DE102007005027B4 - Display and operating device for a motor vehicle with an interactive user interface - Google Patents
Display and operating device for a motor vehicle with an interactive user interface Download PDFInfo
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Abstract
Anzeige- und Bedienvorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1) umfassend eine als Touchscreen ausgebildete Anzeigevorrichtung (3), eine mit der Anzeigvorrichtung (3) gekoppelte Steuereinheit (5) und eine Speichervorrichtung (6), wobei die Speichervorrichtung (6) Daten umfasst, mittels derer im Zusammenwirken mit der Steuereinheit (5) eine Benutzerschnittstelle zum Bedienen mindestens eines Fahrzeugsystems (13–16), einer Fahrzeugfunktion und/oder eines Dienstes umsetzbar ist, wobei mit der Steuereinheit (5) eine Positionsbestimmungseinheit (29) zum Ermitteln einer dreidimensionalen Position eines Betätigungselements, insbesondere eines Körperteils, eines Nutzers im Raum gekoppelt ist und die Benutzerschnittstelle ausgestaltet ist, interaktiv in Abhängigkeit der ermittelten Position beeinflusst zu werden und relativ zu einer Anzeigefläche (4) der Anzeigevorrichtung (3) in einem Erfassungs- oder Detektionsbereichs der Positionsbestimmungseinheit (29) ein Kerndetektionsvolumen (30) definiert ist, innerhalb dessen eine Anwesenheit des Betätigungselements des Nutzers erkannt wird, wobei eine interaktive Reaktion der Benutzerschnittstelle beim Erkennen der Anwesenheit in dem Kerndetektionsvolumen (30) ausgelöst wird und wobei die Benutzerschnittstelle so ausgestaltet ist, dass eine auf der erfassten Anwesenheit des Betätigungselements beruhende interaktive Reaktion nur beim Erfassen des Betätigungselements in dem Kerndetektionsvolumen (30) stattfindet, wobei das Kerndetektionsvolumen (30) einen Raumbereich umfasst und eine Seitenfläche des Raumbereichs angrenzend an die Anzeigefläche (4) parallel zu dieser ausgerichtet ist und diese überdeckt, wobei die Positionsbestimmungseinheit (29) ausgebildet ist, eine Position des Betätigungselements eindeutig einem von mehreren Segmentvolumina (38–42) des Kerndetektionsvolumens (30) zuzuordnen, um eine positionsabhängige, differenzierte interaktive Beeinflussung der Benutzerschnittstelle zu ermöglichen, wobei die Segmentvolumina (38–42) Teilvolumina des Kerndetektionsvolumens (30) sind und jeweils eine der Anzeigefläche (4) zugewandte, parallel zur Anzeigefläche (4) ausgerichtete Grundfläche (43–47) aufweisen, wobei die Grundflächen (43–47) die Anzeigefläche (4) segmentieren, wobei die interaktive Reaktion von der dem jeweiligen Segmentvolumen zugeordneten ermittelten Position abhängig ist, wobei ...Display and operating device (2) for a motor vehicle (1) comprising a display device (3) designed as a touch screen, a control unit (5) coupled to the display device (3) and a storage device (6), the storage device (6) comprising data , by means of which, in cooperation with the control unit (5), a user interface for operating at least one vehicle system (13-16), a vehicle function and / or a service can be implemented, with the control unit (5) a position determination unit (29) for determining a three-dimensional Position of an actuating element, in particular a body part, a user is coupled in space and the user interface is configured to be interactively influenced as a function of the determined position and relative to a display surface (4) of the display device (3) in a detection or detection range of the position determination unit (29) a core detection volume (30) de within which a presence of the user's operating element is detected, wherein an interactive response of the user interface is triggered upon detecting the presence in the core detection volume (30), and wherein the user interface is configured such that an interactive one based on the detected presence of the actuator Reaction occurs only upon detection of the actuator in the core detection volume (30), wherein the core detection volume (30) comprises a space area and a side surface of the space area adjacent to the display surface (4) is aligned parallel thereto and covers it, the position determination unit (29) is configured to uniquely associate a position of the actuator with one of a plurality of segment volumes (38-42) of the core detection volume (30) to enable position dependent, differentiated interactive manipulation of the user interface, the Se Part volumes of the core detection volume (30) and each one of the display surface (4) facing, parallel to the display surface (4) aligned base surface (43-47), wherein the base surfaces (43-47), the display surface (4 ), wherein the interactive response depends on the determined position associated with the respective segment volume, where ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeige- und Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine als Touchscreen ausgebildete Anzeigevorrichtung, eine mit der Anzeigevorrichtung gekoppelte Steuereinheit und eine Speichervorrichtung, wobei die Speichervorrichtung Daten umfasst, mittels derer im Zusammenwirken mit der Steuereinheit eine Benutzerschnittstelle zum Bedienen mindestens eines Fahrzeugsystems, einer Fahrzeugfunktion und/oder eines Dienstes umsetzbar ist.The invention relates to a display and control device for a motor vehicle, comprising a display device designed as a touch screen, a control unit coupled to the display device and a memory device, wherein the memory device comprises data, by means of which in cooperation with the control unit a user interface for operating at least one vehicle system, a vehicle function and / or a service can be implemented.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, als Touchscreen ausgebildete Anzeigevorrichtungen zu verwenden, auf denen eine Benutzerschnittstelle ausgebildet ist, über die ein oder mehrere Fahrzeugfunktionen, Fahrzeugsysteme und/oder fahrzeuginterne oder fahrzeugexterne Dienste bedient werden können. Beispielsweise ist aus der
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Die
Aufgrund eines begrenzten Bauraums in einem Kraftfahrzeug ist eine Größe des Touchscreens in der Regel begrenzt. Da der Touchscreen zugleich zur Informationsdarstellung und zur Bedienung verwendet werden soll, wofür in der Regel eine Einblendung von Bedienelementen erforderlich ist, tritt hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Anzeigefläche ein Ressourcenkonflikt auf. Bei den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist vorgesehen, über eine erste Betätigungshandlung zwischen einem Anzeigemodus, in dem bevorzugt Informationen dargestellt werden, und einem Bedienmodus umzuschalten, in dem virtuelle Bedienelemente und/oder Bedienelementzuordnungen dargestellt werden. Unter Bedienelementzuordnungen werden Darstellungen von Informationen verstanden. die eine Funktionszuordnung für eine Bedienhandlung ermöglichen, beispielsweise eine einem getrennt von der Anzeigevorrichtung ausgebildeten Bedienelement in einem aktuellen Kontext zugewiesene Funktion angeben.Due to a limited installation space in a motor vehicle, a size of the touch screen is usually limited. Since the touch screen is to be used at the same time for displaying information and for operation, which usually requires a display of operating elements, a resource conflict occurs with regard to the available display area. In the devices known in the prior art, it is provided to switch over a first actuating action between a display mode in which information is preferably displayed and an operating mode in which virtual operating elements and / or operating element assignments are displayed. Control mappings are understood to be representations of information. which allow a function assignment for an operator action, for example, specify a function assigned to a control element formed separately from the display device in a current context.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfacher zu bedienende, an die Bedürfnisse eines Fahrers und/oder Beifahrers angepasste Anzeige- und Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die insbesondere eine Anzahl erforderlicher Betätigungshandlungen zum Auslösen einer Fahrzeugfunktion oder Bedienen eines Fahrzeugsystems oder Dienstes minimiert.The invention has for its object to provide an easier-to-use, adapted to the needs of a driver and / or passenger display and control device for a motor vehicle, which minimizes in particular a number of required actuating actions for triggering a vehicle function or operating a vehicle system or service.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anzeige- und Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by a display and control device with the features of
Hierfür ist bei einer Anzeige- und Bedienvorrichtung eingangs genannter Art vorgesehen, mit der Steuereinheit eine Positionsbestimmungseinheit zum Ermitteln einer dreidimensionalen Position eines Betätigungselements eines Nutzers, das vorzugsweise eine Körperteil, bevorzugter eine Hand und am Bevorzugtesten ein ausgestreckter Finger ist, im Raum zu koppeln und die Benutzerschnittstelle so auszugestalten, dass sie interaktiv in Abhängigkeit der ermittelten Position beeinflusst wird. Hierdurch wird es möglich, die im Raum ausgeführte Bewegung des Nutzers mit in die Steuerung der Fahrzeugfunktionen einzubeziehen. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung nutzt somit Handlungen des Nutzers, die einer Betätigung eines Bedienelements nach dem Stand der Technik vorausgehen. Hierdurch ist es möglich, die Benutzerschnittstelle so auszugestalten, dass beispielsweise bei einer Annäherung des Körperteils an die Anzeigevorrichtung die Benutzerschnittstelle von einem Anzeigemodus in einen Bedienmodus wechselt. Während in einem Anzeigemodus bevorzugt Informationen über das zu bedienende Fahrzeugsystem, die Fahrzeugfunktion und/oder den Dienst dargestellt werden, sind in einem Bedienmodus Informationen wiedergegeben, die eine Bedienung des entsprechenden Fahrzeugsystems, der Fahrzeugfunktion und/oder des Dienstes erleichtern oder ermöglichen. Beispielsweise können virtuelle Bedienelemente auf der als Touchscreen ausgebildeten Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Ebenso können Bedienelementzuordnungen eingeblendet werden.For this purpose is provided in a display and control device of the type mentioned above, with the control unit, a position determining unit for determining a three-dimensional position of an actuating element of a user, which is preferably a body part, more preferably a hand and most preferably an extended finger to couple in space and the Design user interface so that it interactively influenced depending on the position determined. This makes it possible to include the movement of the user in the room with the control of the vehicle functions. The display and operating device thus utilizes actions of the user which precede an operation of a control element according to the prior art. This makes it possible to design the user interface in such a way that, for example, when the body part approaches the display device, the user interface changes from a display mode to an operating mode. While information about the vehicle system to be operated, the vehicle function and / or the service is preferably displayed in a display mode are in an operating mode Reproduced information that facilitates or enables operation of the corresponding vehicle system, the vehicle function and / or the service. For example, virtual controls can be displayed on the display device designed as a touch screen. Likewise, control element assignments can be displayed.
In dem Erfassungsbereich der Positionsbestimmungseinheit ist ein relativ zu einer Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung definiertes Kerndetektionsvolumen vorgesehen, innerhalb dessen eine Anwesenheit des Betätigungselements (des Körperteils) des Nutzers erkannt wird, wobei eine interaktive Reaktion der Benutzerschnittstelle beim Erkennen der Anwesenheit in dem Kerndetektionsvolumen ausgelöst wird und wobei die Benutzerschnittstelle so ausgestaltet ist, dass eine auf der erfassten Anwesenheit des Betätigungselements beruhende interaktive Reaktion nur beim Erfassen des Betätigungselements in dem Kerndetektionsvolumen stattfindet. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, Randbereiche des Erfassungs- oder Detektionsbereichs der Positionsbestimmungseinheit quasi als nicht-detektierte Bereiche zu behandeln. Dies bedeutet, dass ein Nutzer außerhalb des Kerndetektionsvolumens seine Körperteile frei bewegen kann, ohne die Benutzerschnittstelle interaktiv zu beeinflussen. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Anzeige- und Bedienvorrichtung benachbart zu Komponenten, wie einem Lenkrad, anzuordnen, das zumindest teilweise in den Detektionsbereich der Positionsbestimmungseinheit hineinragt, dessen Betätigung jedoch keine interaktive Beeinflussung der Benutzerschnittstelle auslösen soll. Nur eine gezielte, mit Bedienabsicht ausgeführte Betätigungshandlung, bei der ein Körperteil in das Kerndetektionsvolumen bewegt wird, führt somit zu einer interaktiven Beeinflussung der Benutzerschnittstelle.In the detection area of the position determination unit, there is provided a core detection volume defined relative to a display surface of the display device, within which presence of the user's operating part (body part) is detected, whereby an interactive response of the user interface is triggered upon detecting the presence in the core detection volume, and wherein the User interface is designed so that an interactive reaction based on the detected presence of the actuator takes place only upon detection of the actuating element in the core detection volume. As a result, the possibility is created to treat edge regions of the detection or detection region of the position determination unit as quasi non-detected regions. This means that a user outside the core detection volume can freely move his body parts without interactively affecting the user interface. This creates the possibility of arranging the display and operating device adjacent to components, such as a steering wheel, which projects at least partially into the detection area of the position-determining unit, but whose actuation is not intended to trigger interactive influencing of the user interface. Only a targeted, executed with control intent operation, in which a body part is moved into the core detection volume, thus leading to an interactive influencing the user interface.
Eine einfache und intuitive Bedienung der Anzeige- und Bedienvorrichtung setzt voraus, dass der Nutzer sich das Kerndetektionsvolumen gedanklich im Raum einfach vorstellen kann. Die Erfindung sieht vor, dass das Kerndetektionsvolumen einen Raumbereich umfasst und eine Seitenfläche des Raumbereichs angrenzend an die Anzeigefläche parallel zu dieser ausgerichtet ist und diese überdeckt. Vorzugsweise ist somit die Anzeigefläche selbst eine Grundfläche eines parallelepipedförmigen Raumbereichs, der von dem Kerndetektionsvolumen umfasst ist. In der Regel wird das Kerndetektionsvolumen selbst parallelepipedförmig ausgebildet sein. Für einen Benutzer ist es somit einfach möglich, den Bereich im Raum abzuschätzen, in dem er seine Körperteile bewegen kann, ohne eine Beeinflussung der interaktiven Benutzerschnittstelle auszulösen, beziehungsweise in welchen Raumbereich er sein Körperteil bewegen muss, um die interaktive Benutzerschnittstelle zu beeinflussen. Ein quaderförmiger Raum, der quasi ein Extrusionskörper der Anzeigefläche ist, ist hierbei besonders einfach vorstellbar. Je nach Einbaulage im Fahrzeug kann es jedoch vorteilhaft sein, dass der so entstehende parallelepipedförmige Raumbereich nicht entlang einer Flächennormalen der Anzeigefläche, die ”extrudiert” ist, sondern entlang eines Vektors, der einer bevorzugten Bedienrichtung eines Körperteils, insbesondere eines Fingers, eines Nutzers entspricht, der seinen Finger auf die Mitte der Anzeigevorrichtung bewegt, extrudiert ist.A simple and intuitive operation of the display and operating device requires that the user can easily imagine the core detection volume in the room. The invention provides that the core detection volume comprises a space area and a side surface of the space area adjacent to the display area is aligned parallel thereto and covers it. Preferably, therefore, the display surface itself is a base of a parallelepiped-shaped space region encompassed by the core detection volume. As a rule, the core detection volume itself will be parallelepiped-shaped. It is thus easily possible for a user to estimate the area in the room in which he can move his body parts without causing an influence on the interactive user interface or in which room area he has to move his body part in order to influence the interactive user interface. A cuboidal space, which is virtually an extrusion body of the display surface, is particularly easy to imagine. Depending on the installation position in the vehicle, however, it may be advantageous that the resulting parallelepiped-shaped space region does not correspond to a surface normal of the display surface which is "extruded" but along a vector which corresponds to a preferred operating direction of a body part, in particular a finger, of a user. who moves his finger to the center of the display device is extruded.
Um eine positionsabhängige, differenzierte interaktive Beeinflussung der Benutzerschnittstelle zu ermöglichen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Positionsbestimmungseinheit ausgebildet ist, eine Position des Körperteils eindeutig einem von mehreren Segmentvolumina des Kerndetektionsvolumens zuzuordnen, wobei die Segmentvolumina Teilvolumina des Kerndetektionsvolumens sind und jeweils eine der Anzeigefläche zugewandte, parallel zur Anzeigefläche ausgerichtete Grundfläche aufweisen, wobei die Grundflächen die Anzeigefläche segmentieren.In order to enable a position-dependent, differentiated interactive influencing of the user interface, it is provided according to the invention that the position determination unit is designed to uniquely associate a position of the body part with one of a plurality of segment volumes of the core detection volume, the segment volumes being partial volumes of the core detection volume and each facing the display surface , Have aligned parallel to the display surface base, the base areas segment the display surface.
Um eine Zuordenbarkeit eines innerhalb der Grundfläche eines der Teilvolumina dargestellten grafischen Inhalts zu dem jeweiligen Teilvolumen für den Nutzer einfach zu ermöglichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Segmentvolumina parallelepipedförmige, vorzugsweise quaderförmige weitere Raumbereiche umfassen und besonders bevorzugt parallelepipedförmig, vorzugsweise quaderförmig, ausgebildet sind.In order to make it easy to assign a graphical content to the respective subvolume represented within the base area of one of the subvolumes for the user, it is preferably provided that the segment volumes comprise parallelepiped-shaped, preferably parallelepipedal, further space regions and particularly preferably parallelepiped-shaped, preferably parallelepipedal.
Für bestimmte Funktionalitäten der Benutzerschnittstelle hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, einen Teilbereich des Kerndetektionsvolumens vorzusehen, der keinem der Segmentvolumina zugeordnet ist. Die Erfindung sieht daher vor, dass das Kerndetektionsvolumen Raumpunkte in einem größeren Abstand von der Anzeigefläche umfasst, als die Segmentvolumina, wobei der Abstand entlang einer Flächennormalen beziehungsweise parallel zu einer Flächennormalen der Anzeigefläche gemessen wird. Dies bedeutet, dass das Kerndetektionsvolumen erfindungsgemäß Raumpunkte umfasst, die von keinem der Segmentvolumina umfasst sind. Diese Raumpunkte weisen ferner einen größeren Abstand von einer virtuellen Ebene auf, in der die Anzeigefläche liegt, als Raumpunkte der Segmentvolumina. Hierbei ist die Anzeigefläche als eben angenommen. Sollte die Anzeigefläche eine Krümmung aufweisen, so wird die virtuelle Ebene durch die Anzeigefläche und an die Randpunkte tangential angrenzende virtuelle Flächen gebildet.For certain functionalities of the user interface, it has proven to be advantageous to provide a subregion of the core detection volume which is not assigned to any of the segment volumes. The invention therefore provides that the core detection volume comprises spatial points at a greater distance from the display surface than the segment volumes, the distance being measured along a surface normal or parallel to a surface normal of the display surface. This means that according to the invention the core detection volume comprises points in space that are not covered by any of the segment volumes. These space points also have a greater distance from a virtual plane in which the display area is located than spatial points of the segment volumes. Here, the display area is assumed to be just. If the display area has a curvature, the virtual level is formed by the display area and, at the edge points, tangentially adjacent virtual areas.
Um eine Benutzerschnittstelle fahrer- und beifahrerabhängig ausgestalten zu können, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Positionsbestimmungseinheit einen Nutzer von einem weiteren Nutzer unterscheiden kann und die Nutzerschnittstelle nutzerspezifisch interaktiv ausgestaltet ist. Eine nutzerabhängige interaktive Ausgestaltung bedeutet, dass die von der Schnittstelle angezeigten Informationen und/oder Bedienelemente sich in mindestens einem Bedienkontext für einen Nutzer und einen weiteren Nutzer unterscheiden. Je nachdem, ob in dem Kerndetektionsvolumen das Betätigungselement (der Körperteil) des Nutzers erfasst wird oder ein weiteres Betätigungselement (ein weiteres Körperteil) eines weiteren Nutzers erfasst wird, wird die interaktive Benutzerschnittstelle unterschiedlich beeinflusst.In order to be able to design a driver and passenger-dependent user interface, it is provided in one embodiment of the invention that the position-determining unit has a Users can differentiate from another user and the user interface is designed user-specific interactive. A user-dependent interactive design means that the information displayed by the interface and / or operating elements differ in at least one operating context for a user and another user. Depending on whether in the core detection volume, the operating element (the body part) of the user is detected or another actuator (another body part) of another user is detected, the interactive user interface is influenced differently.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann auch eine Annäherung des Nutzers und/oder des weiteren Nutzers an beispielsweise ein Betätigungselement, das benachbart oder in einem vorgegebenen Abstand zu der Anzeige- und Bedienvorrichtung angeordnet ist, erkannt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht daher vor, dass die Positionsbestimmungseinheit ausgestaltet ist, eine Anwesenheit des Betätigungselements (des Körperteils) in mindestens einem Nachbarvolumen zu dem Kerndetektionsvolumen zu erfassen. Insbesondere sind solche Ausführungsformen von besonderem Vorteil, bei denen eine Positionsbestimmungseinheit zum Einsatz kommt, die einen Fahrer von einem Beifahrer unterscheiden kann. In einem solchen Fall kann eine Betätigung eines Bedienelements ebenfalls eine nutzerabhängige Beeinflussung des mit dem Betätigungselement verknüpften Fahrzeugsystems, einer Fahrzeugfunktion oder eines Dienstes bewirken.In a particularly preferred embodiment of the invention, an approach of the user and / or the other user to, for example, an actuating element, which is arranged adjacent to or at a predetermined distance from the display and control device, can be detected. A preferred embodiment therefore provides that the position determination unit is configured to detect a presence of the actuating element (of the body part) in at least one neighboring volume to the core detection volume. In particular, those embodiments are of particular advantage, in which a position determination unit is used which can distinguish a driver from a passenger. In such a case, an actuation of an operating element can likewise bring about a user-dependent influencing of the vehicle system, a vehicle function or a service associated with the actuation element.
Vorteilhafterweise ist die Positionsbestimmungseinheit so ausgebildet, dass eine Positionsbestimmung des Betätigungselements des Nutzers oder des weiteren Betätigungselements des weiteren Nutzers möglich ist, sofern das Betätigungselement des Nutzers oder das weitere Betätigungselement des weiteren Nutzers jeweils ein Körperteil, vorzugsweise eine Hand, am Bevorzugtesten ein einzeln ausgestreckter Finger, sind. Hierbei versteht es sich, dass ein Körperteil auch bekleidet sein kann. So wird auch ein mit einem Handschuh bekleideter Finger als Betätigungselement von der bevorzugten erfindungsgemäßen Positionsbestimmungseinheit erfasst und dessen Position im Raum bestimmt.Advantageously, the position determination unit is designed such that a position determination of the actuating element of the user or of the further actuating element of the further user is possible, provided that the actuating element of the user or the further actuating element of the further user respectively a body part, preferably a hand, most preferably a single extended finger , are. It is understood that a body part can also be dressed. Thus, a glove-clad finger is detected as an actuating element of the preferred position-determining unit according to the invention and determines its position in space.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show:
In
Zum einen kann die als Touchscreen ausgebildete Anzeigevorrichtung
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung
Die Fahrzeugsysteme
An dem Fahrersitz
Nähern der Nutzer
Bei Ausführungsformen, wie der in
Bei einer anderen Ausführungsform sind um die Anzeigefläche elektrisch Elemente angeordnet, zwischen denen ein vorzugsweise statisches elektrisches Feld ausgebildet ist. Nähert sich ein Körperteil eines Nutzers der Anzeigefläche, so ändert sich das statische elektrische Feld. Über eine Änderung des Feldes kann die Position des Körperteils, insbesondere eines der Anzeigefläche nächstliegenden Endes des Körperteils, ermittelt werden. Eine Nutzererkennung wird über eine Bahnverfolgung des Körperteils realisiert, wobei hierbei davon ausgegangen wird, dass die Anzeige- und Bedienvorrichtung zwischen dem Nutzer und dem weiteren Nutzer angeordnet ist, beispielsweise in einer Mittelkonsole. Die elektrischen Elemente sind bevorzugt linear ausgestaltet und jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Anzeigefläche angeordnet. Die elektrischen Elemente können segmentiert und unsegmentiert sein.In another embodiment, electrically arranged around the display surface, between which a preferably static electric field is formed. When a body part of a user approaches the display surface, the static electric field changes. About a change of the field, the position of the body part, in particular one of the display surface nearest the end of the body part, can be determined. A user recognition is realized via a tracking of the body part, whereby it is assumed here that the display and operating device is arranged between the user and the other user, for example in a center console. The electrical elements are preferably configured linearly and arranged in each case on opposite sides of the display surface. The electrical elements can be segmented and unsegmented.
Wieder eine andere Ausführungsform verwendet optische Sensoren, die eine Reflexionsrate von vorzugsweise im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich ausgesandter elektromagnetischer Strahlung detektieren. Eine Nutzerunterscheidung findet auch bei einem solchen System anhand einer Bahn- oder Bewegungsverfolgung des Körperteils statt.Yet another embodiment uses optical sensors which detect a reflection rate of electromagnetic radiation preferably emitted in the non-visible wavelength range. A user distinction also takes place in such a system based on trajectory or movement tracking of the body part.
Eine solche Positionsbestimmungseinheit, die ein optisches Verfahren verwendet, kann beispielsweise Sensoren, die gemäß folgendem Prinzip ausgestaltet sind, umfassen. Ein Sende-LED strahlt ein rechteckförmig amplitudenmoduliertes Lichtsignal im optischen oder infraroten Wellenlängenbereich ab. Das an einem Objekt, beispielsweise dem Körperteil, reflektierte Lichtsignal wird von einer Photodiode erfasst. Von einem Kompensations-LED wird ein um 180° phasenversetztes ebenfalls rechteckförmig amplitudenmoduliertes Referenzlichtsignal zu der Photodiode über einen unveränderlichen Lichtweg gesandt. Dem Kompensations-LED wird über einen Regelkreis mittels eines Regelsignals so ausgeregelt, dass sich das empfangene reflektierte Lichtsignal der Sende-LED und das empfangene Referenzlichtsignal der Kompensations-LED an der Photodiode aufheben und ein Gleichsignal detektiert wird. Eine Änderung des Regelsignals ist ein Maß für den Abstand des Objekts. Ein nach diesem Prinzip ausgestalteter Sensor ist weitgehend unabhängig von Temperatur- und Helligkeitsschwankungen.Such a position determining unit using an optical method may include, for example, sensors configured according to the following principle. A transmission LED emits a rectangular amplitude modulated light signal in the optical or infrared wavelength range. The light signal reflected on an object, for example the body part, is detected by a photodiode. A compensating LED sends a 180 ° out of phase, also rectangular amplitude modulated reference light signal to the photodiode via a fixed light path. The compensation LED is adjusted via a control loop by means of a control signal so that cancel the received reflected light signal of the transmit LED and the received reference light signal of the compensation LED to the photodiode and a DC signal is detected. A change in the control signal is a measure of the distance of the object. A designed according to this principle sensor is largely independent of temperature and brightness variations.
Auch andere Sensoren, insbesondere Ultraschall basierte oder auf Kamerasystemen beruhende Positionsbestimmungseinheiten können zum Einsatz kommen.Other sensors, in particular ultrasound-based or camera systems based position determination units can be used.
In
Das Kerndetektionsvolumen
Die Positionsbestimmungseinheit
Wird von der Positionsbestimmungseinheit eine Anwesenheit des Betätigungselements in mehreren, insbesondere nicht direkt benachbarten Segmentvolumina
Befindet sich das Körperteil eines Nutzers bzw. eines weiteren Nutzers innerhalb der Segmentvolumina
Die beschriebene Ausgestaltung des Kerndetektionsvolumens und der Segmentvolumina ist lediglich beispielhaft. Andere bevorzugte Ausführungsformen sehen vor, dass die Anzeigefläche in ein durch Grundflächen der Segmentvolumina gebildetes Raster von 3 × 2 bis 10 × 6 Segmenten unterteilt wird. Auch andere Segmentierungen sind möglich. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind sowohl das Kerndetektionsvolumen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 22
- Anzeige- und BedienvorrichtungDisplay and operating device
- 33
- Anzeigevorrichtungdisplay device
- 44
- Anzeigeflächedisplay area
- 55
- Steuereinheitcontrol unit
- 66
- Speichervorrichtungstorage device
- 77
- oberes Bedienelementupper control element
- 88th
- unteres Bedienelementlower control element
- 9, 109, 10
- Tasterbutton
- 1111
- Schnittstelleinterface
- 1212
- Fahrzeugbusvehicle bus
- 13–1513-15
- Fahrzeugsystemevehicle systems
- 1616
- Fahrzeugsystem (Sitzheizung)Vehicle system (seat heating)
- 1717
- FahrersitzheizungsmodulDriver seat heated module
- 1818
- Fahrersitzdriver's seat
- 1919
- BeifahrersitzheizungsmodulFront seat heating module
- 2020
- Beifahrersitzpassenger seat
- 21, 2221, 22
- Sendertransmitter
- 2323
- Nutzer (Fahrer)User (driver)
- 2424
- weiterer Nutzer (Beifahrer)additional user (co-driver)
- 25–2825-28
- Sensorensensors
- 2929
- PositionsbestimmungseinheitPosition Determination Entity
- 3030
- Kerndetektionsvolumen (Q2)Core detection volume (Q2)
- 3131
- Ursprung des w-h-d-KoordinatensystemsOrigin of the w-h-d coordinate system
- 3232
- w-Achsew-axis
- 3333
- h-Achseh-axis
- 3434
- d-Achsed-axis
- 3535
- Breite des Kerndetektionsvolumens (W)Width of core detection volume (W)
- 3636
- Höhe des Kerndetektionsvolumens (H)Height of the core detection volume (H)
- 3737
- Tiefe des Kerndetektionsvolumens (D)Depth of core detection volume (D)
- 38–4238-42
- Segmentvoluminasegment volumes
- 43–4743-47
- Grundflächen der SegmentvoluminaBase areas of the segment volumes
- 48–5248-52
- Breiten der Segmentvolumina (w1–w5)Widths of segment volumes (w1-w5)
- 5353
- Tiefe der Segmentvolumina (D1)Depth of segment volumes (D1)
- 5454
- Tiefendifferenz (D2)Depth difference (D2)
- 5555
- unteres benachbartes Volumen (Q3)lower adjacent volume (Q3)
- 5656
- oberes benachbartes Volumen (Q1)Upper adjacent volume (Q1)
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