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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Armaturenbrett und einer in das Armaturenbrett integrierten Bedienvorrichtung, wobei die Bedienvorrichtung ein Display zur optischen Darstellung zumindest eines Bedienelementes zum Bedienen einer Funktion des Kraftfahrzeuges und einen über dem Display angeordneten Touchscreen zum Erkennen einer Berührung des Touchscreens im Bereich des Bedienelementes umfasst.
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Die
DE 10 2005 011 633 A1 offenbart einen berührungsempfindlichen Bildschirm mit einer Anzeigevorrichtung und mit einer vor einer Bildseite der Anzeigevorrichtung und im Abstand zu der Anzeigevorrichtung angeordneten lichtdurchlässigen berührungsempfindlichen Anordnung, die zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung relativ zur Anzeigevorrichtung bewegbar ist.
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Die
EP 1 560 102 A2 offenbart eine Eingabevorrichtung mit einem Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche oder durch Drücken auf die Bedienfläche und mit einem Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung gegenüber einem Referenzkörper, wobei die Eingabeeinrichtung Federn zum Verbinden des Touchscreens mit dem Referenzkörper umfasst.
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Die
DE 10 2005 047 650 A1 offenbart eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Eingabevorrichtung ein Display zur optischen Darstellung eines Bedienelements, ein über dem Display angeordneten Touchscreen zum Erkennen einer Berührung des Touchscreens im Bereich des Bedienelements sowie eine Steuerung zum Verschieben des mittels des Displays dargestellten Bedienelements entsprechend einer berührenden Bewegung über den Touchscreen umfasst. Dabei ist eine Auslenkung des Touchscreens vorgesehen, wenn das Bedienelement eine vorbestimmte Position erreicht hat oder eine vorbestimmte Entfernung bewegt wird.
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Die
DE 10 2009 034 871 A1 offenbart ein berührungsempfindliches Bediensystem mit einem haptischen Feedback. Weitere haptische Rückkopplungen sind zum Beispiel aus der
EP 2 181 881 A1 sowie der
WO 2009/088707 A2 bekannt.
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Die
DE 10 2005 017 556 A1 offenbart ein Fahrzeug, mit einer Anzeigeeinrichtung, die eine Anzeigefläche aufweist, auf der elektronisch Informationen darstellbar sind, wobei die Anzeigeeinrichtung beweglich im Fahrzeug angeordnet ist und mindestens zwei Stellungen einnehmen kann. In einer ersten Stellung ist die gesamte Anzeigefläche vom Fahrgastraum aus sichtbar.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Bediensystem für ein Kraftfahrzeug bzw. eine verbesserte Bedienung eines Kraftfahrzeuges zu schaffen.
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Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einem Armaturenbrett und einer in das Armaturenbrett integrierten Bedienvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst, wobei unter anderem vorgesehen ist, dass die Bedienvorrichtung ein Display zur optischen Darstellung zumindest eines Bedienelementes zum Bedienen einer Funktion des Kraftfahrzeuges und einen über dem Display angeordneten Touchscreen zum Erkennen einer Berührung des Touchscreens im Bereich des Bedienelementes umfasst, und wobei die Bedienvorrichtung einen Antrieb sowie eine Steuerung zum, linearen und/oder vertikalen Verfahren des Displays aufweist.
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Eine Funktion eines Kraftfahrzeuges ist im Sinne der Erfindung insbesondere die Empfangsfrequenz eines Radios, die Lautstärke einer akustischen Ausgabe in dem Kraftfahrzeug, eine Klangeinstellung (Art und Balance), eine Wahl eines Kartenausschnitts, eine Titelwahl, eine Auswahl eines Zielortes, eine Auswahl aus einer Liste, die Wahl einer Telefonnummer und/oder eine Temperatureinstellung. Eine Funktion eines Kraftfahrzeuges im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Funktion, für die ein Sollwert aus einer Auswahl von, insbesondere kontinuierlichen, Werten getroffen werden soll. Eine Funktion eines Kraftfahrzeugs im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine analog, insbesondere einer Skala folgend, einstellbare Funktion. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Funktion des Kraftfahrzeuges das Scrollen durch eine Liste. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Funktion des Kraftfahrzeuges das Verschieben eines Kartenausschnitts. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Funktion des Kraftfahrzeuges das Skalieren eines Kartenausschnitts. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Funktion des Kraftfahrzeuges das Bewegen eines auf dem Display dargestellten Elementes.
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Eine Berührung des Touchscreens kann im Sinne der Erfindung auch oder nur ein Drücken auf den Touchscreen sein. Ein Touchscreen im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein transparenter Touchscreen. Ein Display im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Display bzw. Matrixdisplay zur variablen Darstellung von Informationen. Ein Display im Sinne der Erfindung kann z. B. ein TFT sein.
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Das Bedienelement kann Teil einer Menümaske mit mehreren Bedienelementen sein. Das Bedienelement kann auch einem Sprung in eine andere Menümaske bei Bedienung des Bedienelements dienen.
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Die Bedienvorrichtung kann insbesondere der Bedienung einer Telefonschnittstelle des Kraftfahrzeuges, eines Infotainmentsystems des Kraftfahrzeuges, eines Navigationssystems des Kraftfahrzeuges und/oder einer Klimaautomatik des Kraftfahrzeuges dienen. Es kann auch vorgesehen sein, dass mittels der Bedienvorrichtung bzw. deren Display ein Bild dargestellt wird, das mittels einer Rückfahrkamera eines Kraftfahrzeuges aufgenommen wird.
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Es kann auch eine dritte Bedienposition vorgesehen werden. Die Bedienpositionen unterscheiden sich insbesondere dadurch, dass das Display verschieden weit aus dem Armaturenbrett herausragt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Display in der ersten Bedienposition nicht aus dem Armaturenbrett herausragt, jedoch durch eine Aussparung im Armaturenbrett sichtbar und mittels des über dem Display angeordneten Touchscreens auch bedienbar ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass in der zweiten Bedienposition das Display maximal aus dem Armaturenbrett herausragt. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass die Bedienanzeigefläche in der ersten Bedienposition kleiner ist als in der zweiten Bedienposition. Es kann vorgesehen sein, dass der ersten Bedienposition bzw. der zweiten Bedienposition jeweils bestimmte (ausschließliche) Menüs zugeordnet sind, und/oder dass ein Menü in der ersten Bedienposition anders dargestellt wird als in der zweiten Bedienposition. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Bedienposition, bzw. einer optionalen dritten Bedienposition kontextabhängig bzw. menüabhängig erfolgt, das heißt, dass der Wechsel zwischen der ersten Bedienposition und der zweiten (oder dritten) Bedienposition automatisch erfolgt, wenn ein bestimmtes Menü bzw. eine bestimmte Funktionalität angezeigt wird. So kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass automatisch in die zweite Bedienposition gewechselt wird, wenn eine Karte angezeigt werden soll und/oder wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird, sodass ein Bild einer Rückfahrkamera des Kraftfahrzeuges auf dem Display in der zweiten Bedienposition dargestellt wird. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass zwischen der ersten Bedienposition und der zweiten Bedienposition bzw. einer dritten Bedienposition benutzergesteuert umschaltbar ist, dazu kann zum Beispiel ein zusätzliches (echtes) Bedienelement vorgesehen sein (oder ein entsprechender Sprachbefehl) oder es kann zum Umschalten zwischen der ersten Bedienposition und der zweiten Bedienposition bzw. einer dritten Bedienposition ein entsprechendes Bedienelement mittels des Displays dargestellt werden.
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Eine Steuerung im Sinne der Erfindung ist zum Beispiel ein Steuergerät. Eine Steuerung im Sinne der Erfindung kann jedoch auf verschiedene Geräte verteilt sein. Steuerung im Sinne der Erfindung ist insbesondere die Funktionalität eines Steuergerätes oder eines Clusters von Steuergeräten.
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Eine haptische Rückkopplung im Sinne der Erfindung erfolgt insbesondere durch ein vertikales bzw. periodisches vertikales Verfahren bzw. ein abklingendes periodisches vertikales Verfahren bzw. ein periodisches im Wesentlichen/überwiegend vertikales Verfahren des Displays. Eine haptische Rückkopplung im Sinne der Erfindung erfolgt insbesondere durch eine periodische bzw. abklingende periodische Bewegung in der Ebene des Displays. Die Richtung der haptischen Rückkopplung bzw. deren (abklingende periodische) Bewegung folgt insbesondere dem Verfahrweg zwischen der ersten Bedienposition und der zweiten Bedienposition bzw. umgekehrt. Geeignete periodische Bewegungen besitzen eine Frequenz zwischen 1 Hz und 35 Hz. Geeignete Bewegungsmuster zur Erzeugung einer haptischen Rückkopplung bzw. einer besonders geeigneten haptischen Rückkopplung können zum Beispiel der
DE 10 2006 012 147 A1 sowie der
DE 10 2005 047 650 A1 entnommen werden.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Antrieb eine Spindel und einen Motor/Elektromotor zum Drehen der Spindel. Eine derartige Spindel ist insbesondere eine Gewindestange. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Antrieb zwischen der Spindel und dem Motor/Elektromotor ein Schneckengetriebe.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Spindel und dem Display ein Aktor zum Erzeugen einer haptische Rückkopplung zur Bestätigung einer Bedienung des mittels des Displays dargestellten Bedienelementes und/oder zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens im Bereich des mittels des Displays dargestellten Bedienelementes und/oder zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens außerhalb des Bereichs des mittels des Displays dargestellten Bedienelementes und/oder zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens vorgesehen. Eine Ausgestaltung des Aktors kann z. B. der
EP 1 560 102 A1 entnommen werden. Darüber hinaus sind als Aktor z. B. Piezoaktoren bzw. Piezoelemente oder sogenannte Voicecoils einsetzbar.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Kraftfahrzeug einen Aktor zum Erzeugen einer haptischen Rückkopplung zur Bestätigung einer Bedienung des mittels des Displays dargestellten Bedienelementes und/oder zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens im Bereich des mittels des Displays dargestellten Bedienelementes und/oder zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens außerhalb des Bereichs des mittels des Displays dargestellten Bedienelementes und/oder zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens.
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Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer ausschnittsweisen Innenansicht eines Kraftfahrzeuges,
- 2 eine Prinzipdarstellung des Kraftfahrzeuges gemäß 1,
- 3 ein Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung des Kraftfahrzeuges gemäß 1 in einer Prinzipdarstellung,
- 4 die Bedienvorrichtung gemäß 3 in einer vereinfachten Darstellung,
- 5 einen Antrieb für eine Bedienvorrichtung gemäß 3 in einer Explosionsdarstellung,
- 6 eine ausschnittsweise Darstellung der Bedienvorrichtung gemäß 3,
- 7 die Bedienvorrichtung gemäß 3 in einer ersten Bedienposition aus Sicht eines Bedieners,
- 8 die Bedienvorrichtung gemäß 3 in einer zweiten Bedienposition aus Sicht eines Bedieners,
- 9 die Bedienvorrichtung gemäß 3 in einer zweiten Bedienposition zur Darstellung eines mit einer Rückfahrkamera aufgenommenen Bildes,
- 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung für das Kraftfahrzeug gemäß 1 in einer Prinzipdarstellung und
- 11 die Bedienvorrichtung gemäß 10 in einer vereinfachten Darstellung.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ausschnittsweisen Innenansicht eines Kraftfahrzeuges 1, das in 2 in einer Prinzipdarstellung dargestellt ist. Dabei umfasst das Kraftfahrzeug 1 eine neben dem Lenkrad 2 oberhalb der Mittelkonsole 5 in das Armaturenbrett 3 integrierte Bedienvorrichtung 4. Mittels der Bedienvorrichtung 4 sind ein Navigationssystem 23 sowie zum Beispiel eine Klimaautomatik 24, ein Infotainmentsystem 25 und - über eine Mobiltelefon-Schnittstelle 22 - ein Mobiltelefon 21 bedienbar. Dazu ist die Bedienvorrichtung 4 mit einer Steuerung 10 gekoppelt, die über ein Bussystem 20 datentechnisch mit der Telefonschnittstelle 22, mit dem Navigationssystem 23, mit der Klimaautomatik 24 und mit dem Infotainmentsystem 25 verbunden ist. Zudem ist das Anzeigesteuergerät 10 mittels des Bussystems datentechnisch mit einem Getriebe 27 sowie mit einer Rückfahrkamera 26 verbunden.
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3 zeigt die Bedienvorrichtung 4 in einer Prinzipdarstellung, und 4 zeigt die Bedienvorrichtung in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung in das Armaturenbrett 3 integriert. Die Bedienvorrichtung 4 umfasst - wie in 3 und 4 dargestellt - ein Display 12 zur Darstellung veränderlicher Informationen und einen über dem Display 12 angeordneten transparenten (Matrix-)Touchscreen 11. Der Bedienvorrichtung 4 ist die Steuerung 10 zugeordnet, mittels der durch Ausgabe eines entsprechenden Anzeigesignals A auf dem Display 12 unterschiedliche Informationen und Bedienelemente dargestellt werden können. Zudem liest die Steuerung 10 ein von dem Touchscreen 11 ausgegebenes Positionssignal P ein, das die Position einer Berührung des Touchscreens 11 oder eines Drückens auf den Touchscreen 11 angibt. Zudem steuert die Steuerung 10 durch Ausgabe eines Antriebssteuersignals S die Bewegung des Elektromotors 15, der eine Spindel 31 zum Verfahren eines Halterahmens 32 für das Display 12 entsprechend einer durch einen mit Bezugszeichen 33 bezeichneten Doppelpfeil definierten Richtung antreibt. Mittels des Elektromotors 15 ist damit das Display 12 zwischen einer ersten Bedienposition und einer zweiten Bedienposition verfahrbar. Dabei zeigt 4 das Display 12 in der zweiten Bedienposition. Die mit Bezugszeichen 12A bezeichneten gestrichelten Linien beschreiben die Lage des Displays 12 in der ersten Bedienposition.
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5 zeigt einen Teil des Antriebs zum Verfahren des Displays 12 in einer Explosionsdarstellung. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 36 ein Schneckenrad, das auf der Antriebsachse des Elektromotors 15 angeordnet ist. Mittels des Schneckenrades 36 ist eine zweiteilige Spindelmutter 34 drehbar, mittels der wiederum die Spindel 31 (auch als Spindeltrieb bezeichnet) in Rotation versetzt wird. Bezugszeichen 35 bezeichnet einen Axialspielausgleich und Bezugszeichen 37 bezeichnet einen Stützkonus.
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Zum Schutz vor einer Missbrauchskraft kann optional eine in 6 dargestellte federvorgespannte Rastkugel 41 vorgesehen sein, die derart vorgespannt ist, dass ein optional vorgesehener Mikroschalter 42 schaltet, wenn die auf das Display wirkende Missbrauchskraft größer ist als die Federvorspannung der Rastkugel 41. Durch das Schalten des Mikroschalters 42 erzeugt die Steuerung 10 ein entsprechendes Signal S, sodass das Display 12 in die erste Bedienposition gefahren wird. Weiterhin optional kann ein Bedienelement 7 vorgesehen sein, mittels dessen ein Bediener der Bedienvorrichtung 4 das Display 12 wahlweise in die erste Bedienposition bzw. die zweite Bedienposition fahren kann.
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Es ist zudem vorgesehen, dass die Steuerung 10 eine haptische Rückkopplung zur Bestätigung der Bedienung eines mittels des Displays 12 dargestellten Bedienelements 6 bzw. zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens 11 im Bereich des mittels des Displays 12 dargestellten Bedienelements 6 bzw. zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens 11 außerhalb des Bereichs des mittels des Displays 12 dargestellten Bedienelements 6 oder allgemein zur Bestätigung einer Berührung des Touchscreens 11 erzeugt. Dazu ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 vorgesehen, dass die Steuerung 10 ein entsprechendes Signal S an den Elektromotor 15 ausgibt, sodass dieser das gewünschte haptische Feedbackmuster durch entsprechende Bewegung des Displays 12 erzeugt.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Displays in der ersten Bedienposition. Dabei wird auf der linken Seite des Displays 12 eine Lautstärkenregelung und auf der rechten Seite des Displays 12 eine Richtungsanzeige des Navigationssystems 23 angezeigt. Es kann vorgesehen sein, dass beim Verschieben des Schiebers zur Lautstärkeregelung, der im Übrigen ein Ausführungsbeispiel für ein auf dem Display 12 dargestelltes Bedienelement ist, eine haptische Rückkopplung erzeugt wird. Diese kann zum Beispiel erzeugt werden, wenn eine bestimmte Raststellung erreicht ist. Soll eine detaillierte Ausgabe der Information des Navigationssystems 23 zum Beispiel in Form einer Karte erfolgen, so ist beispielhaft vorgesehen, dass das Display 12 von der Steuerung 10 automatisch in die in 8 dargestellte zweite Bedienposition verfahren wird. Zudem kann vorgesehen sein, dass das Display 12 dann in die zweite Bedienposition verfahren wird, wenn die Steuerung 10 von dem Getriebe 27 eine Meldung erhält, dass der Rückwärtsgang eingelegt worden ist. In diesem Fall ist beispielhaft vorgesehen, dass die Steuerung 10 (mittels des Elektromotors 15) das Display 12 automatisch, wie in 9 gezeigt, in die zweite Bedienposition verfährt und ein mittels der Rückfahrkamera 26 aufgenommenes Bild auf dem Display 12 darstellt wird.
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10 und 11 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung 4' zur alternativen Verwendung anstelle der Bedienvorrichtung 4. In dem Ausführungsbeispiel der Bedienvorrichtung 4' ist zwischen der Spindel 31 und dem Halterahmen 32 für das Display 12 ein Aktor 16 zur Erzeugung einer haptischen Rückkopplung vorgesehen. Die Richtung der so erzeugten haptischen Rückkopplung gibt der Doppelpfeil 16A an. Die Steuerung 10 ist in dieser Abwandlung derart programmiert, dass sie das haptische Feedback nicht als Signal S ausgibt, sondern als Signal S-PIEZ an den Aktor 16.