DE102017211524A1

DE102017211524A1 - Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit Bedienvorrichtung

Info

Publication number: DE102017211524A1
Application number: DE102017211524.6A
Authority: DE
Inventors: Jacques Hélot; Joris Mertens
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2037-07-07
Also published as: DE102017211524B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (110), wobei die Bedienvorrichtung (10) ein in eine vorbestimmte Richtung (15, 16, 17) verschiebbares Display (11) mit einer Verschiebevorrichtung (14, 50), durch die eine Verschiebeposition des Displays mittels einer mechanischen Sensorik (19, 20) erfassbar ist, aufweist, wobei die Bedienvorrichtung (10) dazu ausgestaltet ist, dass durch ein Verschieben des Displays (11) eine Funktion ausgelöst wird, wobei in der vorbestimmten Richtung (15, 16, 17) zumindest zwei unterschiedliche Funktionen bereitgestellt sind und eine berührungssensitive sensorische Fläche am Displayrahmen (12) dazu ausgestaltet ist, eine jeweilige Berührungsposition (54, 55), an der das Verschieben des Displays (11) erfolgt, zu erfassen und die Bedienvorrichtung (10) dazu ausgestaltet ist, in Abhängigkeit dieser Berührungsposition (54, 55) eine der zumindest zwei unterschiedlichen auslösbaren vorbestimmten Funktionen, die zur jeweiligen Berührungsposition (54, 55) korrespondiert, auszuwählen und auszulösen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer Anzeige für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Bedienvorrichtung.
Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer Anzeige, d.h. einem Display oder Bildschirm, für ein Kraftfahrzeug. Mit der Bedienvorrichtung kann beispielsweise ein Infotainmentsystem (Informations-Unterhaltungssystem) oder Entertainmentsystem (Unterhaltungssystem), dessen jeweilige Bedienschnittstelle graphisch auf der Anzeige oder dem Display angezeigt wird, gesteuert werden. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung ist dafür vorgesehen, beispielsweise eine Funktion, welche auf ihrem Display angezeigt werden kann, in Abhängigkeit einer Bedienhandlung auszuwählen und auszulösen. Durch das Betätigen der Bedienvorrichtung kann somit die Funktion, etwa ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs oder ein Radio des Kraftfahrzeugs, bedient oder aktiviert werden.
Aus der DE 10 2005 004 202 A1 ist eine Datenverarbeitungsanzeige in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dabei ist eine Anzeige von einem Navigationsring umgeben, mittels welchem durch Drehen zwischen virtuellen Objekten auf der Anzeige navigiert werden kann. Durch Heben und Senken eines Anzeigevariationsrahmens kann ein Maßstab einer auf der Anzeige dargestellten Karte verändert werden. Über ein laterales Verschieben des Anzeigevariationsrahmens lässt sich ein Kartenausschnitt in der jeweiligen Richtung verschieben. Nachteilig ist, dass für jede der Richtungen, in die das Verschieben geschieht, jeweils ein mechanischer Sensor bereitgestellt werden muss. Weiterhin ist ein Nachteil, dass ein Benutzer zum Bedienen stets auf die Anzeige blicken muss, um sie mit dem drehbaren Navigationsring geeignet bedienen zu können, was insbesondere bei einem Fahren des Kraftfahrzeugs zu Sicherheitsrisiken führen kann, wenn ein Fahrer die Anzeige bedient.
Aus der DE 10 2014 213 429 A1 ist ein System für eine Benutzer-Fahrzeug-Interaktion bekannt. Dabei umfasst ein Touchpad Sensorflächen und konturierte Ränder, welche Eingaben empfangen können, die zu Benutzerschnittstellen-Anwendungen weitergeleitet werden können. Die konturierten Ränder können klickbar oder berührungsempfindlich sein. Der Nachteil an den Rändern ist, dass dadurch eine Bedienvorrichtung wesentlich größer ausgestaltet werden muss als ein Display der Bedienvorrichtung, da Rand für ein benutzerfreundliches Bedienen eine bestimmte Breite aufweisen muss.
Aus der DE 10 2015 222 336 A1 ist eine Eingabevorrichtung mit einem Touchpad mit einem virtuellen Berührungsbereich bekannt. Der Berührungsbereich ist unterteilt gemäß einer Anzeige eines Betätigungsbildschirms. Einer oder mehrere Knöpfe können an einer Kante des Touchpads bereitgestellt sein. Auch hier ist es nachteilig, dass die Eingabevorrichtung durch die mehreren Knöpfe einen breiten Rand aufweist und dadurch die Eingabevorrichtung wesentlich größer ist als das Touchpad selbst, sodass die Eingabevorrichtung weder platzsparend noch materialsparend ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedienvorrichtung mit einer Anzeige für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, deren Bedienelemente einen Rahmen der Anzeige nicht vergrößern, die die Anzahl an mechanischen Sensoren reduziert und welche auch während eines Fahrens des Kraftfahrzeugs einfach bedient werden kann, indem kein Bedienfeld im Display gesucht werden muss.
Die Aufgabe wird gelöst gemäß der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung und die Figuren beschrieben.
Die Erfindung stellt eine Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereit, wobei die Bedienvorrichtung ein verschiebbares Display (Bildschirm) mit einem Displayrahmen aufweist. Das Display mit dem Displayrahmen ist zumindest in eine vorbestimmte Richtung verschiebbar, welche durch zumindest ein Führungselement einer Halterung vorgegeben ist. Das Führungselement kann entweder durch eine zweite Komponente, etwa eine Halteeinheit der Bedienvorrichtung, oder im Kraftfahrzeug, für welches die Bedienvorrichtung geeignet ist, bereitgestellt sein. Ein solches Kraftfahrzeug kann also Führungsschienen etwa in der Mittelkonsole aufweisen, in die das Display mit dem Displayrahmen eingesetzt werden kann, oder die Halteeinheit kann in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden.
Die Bedienvorrichtung ist so ausgestaltet, dass durch das Verschieben des Displays mit dem Displayrahmen eine Funktion, die beispielsweise auf dem Display angezeigt wird, ausgelöst werden kann. Dazu kann in einer mechanischen Sensorik zumindest ein mechanischer Sensor zum Erfassen der Verschiebeposition bereitgestellt sein. Die mechanische Sensorik kann dabei in den Führungsschienen des Kraftfahrzeugs und/oder in der Halteeinheit der Bedienvorrichtung und/oder direkt an einer Rückseite der Anzeige oder des Displays der Bedienvorrichtung angeordnet sein. Die mechanische Sensorik kann durch zumindest einen Mikrotaster oder berührungsempfindliche elektromechanische Bauteile, etwa piezoelektrischen Bauteilen, ausgestaltet sein. Mit anderen Worten dient das gesamte verschiebbare Display als Taste oder Schalter zum Bedienen einer Funktion. Dadurch, dass ein Benutzer das Display beispielsweise nach unten oder in eine andere vorgegebene Richtung verschiebt oder drückt oder auslenkt, kann eine Funktion ausgelöst werden. Die Funktion wird dann ausgelöst, wenn ein oder mehrere mechanische Sensoren erfassen, dass das Display in eine korrespondierende Verschiebeposition bewegt ist, also die Bedienvorrichtung betätigt ist. Das Display kann also einerseits in einem zentrierten oder unbedienten oder unverschobenen Zustand sein, in dem es keine Funktion auslöst, oder in einem verschobenen Zustand in der Verschiebepositionen sein, in dem es eine korrespondierende Funktion auslöst oder aktiviert. Die Bedienvorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass das Display in nur eine Richtung verschiebbar ist oder in mehrere Richtungen verschiebbar ist. Das Display kann zum Beispiel rechteckig oder quadratisch oder rund oder von vorne und/oder von oben gesehen gebogen sein und in vier zumindest teils senkrecht zueinander stehende Richtungen in einer Ebene verschoben werden. Wenn das Display vertikal im Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann es also nach links, nach rechts, nach oben und nach unten verschoben werden; wenn es horizontal im Kraftfahrzeug angeordnet ist kann es nach links, nach rechts, nach vorne und nach hinten verschoben werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch das Verschieben des Displays in eine vorbestimmte Richtung zumindest zwei verschiedene vorbestimmte Funktionen ausgelöst werden können. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass zum unabhängigen Auslösen zweier Funktionen nur ein mechanischer Sensor und/oder nur die Verschiebbarkeit/Auslenkbarkeit in eine einzige Richtung benötigt ist, welche die Verschiebeposition erfasst. Um zwischen den Funktionen zu unterscheiden, ist am Displayrahmen eine berührungssensitive sensorische Fläche bereitgestellt. Diese sensorische Fläche ist dazu ausgestaltet, zumindest zwei, allgemein mehrere Berührungspositionen zu erfassen. Eine Berührungsposition ist die Position, an der ein Benutzer das Display berührt, um es entsprechend zu verschieben oder auszulenken. In Abhängigkeit der Berührungsposition wird eine der zumindest zwei unterschiedlichen auslösbaren vorbestimmten Funktionen ausgewählt und ausgelöst, wenn das Display gleichzeitig bei Berühren der jeweiligen Berührungsposition verschoben wird. Die sensorische Fläche am Displayrahmen kann so ausgestaltet sein, dass sie in den Displayrahmen integriert ist und somit keine zusätzliche Fläche oder keinen zusätzlichen Platz benötigt. Sie ist insbesondere senkrecht zur Anzeigefläche ausgerichtet. Dadurch ist es möglich, den Displayrahmen klein zu gestalten, so dass die Größe der Bedienvorrichtung allein durch die Größe des Displays, welches eine Anzeige bereitstellt, bestimmt wird. Dadurch bietet sich der Vorteil, bei einer vorbestimmten Größe der Bedienvorrichtung ein möglichst großes Display und gleichzeitig eine Bedienmöglichkeit einer Funktionsanzeige des Displays bereitzustellen. Die sensorische Fläche kann eine kapazitive Fläche sein oder eine berührungsempfindliche Fläche oder lichtempfindliche Fläche sein, etwa empfindlich auf Infrarot-Licht, die beispielsweise durch piezoresistive Bauelemente, also Bauelemente deren Widerstand abhängig von einem Druck ist, bereitgestellt ist. Die sensorische Fläche ist dazu ausgestaltet, zumindest an einer Seite des Displayrahmens zumindest zwei verschiedene Berührungspositionen zu erfassen. Vorzugsweise können mehrere verschiedene Berührungspositionen an einer Seite des Displayrahmens erfasst werden. Dazu kann die sensorische Fläche jeweils an den Grenzen der Berührungspositionen isoliert sein. Besonders vorteilhaft kann auch eine sensorische Fläche zwei Berührungspositionen dadurch aufweisen, dass nur an einer dieser Berührungspositionen eine kapazitive oder berührungsempfindliche Fläche bereitgestellt ist, und die zweite Berührungsposition bei einem Verschieben des Displays dadurch erkannt wird, dass die sensorische Fläche dabei nicht berührt wird. Damit ist also die sensorische Fläche verkleinert, wobei dennoch zwei Berührungspositionen bereitgestellt sind.
Durch die Erfindung ist es möglich, dass mit einem einzigen mechanischen Sensor, der ein Verschieben des Displays in eine Richtung erfasst, mehrere verschiedene Funktionen ausgelöst werden können. Wenn eine sensorische Fläche eines Displayrahmens beispielsweise zwei verschiedene Berührungspositionen aufweist, von denen eine an einer linken Seite und eine an einer rechten Seite positioniert ist, kann ein Nutzer eine erste Funktion dadurch auslösen, dass er den Displayrahmen an der linken Seite berührt und an der ersten Berührungsposition verschiebt und eine zweite Funktion dadurch auslösen, dass er den Displayrahmen an der rechten Seite berührt und an dieser zweiten Berührungsposition das Display verschiebt. Wenn durch die sensorische Fläche mehrere Berührungspositionen bereitgestellt sind, können entsprechend mehrere jeweils zu einer Berührungsposition korrespondierende Funktionen durch ein Verschieben des Displays in eine einzige Richtung ausgewählt und ausgelöst werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Längsseite des Displays und des Displayrahmens.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass die Bedienvorrichtung eine große Bedienfläche bereitstellt, welche ein einfaches und sicheres Bedienen ermöglicht. Bei einer Bedienvorrichtung mit einem Display kann ein Nutzer eine Funktion auch während eines Fahrens des Kraftfahrzeugs auslösen, ohne dass er beispielsweise eine Taste suchen muss. Eine obere Seite des Displayrahmens kann zwei Berührungspositionen aufweisen, welche räumlich getrennt sind, und z.B. einen Fühlsteg haben und der Nutzer beispielsweise zum Wechseln von Radiosendern das Display an der linken Seite des oberen Displayrahmen nach unten drücken, um eine Sendefrequenz nach unten zu verschieben, und das Display an der rechten Seite des oberen Displayrahmen nach unten drücken, um eine Sendefrequenz nach oben zu verschieben.
Zur Erfindung gehören auch Weiterbildungen der Bedienvorrichtung, durch die sich weitere Vorteile ergeben.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass zumindest eine Seitenfläche des Displayrahmen freiliegt, so dass ein Nutzer das Display am Displayrahmen verschieben kann, wobei die sensorische Fläche mit den Berührungspositionen an der Seitenfläche des Displayrahmen bereitgestellt ist. Das Display kann beispielsweise ein freistehendes rechteckiges Display sein, welches an einer unteren Seite an der Halteeinheit der Bedienvorrichtung oder direkt am Kraftfahrzeug befestigt ist. Dadurch kann ein Nutzer das Display am Displayrahmen in drei Richtungen verschieben, nämlich nach links, nach rechts und nach unten. Das Display kann aber auch an einer Fahrzeugkonsole befestigt sein, von welcher der Displayrahmen hervorsteht, sodass der Displayrahmen an allen vier Seiten freiliegt. Ein solches Display bietet den Vorteil, dass es an allen vier Seiten des Displayrahmen einen sensorische Fläche aufweisen kann und in alle vier Richtungen, also nach oben, nach unten, nach links und nach rechts verschiebbar sein kann. Die Berührungspositionen können alternativ zu einer Erfassung mittels einer sensorischen Fläche auch mittels einer Kamera erfasst werden. So ist es möglich, dass etwa eine Kamera in einem Dashboard oder Mittelbord oder einem Spiegel oder einem Dachmodul des Kraftfahrzeugs erfasst, an welcher Position ein Benutzer das den Displayrahmen berührt und verschiebt.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Display mit dem Displayrahmen ausfahrbar ist. Ein solches Display bietet den Vorteil, dass es dann, wenn es nicht benötigt ist, eingefahren werden kann und somit keinen Platz benötigt. Wenn es ausgefahren ist, sich also in einem ausgefahrenen Zustand befindet, kann das Display wie ein freistehendes Display ausgestaltet sein, so dass zumindest eine Seitenfläche, vorzugsweise drei Seitenfläche des Displayrahmens freiliegen und das Display an je einer der freiliegenden Seitenfläche jeweils in die Richtung von Displayrahmen zu Display verschoben werden kann.
In einer Weiterbildung sind die Berührungsposition an einer sensorischen Fläche vorbestimmt und durch einen jeweiligen Fühlsteg voneinander getrennt. Ein Fühlsteg ist eine Materialerhebung am Seitenrand des Displayrahmen, etwa ein hervorstehendes Symbol wie ein Ring oder ein Quadrat, oder eine Oberfläche mit einer bestimmten Materialrauigkeit, die beispielsweise durch eine Materialschraffierung oder eine Anzahl an kleinen Materialpunkten bereitgestellt ist. Eine sensorische Fläche an einer Seite des Displayrahmen kann beispielsweise zwei Berührungsposition in aufweisen, wobei die Berührungspositionen durch den Fühlsteg jeweils eine raue Fläche aufweisen, und zwischen den Berührungspositionen eine Trennfläche mit einer vorbestimmten Breite bereitgestellt ist, die beispielsweise glatt ist. Auf diese Weise bietet sich der Vorteil, dass die zwei Berührungspositionen haptisch voneinander unterscheidbar sind. Ein Benutzer muss somit nicht auf das Display oder den Displayrahmen sehen um eine jeweilige Funktion bedienen zu können, sondern kann durch die jeweiligen Fühlstege erfühlen, welche Funktion er durch ein Verschieben des Displays auslösen würde. Dabei ist die Auslösekraft so gewählt oder vorbestimmt, dass es bei einem Ertasten des Randes des Displays nicht ausgelöst wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Bedienvorrichtung dazu ausgestaltet ist eine vorbestimmte Funktion dadurch auszuwählen und auszulösen, dass das Display bei einer gleichzeitigen Berührung an zumindest zwei Berührungspositionen verschoben wird. Damit ist gemeint, dass beispielsweise zwei nebeneinanderliegende Berührungspositionen vom Benutzer gleichzeitig berührt werden, während der Benutzer das Display verschiebt. Auf diese Weise ist es möglich, dass besonders häufige oder wichtige Funktionen schnell ausgewählt werden können. Ein Benutzer kann dadurch ein Display, welches an einer oberen Seite zwei Berührungspositionen aufweist, mit der ganzen Hand nach unten verschieben, wobei er durch das Benutzen der ganzen Hand automatisch beide Berührungspositionen berührt. Dadurch kann etwa ein Mikrofon aktiviert werden, ein Anruf entgegengenommen werden oder eine Sprachsteuerung aktiviert werden. So ist es möglich, auch Funktionen zu bedienen, welche nicht auf dem Display angezeigt werden. Die Weiterbildung stellt das Aktivieren einer Funktion bereit, welche jederzeit ohne eine Abhängigkeit des Anzeigeinhaltes des Displays aktiviert werden kann. Der Vorteil daran ist, dass der Nutzer jederzeit auf besonders einfache Weise vorbestimmte Funktionen aktivieren kann. Beim gleichzeitigen Berühren können auch Shortcuts aktiviert werden, also eine weitere, zunächst nicht angezeigte Funktion angezeigt und/oder aktiviert werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Bedienvorrichtung einen Servo-Aktuator oder Servo-Rüttler aufweist. Ein Servo-Aktuator ist ein elektromechanisches Bauelement, welches als Aktuator oder Servo-Motor ausgestaltet ist und gleichzeitig eine Sensor-Funktion aufweisen kann. Der Servo-Aktuator oder Servo-Rüttler ist so ausgestaltet, dass er ein leichtes Andrücken des Displayrahmens durch einen Benutzer mittels eines Sensors, welcher der Servo-Rüttler selbst sein kann, erfasst, und das Display dann automatisch mittels der Aktuator-Funktion des Servo-Rüttlers in die jeweilige Verschiebeposition verschiebt, in der die jeweilige Funktion ausgelöst wird. Ein Nutzer muss somit nur leicht gegen den Displayrahmen drücken und der Servo-Aktuator oder Servo-Rüttler vervollständigt das Verschieben, so dass die Funktion, die der Nutzer mittels Berühren der Berührungsfläche ausgewählt hat, automatisch ausgelöst wird. Dadurch können insbesondere Hubwege oder Verschiebewege des Displays in der Displayhalterung genauer definiert sein. Ein Servo-Aktuator oder Servo Rüttler kann auch eine Bewegung des Displays sperren, so dass sich das Display nicht durch ein Ruckeln bei einem Fahren des Kraftfahrzeugs bewegen kann. Der Servo-Aktuator oder Servo-Rüttler kann die Bewegung des Displays dann wieder entsperren, wenn eine Berührungsposition erfasst, dass ein Benutzer die Bedienvorrichtung bedienen will. Somit wird ein ungewolltes Auslösen einer Funktion gemieden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Bedienvorrichtung einen Feedback-Rüttler aufweist. Ein Feedback-Rüttler ist ein elektromechanisches Bauelement, welches zumindest eine Aktuator-Funktion aufweist. Der Feedback-Rüttler kann das Display mit dem Displayrahmen bewegen, beispielsweise so, dass das Display während einer vorbestimmten Zeit mit einer bestimmten Frequenz vibriert. Der Feedback-Rüttler ist dazu ausgestaltet, beim Auslösen einer Funktion das Display entsprechend zu bewegen und dem Benutzer dadurch ein haptisches Feedback zu geben. Dazu kann je ein haptisches Feedback einer korrespondierenden Funktion zugeordnet sein, der Feedback-Rüttler gibt also ein funktionsabhängiges Feedback. Beispielsweise lässt der Feedback-Rüttler das Display kurz vibrieren, etwa 0,2 ms, wenn der Benutzer eine erste Funktion auslöst und das Display lange vibrieren, etwa 1 Sekunde, wenn der Benutzer eine zweite Funktion auslöst. Es ist auch möglich, dass der Feedback-Rüttler je ausgelöster Funktion mit einer unterschiedlichen Frequenz vibriert und somit das Display mit einer unterschiedlichen Vibrationsfrequenz bewegt wird. Der Vorteil daran ist, dass ein Nutzer erkennen kann, ob er eine entsprechende Funktion erfolgreich ausgelöst hat, ohne auf das Display sehen zu müssen. Ein Feedback kann auch dadurch bereitgestellt sein, dass das Display beispielsweise zweimal vibriert oder vom Feedback-Rüttler gerüttelt wird.
In einer Weiterbildung ist die Frequenz des Feedback-Rüttlers so ausgestaltet, dass sie sich von einer Frequenz des Kraftfahrzeugs, mit welcher sich das Kraftfahrzeugs beim Fahren bewegt, unterscheidet. Der Vorteil an dieser Weiterbildung ist, dass ein Benutzer klar das Feedback des Feedback-Rüttlers von einer Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs, welche an das Display übertragen werden kann, unterscheiden kann. Dazu muss die Frequenz des Feedback Rüttler das um einen vorbestimmten Betrag von der Frequenz des Kraftfahrzeugs verschoben sein, wobei der Betrag experimentell bestimmbar ist und voreingestellt sein kann, oder von einem Nutzer eingestellt werden kann. Eine solche Kraftfahrzeugfrequenz kann vom Typ des Kraftfahrzeugs abhängen und individuell bestimmt werden. Eine Frequenz des Feedback-Rüttlers kann je nach Kraftfahrzeug dementsprechend angepasst werden.
Eine Weiterbildung der Bedienvorrichtung sieht vor, dass eine Rückseite des Displays oder des Displayrahmen zum Verschieben in je eine vorbestimmte Richtung mit einer jeweiligen Führungsschiene oder Noppen ausgestaltet ist. Eine jeweils korrespondierende Führungsnut kann ein Bestandteil der Halteeinheit der Bedienvorrichtung sein oder im Kraftfahrzeug bereitgestellt sein, in das die Bedienvorrichtung einbaubar oder einsteckbar ist. Wenn für jede vorbestimmte Richtung eine jeweilige Führungsschiene bereitgestellt ist, bietet sich der Vorteil, dass das Display gleichzeitig in mehrere Richtungen verschiebbar ist. Zum Beispiel kann das Display gleichzeitig nach unten und nach rechts verschoben werden, da die beiden Führungsschienen und die jeweils korrespondierende Führungsnut unabhängig voneinander bedienbar sind. Es können auch Noppen bereitgestellt sein, welche durch einen vergrößerten Kopfbereich eine Führungsnut hintergreifen und somit das Display an der Halterung halten. Dabei ist die Führungsnut so ausgeführt, dass sie in einer selben Ebene in verschiedene Richtungen weist. Beispielsweise ist die Führungsnut in einer Ebene in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen ausgestaltet. Mittels der Noppen, welche die Verschiebevorrichtung der Bedienvorrichtung darstellen, ist das Display entweder in die eine Richtung oder von einem gemeinsamen zentralen Mittelpunkt des Displays in einer zentrierten Position ausgehend in die dazu senkrecht stehende Richtung verschiebbar. Der Vorteil an der Ausführung mit Noppen ist, dass ein Verschieben in eine Richtung fest definiert ist, sodass beispielsweise ein ungewolltes Auslösen einer Funktion, welche durch ein Verschieben in eine andere Richtung ausgelöst wird, nicht möglich ist. Alternativ oder zusätzlich zu einem Verschieben über eine Führungsschiene ist es auch möglich, dass das Display auf einem Kugelgelenk oder joystickartig gelagert ist. Dadurch kippt bei einem Berühren und Verkippen des Displays dieses auf einen Mikrotaster, welcher daraufhin ausgelöst wird.
Zur Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung die entsprechend einen Displayrahmen mit einem Display aufweist, welches sich durch ein Führungselement einer Halterung, beispielsweise in einer Mittelkonsole, in zumindest eine vorbestimmte Richtung verschieben lässt. Das Kraftfahrzeug kann dabei die mechanische Sensorik bereitstellen. Die mechanische Sensorik kann auch in einer Halterung, welche Teil der Bedienvorrichtung ist bereitgestellt sein, wobei die Halterung im Kraftfahrzeug angebracht ist. Durch ein Verschieben des Displays der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung im erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug lässt sich zumindest eine im Display angezeigte Funktion des Kraftfahrzeugs bedienen. Erfindungsgemäß können dabei durch das Berühren verschiedener Berührungspositionen des Displayrahmens je nach Berührungsposition verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeugs, z.B. Ein-/Ausschalten des Radios, einer Sprachsteuerung oder eines Navigationsgerätes, ausgelöst werden, wenn das Display mit dem Displayrahmen während des Berührens an der entsprechenden Berührungsposition als Taste dienend in eine Richtung verschoben wird. Es ist auch möglich, dass nicht auf dem Display dargestellte Funktionen ausgelöst werden, so kann das linke Fenster intuitiv heruntergelassen werden, wenn das in der Mittelkonsole angebrachte Display an einer linken Berührungsposition heruntergedrückt wird und das rechte Fenster entsprechend bei einer rechten Berührungsposition.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Rückansicht eines Displays einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit Noppen;
2 eine schematische Darstellung einer Halteeinheit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;
3 eine schematische ausschnittsweise Darstellung einer Rückansicht einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit Führungsschienen;
5, 6 je eine schematische Darstellung einer Rückansicht einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit einer einzigen vorbestimmten Verschieberichtung;
7 eine schematische Seitenansicht eines an einer Mittelkonsole angebrachten Displays einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;
8 eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit mehreren Berührungspositionen;
9 eine schematische Darstellung eines Displays einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit einer durch eine Drehung des Displays vorbestimmten Verschieberichtung;
10 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit zwei Feedback-Rüttlern; und
11 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit einem freistehenden Display, welches in einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Bedienvorrichtung 10 mit einem Display 11, welches einen Displayrahmen 12 aufweist. Die Rückseite 13 des Displays 11 weist vier Noppen 14 auf, welche das Display 11 mit einer in 2 dargestellten Halterung der Bedienvorrichtung 10 in einem zusammengebauten Zustand verbinden und bei einer solchen Verbindung in einer Führungsnut einer solchen Halterung geführt sind. Dadurch lässt sich das Display 11 in diesem Ausführungsbeispiel in drei vorbestimmte Richtungen 15, 16 und 17 verschieben. Ein Element 18 des Displays 11 ist dabei so ausgestaltet, dass bei einem jeweiligen Verschieben in eine der vorbestimmten Richtungen 15, 16 oder 17 jeweils einer der Mikrotaster 19, 20 oder 21 berührt und dadurch ausgelöst wird. Wenn also ein Benutzer durch ein Verschieben in eine der vorbestimmten Richtungen 15, 16 oder 17 das Display 11 in eine vorbestimmte Verschiebeposition bringt, wird diese Position von einem jeweiligen Mikrotaster 19, 20 oder 21 erfasst, sodass eine korrespondierende Funktion ausgelöst werden kann.
In 2 ist eine Halterung 30 der Bedienvorrichtung 10 gezeigt. Dabei sind die Mikrotaster 19, 20 und 21 an der Halterung 30 angebracht. Das Element 18, das die Mikrotaster 19, 20 oder 21 bei einem Verschieben eines angebrachten Displays 11 auslösen würde ist gestrichelt dargestellt. Die Halterung 30 weist eine Führungsnut 31 auf, in welcher die Noppen 14 des Displays 11 in einem eingebauten Zustand geführt sind. Die Halterung 30 kann beispielsweise fest mit einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs verbunden sein.
In 3 ist ein Ausschnitt der Bedienvorrichtung 10 gezeigt. Dabei sind die Noppen 14 in der Führungsnut 31 geführt. Das Display 11 mit dem Displayrahmen 12 ist von rückstellenden Federelementen 40 in einer zentrierten Position gehalten, die durch ein Verschieben verlassen wird. In diesem Ausführungsbeispiel dient einer der Noppen, durch die das Display 11 in der Führungsnut 31 geführt wird, gleichzeitig als Element 18, d.h. die Mikrotaster 19, 20 und 21 werden durch einen der Noppen 14 ausgelöst. Zusätzlich ist hier ein Mikrotaster 41 bereitgestellt, der dann durch einen anderen Noppen 14 ausgelöst wird, wenn das Display 11 in eine zusätzliche vorbestimmte Richtung 42 verschoben wird.
4 zeigt die Bedienvorrichtung 10 mit Führungsschienen 50 und einer Führungsschiene 51 sowie Führungsnuten 52 und einer Führungsnut 53. Die Führungsschienen werden jeweils in der dazugehörigen Führungsnut geführt, so dass das Display 11 in die vorbestimmten Richtungen 15, 16 und 17 verschiebbar ist. Dabei sind die Führungsschienen 50 am Display 11 angebracht und die Führungsschiene 51 an einer Halterung der Bedienvorrichtung 10 oder an einem Kraftfahrzeug angebracht. Wenn ein Benutzer das Display 11 in die vorbestimmte Richtung 17 verschiebt wird der Mikrotaster 19 ausgelöst, wenn ein Benutzer die das Display 11 in die vorbestimmte Richtung 15 verschiebt wird der Mikrotaster 21 ausgelöst. Dabei gleitet die Führungsnut 53 an der festen Führungsschiene 51 und wird bei einem Loslassen des Displays von dem Benutzer durch nicht dargestellte Federelemente 40 zurück in eine zentrierte Position versetzt. Am Displayrahmen 12 sind Berührungspositionen 54 und 55 bereitgestellt, welche ein Benutzer bei einem Verschieben des Displays 11 berühren kann. Beispielsweise kann eine erste Funktion ausgewählt werden, wenn ein Benutzer das Display 11 an der Berührungsposition 54 in die vorbestimmte Richtung 16 verschiebt und eine zweite Funktion ausgelöst werden, wenn ein Benutzer das Display 11 in die vorbestimmte Richtung 16 verschiebt, während er die Berührungsposition 54 nicht berührt.
In 5 und 6 ist eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung 10 gezeigt, wobei das Display 11 in eine vorbestimmte Richtung 60 verschiebbar ist. Die Halterung 61 ist mit einer Mittelkonsole 62 eines Kraftfahrzeugs verbunden. Wenn das Display 11 in die vorbestimmte Richtung 60 verschoben wird, wird der Mikroschalter 63 ausgelöst. Die Halterung 61 weist dabei zwei Führungsnuten 52 auf und eine je dazu korrespondierende Führungsschiene 50 ist mit der Rückseite des Displays 11 verbunden. In 6 ist durch die Darstellung der Bedienvorrichtung 10 in einer Schnittebene je Führungsschiene 50 ein Federelement 40 zu sehen, welches das Display 11 nach einem Verschieben durch einen Benutzer wieder in eine ursprüngliche Position zurückbringt oder zurückstellt. Bei einem Verschieben des Displays 11 durch den Benutzer berührt das Element 18 des Displays 11 den Mikroschalter 63, so dass eine Funktion ausgelöst wird. Der Mikroschalter 63 ist dabei an der Mittelkonsole 62 eines Kraftfahrzeugs angebracht. In diesem Ausführungsbeispiel können beispielsweise auf einem oberen Seitenrand 64 des Displayrahmen 12 mehrere Berührungspositionen bereitgestellt sein. Eine Möglichkeit ist es, drei Berührungspositionen 65, 66 und 67 bereitzustellen, sodass ein Benutzer zumindest drei verschiedene Funktionen auslösen kann, je nachdem welche der Berührungspositionen er berührt. Es ist auch möglich, dass eine weitere Funktion dann ausgelöst wird, dass der Benutzer das Display 11 in die Verschiebungsrichtung 60 verschiebt während er gleichzeitig die Berührungsposition 65 und 66 berührt oder eine andere Funktion ausgelöst werden, wenn er gleichzeitig alle drei Berührungspositionen 65, 66 und 67 berührt.
In 7 ist eine Seitenansicht einer Bedienvorrichtung 10 gezeigt, wobei das Display 11 und der Displayrahmen 12 durch einen Benutzer 70 in die jeweils entgegengesetzten vorbestimmten Richtungen 71, 72, 73 und 74 verschoben werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Halterung 30, an der das Display 11 angebracht ist an der Mittelkonsole 62 eines Kraftfahrzeugs angebracht. Der Benutzer 70 kann das Display 11 in die vorbestimmten Richtungen 73 und 74 verschieben wobei das Display 11 durch die Führungsschiene 51, die an der Mittelkonsole 62 angebracht ist, geführt wird.
8 zeigt ein Display 11 einer Bedienvorrichtung 10, wobei am oberen Seitenrand 64 des Displayrahmen 12 mehrere Berührungspositionen 80, 82, 84 bereitgestellt sind. Am unteren Seitenrand 86 des Displayrahmen 11 sind jeweils zu den Berührungspositionen 80, 82 und 84 gegenüberliegende Berührungspositionen 81, 83 und 85 bereitgestellt. Das Display 11 lässt sich mit dem Displayrahmen 12 in die beiden vorbestimmten Richtungen 71 und 72 verschieben. Durch die Berührungspositionspaare 80 und 81, 82 und 83 und weitere Berührungspositionspaare lässt sich jeweils eine Funktion, welche im Display 11 dargestellt ist, verändern. Dabei kann zum Beispiel die Berührungsposition 80 eine Temperatureinstellung 87 verringern und die Berührungsposition 81 die Temperatureinstellung 87 erhöhen. Durch die Berührungspositionen 82 und 83 kann beispielsweise eine Belüftungseinstellung 88 erhöht oder verringert werden. Dabei kann der Benutzer 70 intuitiv durch ein Herunterdrücken des Displays 11 die Temperatur 87 oder die Lüftungsstärke 88 herunterregeln und durch ein Hochdrücken des Displays 11 erhöhen. Auf diese Weise können auch weitere Funktionen eingestellt werden, die in zwei verschiedene Richtungen eingestellt werden können, beispielsweise eine Position eines Fahrzeugsitzes, eine Lautstärke eines Radios oder eine Beleuchtung im Kraftfahrzeug, es kann bevorzugterweise auch eine Klima-Einstellung sein.
9 zeigt eine alternative Ausführungsform der Bedienvorrichtung 10, wobei das Display 11 an einer Mittelkonsole 62 angebracht ist und linear in die vorbestimmten Richtungen 90 und 91 verschiebbar ist. Weiterhin ist das Display zentriert um einen Mittelpunkt 93 in eine vorbestimmte Richtung 92 rotierbar. Wenn ein Benutzer das Display 11 in der vorbestimmten Richtung 92 an eine Berührungsposition 80 nach unten drückt, bewegt sich also eine Berührungsposition 84 in einer der Richtung 92 entgegengesetzten Richtung nach oben. Der Vorteil daran ist, dass eine sehr komfortable Bedienung der Bedienvorrichtung 10 bereitgestellt ist.
In 10 ist eine Bedienvorrichtung 10 mit einem freistehenden Display 100 dargestellt. Das Display 100 ist an einer Mittelkonsole 62 mit einem unteren Rand 101 des Displays 100 verbunden. Am oberen Rand 64 des Displays 100 sind Berührungspositionen 80, 82 und 84 bereitgestellt. An zumindest einem Seitenrand 102 können weitere Berührungspositionen 103, 104 und 105 bereitgestellt sein. Die Führungsschienen 50 und 51 sind jeweils an einem Feedback-Rüttler 106 und 107 angebracht. Der Feedback-Rüttler 106 kann das Display 100 beispielsweise dann lange vibrieren lassen, wenn die Berührungsposition 80 gewählt wurde und dann kurz vibrieren lassen, wenn die Berührungsposition 84 gewählt wurde. Wenn eine Funktion ausgewählt wird, die durch die Kombination der Berührungspositionen 80, 82 und 84 ausgewählt wird, können beispielsweise sowohl der Feedback-Rüttler 106 als auch der Feedback-Rüttler 107 das Display 100 vibrieren lassen. Somit kann ein Benutzer 70 beispielsweise bei wichtigen Funktionen sicher sein, dass er diese auch tatsächlich aktiviert hat. Ein Rüttel-Profil kann über die Zeitdauer, Intensität, Intensitätsverlauf konfiguriert werden. Ein erstes Profil kann eine hohe Amplitude für eine geringe Zeitdauer haben, ein zweites eine geringere Amplitude für eine längere Zeitdauer, ein drittes kann nach drei gesteigerten Amplitudenmaxima wieder abfallen.
11 zeigt ein Kraftfahrzeug 110 mit einem Display 100 der Bedienvorrichtung 10. Durch ein Verschieben des Displays 100 in die Verschieberichtung 16 kann ein Nutzer 70 beispielsweise ein Mikrofon des Kraftfahrzeugs 110 aktivieren. Dabei ist vorzugsweise das Display 100 in die Mittelkonsole 62 des Kraftfahrzeugs 110 eingebaut, so dass ein Nutzer besonders einfach ab die Bedienvorrichtung 10 mit einer Hand langen und diese somit bedienen kann.
Das Display kann im Fahrzeug in seitlicher oder senkrechter Richtung gelagert sein und somit wie eine bekannte Hubtaste oder Taste Funktionen des Kraftfahrzeugs auslösen. Der Vorteil an der Erfindung ist dabei, dass keine sichtbaren Tasten zur Bedienung einer Funktion bereitgestellt werden müssen. Wenn ein Benutzer auf eine freistehende Seite des Displays drückt, bewegt sich das Display und löst dadurch einen Mikroschalter aus, der unter dem Display oder hinter dem Display versteckt ist. Durch die Größe des Displays, das als Taste verwendet wird, kann ein Benutzer besonders einfach oft verwendete Optionen wie das Aktivieren oder Deaktivieren von künstlicher Intelligenz, das Anpassen einer Lautstärke oder von Funktionen, die der Nutzer selbst wählen kann, aktivieren. Der Benutzer hat dabei den Vorteil eines sehr schnellen und wegen der Größe des Displays einfachen Zugriffs. Er muss dabei vor allem für das Aktivieren einer Funktion keine kleinen Tasten suchen und bekommt gleichzeitig ein haptisches Feedback.
Beim pilotierten Fahren, d.h. automatisch fahrenden Fahrzeugen, kann ein semi-aktiver Fahrer dem autonomen oder semi-autonomen Fahrzeug Zusatzinstruktionen geben, beispielsweise durch ein Links-Schieben des Displays: „Links überholen“, durch ein Rechts-Schieben: „Rechts Fahren“ oder „Ausfahrt nehmen“, durch ein Nach-Vorne-Schieben: „Schneller Fahren“, durch ein Anziehen entgegen der Fahrtrichtung: „Bremsen“.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Display als Taste zum Auslösen von Funktionen bereitgestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005004202 A1 [0003]
DE 102014213429 A1 [0004]
DE 102015222336 A1 [0005]

Claims

Bedienvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (110), wobei die Bedienvorrichtung (10) ein in eine durch ein Führungselement (31) einer Halterung vorbestimmte Richtung (15, 16, 17) verschiebbares, einen Displayrahmen (12) aufweisendes Display (11) mit einer Verschiebevorrichtung (14, 50), durch die eine Verschiebeposition des Displays mittels einer mechanischen Sensorik (19, 20) erfassbar ist, aufweist, wobei die Bedienvorrichtung (10) dazu ausgestaltet ist, durch ein Verschieben des Displays (11) in die vorbestimmte Richtung (15, 16, 17) eine vorbestimmte Funktion auszulösen, dadurch gekennzeichnet, dass für die vorbestimmte Richtung (15, 16, 17) zumindest zwei unterschiedliche, auslösbare vorbestimmte Funktionen vorgesehen sind und zumindest eine berührungssensitive sensorische Fläche am Displayrahmen (12) dazu ausgestaltet ist, bei einem Verschieben des Displays (11) in die vorbestimmte Richtung (15, 16, 17) eine jeweilige Berührungsposition (54, 55), an der das Verschieben des Displays (11) erfolgt, zu erfassen und die Bedienvorrichtung (10) dazu ausgestaltet ist, in Abhängigkeit dieser Berührungsposition (54, 55) eine der zumindest zwei unterschiedlichen auslösbaren vorbestimmten Funktionen, die zur jeweiligen Berührungsposition (54, 55) korrespondiert, auszuwählen und auszulösen.
Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine Seitenfläche (64) des Displayrahmens (12) freiliegt und die Berührungspositionen (65, 66, 67) für die zumindest zwei unterschiedlichen Funktionen an der Seitenfläche (64) des Displayrahmens (12) bereitgestellt sind, wobei das Display (11) ein freistehendes Display ist, das vorzugsweise an einer unteren Seite im Kraftfahrzeug (110) befestigbar ist, oder der Displayrahmen (12) eines an einer Fahrzeugkonsole (62) befestigten Displays (11) von der Fahrzeugkonsole (62) hervorsteht.
Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Display (11) mit dem Displayrahmen (12) ausfahrbar ausgestaltet ist, sodass in einem ausgefahrenen Zustand das Display (11) ein freistehendes Display ist, sodass zumindest eine Seitenfläche (64) des Displayrahmens (12) freiliegend ist.
Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Berührungsposition (65, 66, 67) an der sensorischen Fläche vorbestimmt ist und durch einen jeweiligen als Materialerhebung oder Materialsenke ausgestalteten Fühlsteg am Displayrahmen (12) haptisch kenntlich gemacht ist, wobei der jeweilige Fühlsteg vorzugsweise gegenüber zumindest einem anderen Fühlsteg des Displayrahmens (12) haptisch unterschiedlich ausgestaltet ist.
Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedienvorrichtung (10) dazu ausgestaltet ist, dass eine der vorbestimmten Funktionen nur dadurch ausgewählt und ausgelöst wird, dass das Display (11) bei einer gleichzeitigen Berührung an zumindest zwei Berührungspositionen (80, 82, 84) verschoben wird.
Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedienvorrichtung (10) einen Servo-Aktuator aufweist, der dazu ausgestaltet ist, nach einem Andrücken des Displayrahmens (12) das Display (11) automatisch weiter in die Verschiebeposition zu verschieben.
Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedienvorrichtung (10) einen Feedback-Rüttler (106, 107) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, bei einem Auslösen der Funktion einem Bediener (70) durch ein Bewegen oder Rütteln des Displays (11) ein funktionsabhängiges haptisches Feedback zu geben.
Bedienvorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei der Feedback-Rüttler (106, 107) dazu eingerichtet ist, eine Frequenz zu erzeugen, die von einer Frequenz beim Fahren des Kraftfahrzeugs (110) unterschiedlich ist, sodass die Bewegung des Displays (11) durch den Feedback-Rüttler (106, 107) von einer Bewegung des Displays (11) durch eine Fahrzeugbewegung unterscheidbar ist.
Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedienvorrichtung (10) zum Verschieben in je eine vorbestimmte Richtung (15, 16, 17) mit einer jeweiligen Führungsschiene (50) für eine korrespondierende Führungsnut (52) ausgestaltet ist oder die Bedienvorrichtung (10) zum Verschieben in zumindest zwei verschiedene vorbestimmte Richtungen (15, 16, 17) mit zumindest zwei je einen Kopfbereich aufweisenden Noppen (14) ausgestaltet ist, welche über je eine Führungsnut (31) in den verschiedenen vorbestimmten Richtungen (15, 16, 17) verschiebbar sind.
Kraftfahrzeug (110) mit einer Bedienvorrichtung (10) mit zumindest einem einen Displayrahmen (12) aufweisenden, in zumindest eine durch ein Führungselement (31) einer Halterung (30) vorbestimmte Richtung (15, 16, 17) verschiebbaren Display (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist und die Bedienvorrichtung (10) dazu eingerichtet ist, mittels eines Verschiebens des Displays (11) zumindest eine auf dem Display (11) angezeigte Funktion (87, 88) des Kraftfahrzeugs (110) zu aktivieren.