DE102006028046B4 - Combined display and operating device for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Kombinierte Anzeige- und Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend einen berührungsempfindlichen Bildschirm (7) zur Anzeige und Anwahl von Bedienfunktionen, wobei
eine Einrichtung (8, 8') zur Erfassung eines Bedienmittels vorgesehen ist, wobei der Bildschirm (7) bei einem in einem vorbestimmten Bereich (14) um den Bildschirm (7) erfassten Bedienmittel von einem Informationsmodus in einen Bedienmodus, in dem die Anwahl von Bedienfunktionen möglich ist, umschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf dem Bildschirm (7) angezeigte Information gleichzeitig auf einem weiteren, vom Fahrer mit seinem Blick leicht erfassbaren Display anzeigbar ist, wobei über die Einrichtung (8, 8') bestimmbar ist, wo oberhalb der Bildschirmoberfläche das Bedienmittel momentan angeordnet ist, so dass im Bedienmodus eine Position des Bedienmittels auf dem weiteren Display anzeigbar ist.Combined display and control device for a motor vehicle (1), comprising a touch-sensitive screen (7) for displaying and selecting operating functions, wherein
a device (8, 8 ') is provided for detecting an operating means, wherein the screen (7) at a in a predetermined area (14) around the screen (7) detected operating means of an information mode in an operating mode in which the selection of Operating functions is possible, is switchable,
characterized,
in that the information displayed on the screen (7) can be simultaneously displayed on a further display that is easily recognizable by the driver with his gaze, it being possible to determine via the device (8, 8 ') where the operating means is currently arranged above the screen surface, then that in the operating mode, a position of the operating means can be displayed on the further display.
Description
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Anzeige- und Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen berührungsempfindlichen Bildschirm zur Anzeige und Anwahl von Bedienfunktionen, wobei eine Einrichtung zur Erfassung eines Bedienmittels vorgesehen ist, wobei der Bildschirm bei einem in einem vorbestimmten Bereich um den Bildschirm erfassten Bedienmittel von einem Informationsmodus in einen Bedienmodus, in dem die Anwahl von Bedienfunktionen möglich ist, umschaltbar ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Bildschirm.The invention relates to a combined display and control device for a motor vehicle, comprising a touch-sensitive screen for displaying and selecting operating functions, wherein means for detecting an operating means is provided, wherein the screen at a detected in a predetermined area around the screen operating means of a Information mode in an operating mode in which the selection of operating functions is possible, is switchable. In addition, the invention relates to a motor vehicle with such a screen.
Die Verwendung berührungsempfindlicher Bildschirme, so genannter Touchscreens, in Kraftfahrzeugen ist im Stand der Technik allgemein bekannt. Diese Bildschirme sind meist seitlich in Beifahrerrichtung neben dem Lenkrad beziehungsweise am Armaturenbrett angeordnet, so dass ein Fahrer mit der Hand keine weite Strecke zurücklegen muss, um Bedienfunktionen zu wählen. Eingesetzt werden solche Bildschirme allgemein für Bordcomputer oder speziell für Navigationssysteme, Radiosteuerungen und dergleichen.The use of touch-sensitive screens, so-called touch screens, in motor vehicles is well known in the art. These screens are usually arranged laterally in the passenger direction next to the steering wheel or on the dashboard, so that a driver does not have to cover a long distance by hand to select operating functions. Such screens are generally used for on-board computers or specifically for navigation systems, radio controls and the like.
Ein Nachteil der Touchscreens ist, dass die zu bedienenden Tasten recht groß und eindeutig sein müssen, um eine sichere Bedienung zu gewährleisten. Damit erreicht ein berührungsempfindlicher Bildschirm bei weitem nicht die Informationsdichte, die aufgrund der Auflösung und Darstellungsmöglichkeiten erreichbar wäre.A disadvantage of the touch screens is that the buttons to be operated must be quite large and unique in order to ensure safe operation. Thus, a touch-sensitive screen does not reach by far the information density that would be achievable due to the resolution and display options.
Aus
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte kombinierte Anzeige- und Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben.The invention is therefore based on the object to provide an improved combined display and control device for a motor vehicle.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer kombinierten Anzeige- und Bedienvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die auf dem Bildschirm angezeigte Information gleichzeitig auf einem weiteren, vom Fahrer mit seinem Blick leicht erfassbaren Display anzeigbar ist, wobei über die Einrichtung bestimmbar ist, wo oberhalb der Bildschirmoberfläche das Bedienmittel momentan angeordnet ist, sodass im Bedienmodus eine Position des Bedienmittels auf dem weiteren Display anzeigbar ist.To solve this problem is provided according to the invention in a combined display and control device of the type mentioned that displayed on the screen information can be displayed simultaneously on another, easily recognizable by the driver with his gaze display, which can be determined via the device where above the screen surface, the operating means is currently arranged, so that in the operating mode, a position of the operating means can be displayed on the other display.
Die Erfindung sieht also eine Einrichtung zur berührungslosen Erfassung eines Bedienmittels zumindest in einem vorbestimmten Bereich um den Bildschirm vor, beispielsweise einem im Wesentlichen quaderförmigen Bereich vor der Darstellungsfläche. Nachdem es bislang nur möglich war, eine Berührung des Bildschirms selbst festzustellen, ist es erfindungsgemäß vorteilhafterweise möglich, ein Bedienmittel, z. B. einen Finger oder einen Bedienstift, bereits mit Abstand zum Bildschirm zu erfassen.The invention thus provides a device for non-contact detection of an operating means at least in a predetermined area around the screen, for example, a substantially cuboidal area in front of the display surface. After it was only possible to determine a touch of the screen itself, it is advantageously possible according to the invention, an operating means, for. As a finger or stylus, already at a distance to capture the screen.
Aufgrund dieser Erfassung ist es möglich, die Darstellung auf dem Bildschirm entsprechend zu beeinflussen. Daher ist der Bildschirm von einem Informationsmodus in einen Bedienmodus umschaltbar, wenn das Bedienmittel in einem vorbestimmten Bereich um den Bildschirm erfasst ist. Der Bedienmodus ist bei Touchscreens allgemein bekannt. Hierbei werden meist großflächige Tasten und gegebenenfalls einstellbare Parameter oder sonstige, auf die Tasten bezogene Informationen angezeigt. Im Rahmen dieser Erfindung wurde erkannt, dass eine solche Darstellung nur notwendig ist, wenn auch tatsächlich eine Bedienung des Bildschirms als Touchscreen gewünscht ist. In anderen Fällen kann der Bildschirm in einem Informationsmodus verbleiben, in dem gegebenenfalls die die Berührung erfassenden Detektionsmittel auch deaktiviert werden. Auf diese Art können Systemressourcen eingespart werden.Due to this detection, it is possible to influence the display on the screen accordingly. Therefore, the screen is switchable from an information mode to an operation mode when the operation means is detected in a predetermined area around the screen. The operating mode is well known on touchscreens. In this case, large-area keys and possibly adjustable parameters or other information related to the keys are usually displayed. In the context of this invention, it has been recognized that such a representation is only necessary if an operation of the screen as a touchscreen is actually desired. In other cases, the screen may remain in an information mode in which, if necessary, the detection means detecting the touch are also deactivated. In this way, system resources can be saved.
Im Informationsmodus ist dabei eine größere auf dem Bildschirm dargestellte Informationsdichte erreichbar als im Bedienmodus. Das bedeutet, dass zusätzliche, differenziertere Informationen zur Anzeige gebracht werden können. Auch können andere Anzeigemöglichkeiten des Bildschirms, beispielsweise graphischer Art, besser ausgenutzt werden, um zusätzliche Informationen zu übermitteln oder eine intuitivere Darstellung zu ermöglichen.In the information mode, a larger information density displayed on the screen is achievable than in the operating mode. This means that additional, more sophisticated information can be displayed. Also, others can Display options of the screen, for example, graphical nature, better exploited to provide additional information or to allow a more intuitive presentation.
Erfindungsgemäß wird demnach der Bedienmodus, also die Touchscreen-Funktionalität nur aktiviert, wenn der Fahrer dies auch wirklich wünscht. Anderenfalls ist der Informationsmodus aktiv, in dem differenzierte ausgestaltete und zusätzliche Informationen zur Anzeige gebracht werden. Dabei kann auch ein optisch ansprechenderes Layout der Darstellung auf dem Bildschirm gewählt werden.According to the invention, therefore, the operating mode, so the touch screen functionality is activated only if the driver really wants it. Otherwise, the information mode is active in which differentiated and additional information is displayed. In this case, a visually appealing layout of the presentation can be selected on the screen.
Das Bedienmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere der Finger einer menschlichen Hand sein, es sind jedoch auch andere Bedienmittel denkbar, die zur Bedienung berührungsempfindlicher Bildschirme benutzt werden können. Dabei ist beispielsweise an ein stiftartiges Bedienmittel zu denken, wie es bei Handheld-Computern häufig zum Einsatz kommt. Ein solches Mittel hat eine geringere Verschmutzung der Bildschirmoberfläche zur Folge.The operating means in the sense of the present invention may be, in particular, the fingers of a human hand, but other operating means are also conceivable which can be used to operate touch-sensitive screens. It is, for example, to think of a pen-like operating means, as is often used in handheld computers. Such an agent results in less contamination of the screen surface.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei einem Erfassen eines den Bereich verlassenden Bedienmittels der Bildschirm von dem Bedienmodus in den Informationsmodus umschaltbar ist. In dieser Ausgestaltung bleibt der Bildschirm genau so lange im Bedienmodus, wie sich das Bedienmittel in dem vorbestimmten Bereich um den Bildschirm befindet, also so lange, wie eine mögliche Bedienung antizipiert werden kann. Entfernt der Fahrer das Bedienmittel wieder aus dem Bereich, so erhält er wieder seine gewohnte, gegebenenfalls ausführlichere und ansprechender präsentierte Informationsdarstellung im Informationsmodus.In a further embodiment of the invention, it can be provided that upon detection of an operating element leaving the area, the screen can be switched from the operating mode to the information mode. In this embodiment, the screen remains in the operating mode just as long as the operating means is in the predetermined area around the screen, that is, as long as a possible operation can be anticipated. Removes the driver again the operating means out of the area, he gets his usual, possibly more detailed and appealing presented information display in information mode.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der Bildschirm nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach einem erfassten Eindringen des Bedienmittels in den Bereich oder der letzten Betätigung des berührungsempfindlichen Bildschirms oder nach einem erfassten Verlassen des Bereichs durch das Bedienmittel vom Bedienmodus in den Informationsmodus umschaltbar ist. Hierbei bleibt der Bildschirm auf jeden Fall für eine bestimmte Zeit im Bedienmodus, wodurch ein häufiges Umschalten des Modus vermieden wird, wenn das Bedienmittel den Erfassungsbereich z. B. kurzzeitig verlässt und für eine weitere Bedienung erneut eingeführt wird. Die aufgezählten Bedingungen können dabei auch nebeneinander relevant sein. So kann vorgesehen sein, dass der Bildschirm nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach einem erfassten Eindringen des Bedienmittels in den Informationsmodus rückgeschaltet wird, wenn keine Betätigung des berührungsempfindlichen Bildschirms stattfindet. Findet eine solche Betätigung jedoch statt, kann vorgesehen sein, dass die vorbestimmte Zeitdauer von neuem beginnt.Alternatively or additionally, it can also be provided that the screen can be switched from the operating mode to the information mode after a predetermined period of time has elapsed after a detected penetration of the operating means into the area or the last actuation of the touch-sensitive screen or after a detected exit from the area. In this case, the screen remains in any case for a certain time in the operating mode, whereby a frequent switching of the mode is avoided when the operating means the detection range z. B. leaves for a short time and is re-introduced for further operation. The enumerated conditions can also be relevant side by side. Thus, it can be provided that the screen is switched back after a predetermined period of time after a detected penetration of the operating means in the information mode when no operation of the touch-sensitive screen takes place. However, if such an operation takes place, it can be provided that the predetermined period of time begins again.
Die Einrichtung zur Erfassung des Bedienmittels kann auf verschiedene Arten ausgestaltet sein. So kann die Erfassungseinrichtung einen kapazitiven und/oder lichtoptischen und/oder temperaturempfindlichen Sensor umfassen. Mit allen diesen Sensoren ist es möglich, berührungslos das Vorhandensein des Bedienmittels in dem vorbestimmten Bereich um den Bildschirm zu erfassen.The means for detecting the operating means can be designed in various ways. Thus, the detection device may comprise a capacitive and / or light-optical and / or temperature-sensitive sensor. With all these sensors, it is possible to detect without contact the presence of the operating means in the predetermined area around the screen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die einen kapazitiven Sensor umfassende Erfassungseinrichtung auch der Erfassung einer Berührung des berührungsempfindlichen Bildschirms dient. Da kapazitive Sensoren sowohl berührungslos als auch auf Entfernungen hin ein Signal liefern, ist es bei dieser Ausgestaltung möglich, beide nötigen Erfassungsmittel in der Erfassungseinrichtung zu vereinen. Damit wird ein Bauteil eingespart und eine einfachere Konstruktion gewährleistet.A particularly advantageous embodiment is obtained if the detection device comprising a capacitive sensor also serves to detect a touch of the touch-sensitive screen. Since capacitive sensors deliver a signal both in non-contact and at distances, it is possible in this embodiment to combine both necessary detection means in the detection device. This saves a component and ensures a simpler design.
Alternativ oder zusätzlich kann die Erfassungseinrichtung auch eine Kamera, insbesondere zur Innenraumüberwachung, umfassen. Solche Kameras zur Innenraumüberwachung sind bereits in anderen Zusammenhängen vorgeschlagen worden, beispielsweise um festzustellen, ob ein Fahrer sich ordnungsgemäß an seinem Platz befindet. An diese Kameras ist eine Bildverarbeitungseinheit gekoppelt, die insbesondere eine Mustererkennung aufweist. Diese Mustererkennung ist üblicherweise auch dazu in der Lage, einen Finger beziehungsweise die zugehörige Hand auf dem Bild zu ermitteln, so dass dementsprechend festgestellt werden kann, ob eine Bedienung des Bildschirms als Touchscreen gewünscht ist beziehungsweise das Bedienmittel (der Finger) in den vorbestimmten Bereich eindringt. Demnach kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise auch eine bereits im Auto verbaute Einrichtung als Erfassungseinrichtung dienen.Alternatively or additionally, the detection device may also include a camera, in particular for monitoring the interior. Such interior monitoring cameras have been proposed in other contexts, for example, to determine if a driver is properly seated. To these cameras, an image processing unit is coupled, which in particular has a pattern recognition. This pattern recognition is usually also able to determine a finger or the associated hand on the image, so that accordingly it can be determined whether an operation of the screen as a touch screen is desired or the operating means (the finger) penetrates into the predetermined area , Accordingly, according to the invention advantageously also a device already installed in the car can serve as a detection device.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die kombinierte Anzeige- und Bedienvorrichtung wenigstens ein manuelles Bedienelement und/oder ein akustisch steuerbares Bedienelement, insbesondere eine Sprachsteuerungseinheit, umfasst, über welches die Bedienfunktionen anwählbar und/oder auf dem Bildschirm angezeigte Informationen veränderbar sind. Eine solche kombinierte Anzeige- und Bedienvorrichtung kann demnach vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass ein Fahrer zwischen mehreren Bedienmöglichkeiten wählen kann. Ist beispielsweise ein manuelles Bedienelement und der berührungsempfindliche Bildschirm vorgesehen, so kann die Bedienung über das manuelle Bedienelement erfolgen, wobei der Bildschirm im Informationsmodus verbleibt, also eine größere Zahl von Informationen anzeigen kann. Dabei kann beispielsweise an ein Bedienelement gedacht werden, mit dem auch auf dem Bildschirm Listen sozusagen durchgescrollt werden können beziehungsweise Optionen durchgeschaltet werden können, wobei die verwendbare Informationsdichte und die Art der Präsentation im Informationsmodus bei Bedienung mit dem manuellen Bedienelement ausführlicher beziehungsweise optisch ansprechender gestaltet werden können. Nähert sich allerdings das Bedienmittel dem Bildschirm, wird also eine gewünschte Touchscreen-Bedienung durch den Fahrer angezeigt, so wird der Bildschirm in den Bedienmodus geschaltet, in dem die gesamte Touchscreen-Funktionalität gegeben ist. Listen werden dabei beispielsweise in vergrößerte, leicht zu bedienende Tasten umgewandelt. Im Rahmen dieser Ausgestaltung ist es dem Fahrer also möglich, grundsätzlich die Bedienart seiner Wahl zur Auswahl der Bedienfunktionen beziehungsweise zur Veränderung von auf dem Bildschirm angezeigten Informationen zu verwenden. Damit können die Vorlieben unterschiedlicher Fahrertypen befriedigt werden.In a further embodiment of the invention can be provided that the combined display and control device comprises at least one manual control element and / or an acoustically controllable control element, in particular a voice control unit, via which the control functions can be selected and / or displayed on the screen information. Such a combined display and operating device can therefore advantageously be designed so that a driver can choose between several operating options. If, for example, a manual operating element and the touch-sensitive screen are provided, then the operation can take place via the manual operating element, wherein the screen remains in the information mode, that is, can display a larger number of information. there For example, it is possible to think of an operating element with which lists can, as it were, be scrolled through on the screen or options can be switched through, whereby the usable information density and the type of presentation in the information mode can be made more detailed or visually appealing when operated with the manual control element. If, however, the operating means approaches the screen, ie if a desired touchscreen operation is indicated by the driver, the screen is switched to the operating mode in which the entire touchscreen functionality is provided. For example, lists are converted into enlarged, easy-to-use keys. In the context of this embodiment, it is thus possible for the driver to basically use the operating mode of his choice for selecting the operating functions or for changing information displayed on the screen. Thus, the preferences of different types of drivers can be satisfied.
Ist ein solches manuelles Bedienelement und/oder ein akustisch steuerbares Bedienelement vorgesehen, so kann die Anzeige- und Bedienvorrichtung in Abhängigkeit einer manuellen Eingabe oder eines akustischen Signals zur Umschaltung des Bildschirms vom Informationsmodus in den Bedienmodus und/oder vom Bedienmodus in den Informationsmodus ausgebildet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Fahrer durch Aussprache des Wortes „Touchscreen” den Bedienmodus aufruft, durch Aussprache des Wortes „Info” den Informationsmodus. Damit sind zusätzliche Bedienmöglichkeiten zur Umschaltung zwischen dem Informationsmodus und dem Bedienmodus gegeben, so dass das System insgesamt flexibler handhabbar ist. Alternativ zu den genannten Sprachbefehlen kann natürlich auch ein weiteres manuelle Bedienelement vorgesehen sein, das die Umschaltung zusätzlich ermöglicht.If such a manual control element and / or an acoustically controllable control element is provided, then the display and control device can be configured as a function of a manual input or an acoustic signal for switching the screen from the information mode to the operating mode and / or from the operating mode to the information mode. For example, it may be provided that the driver calls the operating mode by pronunciation of the word "touchscreen", by pronunciation of the word "info" the information mode. This additional operating options for switching between the information mode and the operating mode are given, so that the system is more flexible overall handle. As an alternative to the mentioned voice commands, of course, a further manual control element can be provided, which additionally enables the switchover.
Erfindungsgemäß werden die vom Bildschirm augenblicklich angezeigten Informationen gleichzeitig auf einem weiteren, vom Fahrer mit seinem Blick leichter erfassbaren Display, beispielsweise einem Head-Up-Display, angezeigt. Besonders vorteilhaft ist über die Einrichtung zur Erfassung des Bedienmittels bestimmbar, wo oberhalb der Bildschirmoberfläche das Bedienmittel momentan angeordnet ist, so kann im Bedienmodus vorgesehen sein, dass die Position des Bedienmittels auf dem weiteren Display anzeigbar ist. Gegebenenfalls kann über die Größe oder die Farbe der Anzeige auch ein Abstand von der Oberfläche des Bildschirms zur Anzeige gebracht werden. Beispielsweise im Falle eines Head-Up-Displays ist es dem Fahrer dann möglich, weiterhin die Straße und das weitere Display im Auge zu behalten und trotzdem zu wissen, wo sich das Bedienmittel, insbesondere sein Finger im Bezug auf die auf dem Bildschirm dargestellten Anwahloptionen befindet. Dann ist eine Bedienung eines Touchscreens möglich, ohne dass der Fahrer seinen Blick zu diesem hinwenden muss.According to the information currently displayed by the screen at the same time on another, more easily detectable by the driver with his gaze display, such as a head-up display, displayed. Particularly advantageous is determined by the means for detecting the operating means, where above the screen surface, the operating means is currently arranged, it can be provided in the operating mode that the position of the operating means can be displayed on the other display. Optionally, the size or color of the display may also be used to indicate a distance from the surface of the screen. For example, in the case of a head-up display, it is then possible for the driver to keep an eye on the road and the further display and still know where the operating means, in particular his finger, is located in relation to the selection options displayed on the screen , Then an operation of a touch screen is possible without the driver has to turn his gaze to this.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine kombinierte Anzeige- und Bedienvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.In addition, the invention relates to a motor vehicle comprising a combined display and control device according to the present invention.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiment described below and with reference to the drawings. Showing:
Die kapazitiven Sensoren
Wenn das Bedienmittel in einem bestimmten vorgesehenen Bereich erfasst wird, so ist der Bildschirm
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung umfasst zusätzlich ein manuelles Bedienelement
In diesem Beispiel entspricht der vorbestimmte Bereich
Zum Umschalten des Bildschirms
Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass die Zurückschaltung von dem Bedienmodus in den Informationsmodus nach einer vorbestimmten Zeitdauer erfolgt, die einem bestimmten Ereignis folgt. Ein solches Ereignis kann das schon erwähnte Verlassen des Bereichs
Bewegt der Fahrer nun die Hand
Ersichtlich sind nunmehr Darstellungen großer, voneinander beabstandeter Tasten
Die in
Die Bedienfunktionen lassen sich jedoch jeweils auch über die zusätzlichen Bedienelemente
Zusätzlich ist es bei der erfindungsgemäßen Anzeige- und Bedienvorrichtung auch möglich, dass zwischen dem Informationsmodus und dem Bedienmodus mittels beispielsweise spezieller Sprachbefehle oder Eingaben über das manuelle Bedienelement
Die Erfassungseinrichtung
Außerdem ist es möglich, eine in
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