch irgendein entsprechendes
Steuerglied wie beispielsweise eine elektronische Maus, einen optischen
Stift, usw. ersetzt werden kann.
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Es versteht sich, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist
und alle im Zugriffsbereich des Fachmannes liegenden Varianten umfasst.
So können Vorwärts- und
Rückwärtsbewegungen,
die senkrecht zu den in den 3 und 4 dargestellten ausgeführt werden,
auch dazu benutzt werden, aufeinanderfolgende Verschiebungen nach
rechts und nach links (in den Zeichnungen) hervorzurufen. In der
gleichen Weise zeigen schräg
geführte
Vorwärts-
und Rückwärtsbewegungen
an, dass man wünscht,
dass der Cursor sich in derselben schrägen Richtung (ein oder mehrere
Male) verschiebt.