CN107209550A - 控制装置和用于机动车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的控制装置，包括：触摸表面(2)，用于检测在触摸表面上的用户手指的接触和该手指的移动，和触觉和/或听觉反馈模块(4)，其被设计为，响应在触摸表面(2)上的接触，使触摸表面(2)振动和/或向用户产生听觉反馈，其特征在于，其包括管理单元(5)，该管理单元被设计为，管理触觉和/或听觉反馈模块(4)，以便当检测到手指移动在触摸表面(2)的两个区域(Z1、Z2)分开的边界上跨过时，产生触觉和/或听觉反馈。

Description

控制装置和用于机动车辆的方法
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的控制装置和用于控制所述控制装置的方法。
背景技术
在近年中，由于新出现技术(例如，辅助转向、ABS、速度调节器、倒车雷达等)的显现，汽车变得容易操作。但是矛盾地，在驾驶时要被控制的功能的数量也明显增多。这可导致与缺乏使用这些功能的知识以及它们的多样性相关的一定复杂度。汽车已经成为真正的生活空间，被认为是个人和互联通信中心：例如通过MP3播放器、GPS、与移动电话的连接件。
这些新功能的引入反映在汽车内部仪表板上的按钮数量的增加。但是，按钮数量不能无限地增加，特别是由于最终的复杂度、受限空间、可接取性或认知负荷。此外，驾驶员与汽车中嵌入的系统的交互可使注意力超负荷的情形重现，在该情形下，驾驶员不能最佳地处理关于驾驶任务的所有信息，反映在错误和较长的检测时间。
一种可能性是通过将按钮用触摸屏代替而使按钮集中。这使得功能的数量继续增加，取决于背景或被激活功能，所述功能变为可编程的和可重新构造的，且被临时或永久地显示。屏幕由此包括多功能能力，同时使按钮虚拟化且可被定制。此外，屏幕具有三个其他主要优势：一方面，它们允许直接交互(显示器和输入器的共同定位)，另一方面，它们是通用的(显示器可容易地被构造用于一定数量的功能)，最后是，它们是直观的(熟悉的交互方法，诸如“触控”)。
但是，与按钮的情况相反，当驾驶员与触摸屏交互时，除了他或她的在屏幕上摩擦的手指的简单接触之外，他或她没有接收到与他或她在界面上的动作直接相关的反馈。
为了补偿触摸屏代替传统机械界面导致的信息损失，提出增加反馈，诸如触觉反馈，以便从系统向用户提供响应。该反馈使得可以避免系统识别用户动作的可能的模糊，该模糊可以促进危险情形的出现。但是，必须还避免已经因驾驶任务受到高度压力的视觉和听觉通路的过大负荷。实际上，触摸屏在机动车辆中的使用必须不能使驾驶员注意力分心。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种控制装置和用于控制所述控制装置的方法，其不阻碍驾驶，被用户良好感知和理解，且可与遵循机动车辆约束的用于触摸屏应用的其他信号区别。
为此，本发明的一个主题是一种用于机动车辆的控制装置，包括：
-触摸表面，意图检测在触摸表面上的用户手指的接触和该手指的移动，和
-触觉和/或听觉反馈模块，其被构造为，响应在触摸表面上的接触，使触摸表面振动和/或向用户产生听觉反馈，
其特征在于，其包括驱动单元，该驱动单元被构造为驱动触觉和/或听觉反馈模块，以便当检测到手指移动跨过将触摸表面的两个区域分开的边界时，产生触觉和/或听觉反馈。
将两个区域分开的边界是指在触摸表面上的预限定的边界或界限，其例如通过计算机或加载到控制单元中的软件程序确定。这则是由软件限定的边界，而并非实体的或由标记识别的边界。
由此可以利用触觉和/或听觉反馈模拟两个区域之间的实体边界或界限，即便触摸表面没有这样的实体边界且大体完全顺滑。
根据控制装置的一个或多个特征，单独或结合地采取：
-一旦手指已经跨过边界，没有触觉反馈产生，
-触摸表面包括闭合表面界定的至少一个第一区域，和围绕所述第一区域的至少一个第二区域。
-由此例如可以模拟键盘按键。
-当检测到手指移动到闭合表面界定的第一区域中时，产生第一触觉和/或听觉反馈，当检测到手指移出第一区域中时，产生第二触觉和/或听觉反馈。可以模拟当按压然后释放按键时用户的感觉，
-第二触觉和/或听觉反馈与第一触觉和/或听觉反馈不同，
-当检测到位于边界后面的区域中的接触时，驱动单元控制功能，
-听觉反馈的参数从音量强度、相位、频率、持续时间中选择，和/或触觉反馈的参数从加速强度、频率、幅度、持续时间、相位中选择。
本发明的另一主题是一种用于控制如前所述的用于机动车辆的控制装置的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
-在触摸表面上的用户手指的接触和该手指的移动被检测，和
-当检测到跨过将触摸表面的两个区域分开的边界上的手指的移动时，产生触觉和/或听觉反馈。
根据控制方法的一个或多个特征，单独或结合地采取：
-一旦手指已经跨过边界，没有触觉反馈产生，
-触摸表面包括由闭合表面界定的至少一个第一区域，和围绕所述第一区域的至少一个第二区域，
-当检测到手指移动到第一区域中时，产生第一触觉和/或听觉反馈，当检测到手指移出第一区域时，产生第二触觉和/或听觉反馈，
-第二触觉和/或听觉反馈与第一触觉和/或听觉反馈不同，
-当检测到位于边界后面的区域中的接触时，驱动单元控制功能。
附图说明
其他优点和特征将在阅读本发明说明书和附图时显现，所述附图示出本发明的非限制性示例实施例，且其中：
图1示出用于机动车辆的控制装置的例子，和
图2示出触摸表面的例子。
在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出机动车辆控制装置1。
控制装置1包括触摸表面2和触觉和/或听觉反馈模块4。
触摸表面2意图检测用户手指在触摸表面2上的接触和该手指的移动。
触觉和/或听觉反馈模块4被构造为响应用户通过手指或任何其他激活器件(例如手写笔)在触摸表面2上的接触而使触摸表面振动，该用户例如已经改变或选择命令和/或响应在触摸表面2上的接触向用户产生听觉反馈。
“触觉”描述通过接触的反馈。由此，触觉反馈是振动或振动触觉信号。
控制装置1可包括显示装置，其布置在触摸表面2下面，以通过触摸表面2展示图像，该触摸表面则是透明的，由此形成触摸屏。
触摸屏是允许系统的用户通过触摸与之交互的输入外围装置。其允许用户在他或她希望选择用于各种用途的区域上的直接交互，所述用途例如选择目的地地址或目录中的名字、空调系统的设置、专门功能的激活、从列表选择音轨或大体地上下移动选项、选择、验证和错误的列表。
触摸表面2包括承载接触传感器的板，用于检测用户的手写笔或手指的移动或推压压力。
接触传感器例如是压力传感器，其典型地利用FSR(力传感电阻)技术、即，利用压力敏感电阻。FSR技术具有非常好的强度和鲁棒性，同时具有高的分辨率。此外，其具有高度反应性和准确性，同时随时间的推移相对稳定。其可具有非常长的寿命，且可与任何类型的激活器件以相对低的成本一起使用。
根据FSR技术的一个设计，传感器通过在两个导电层之间建立接触(例如通过手指的动作)而操作。一个实施例包括用一层导电墨覆盖玻璃板，在该导电墨层上叠置有柔性聚酯片，该柔性聚酯片本身在其内部面上通过一层导电墨覆盖。绝缘且透明的块将板与聚酯片绝缘。触摸表面上的激活产生聚酯层的轻微按压，该聚酯层与玻璃板的导电层接触。两个导电层的局部接触引起施加到板的电流的改变，对应于电压梯度。
根据另一例子，接触传感器包括柔性的半导体层，其例如夹置在导电层和电阻层之间。通过在FSR层上施加压力或拖拽动作，其欧姆电阻减小，由此通过施加适当电压而可以测量被施加的压力和/或压力被施加的位置的定位。
根据另一例子，接触传感器基于电容技术。
触觉反馈模块4包括至少一个促动器(未示出)，其连接到触摸表面2的板，以便产生作为来自接触传感器的信号的函数的触觉反馈。触觉反馈是振动信号，诸如由发送到促动器的正弦控制信号或包括一个脉冲或一连串脉冲的控制信号产生的振动。振动例如沿触摸表面2的平面或正交于触摸表面2的平面被引导，或甚至根据这两个方向的组合被引导。
在多个促动器的情况下，所述促动器在不同位置(在中心或在一侧)或以不同取向(沿在表面上按压的方向或沿另一轴线)被布置在触摸表面2下。
根据示例性实施例，促动器基于类似于扬声器(音圈)技术的技术。其包括固定部分和平移移动部分，该平移移动部分在固定部分的间隙中在第一和第二位置之间平行于移动部分的纵向轴线平移移动，该间隙例如为200μm量级。移动部分例如通过在固定线圈内滑动的移动磁体或通过绕固定磁体滑动的移动线圈形成，移动部分和固定部分通过电磁作用协作。移动部分连接到板，从而移动部分的移动产生板的平移移动，以便向用户手指产生触觉反馈。该技术容易控制，且允许以各个频率的大质量移位，例如屏幕的移位，且遵循非常严格的机动车辆约束，这些约束是低成本、对高温变化有良好抗性，且安装简单。
控制装置1还包括驱动单元5，该驱动单元被构造为驱动触觉和/或听觉反馈模块4，以便当检测到手指移动跨过将触摸表面2的两个区域Z1、Z2分开的边界6时，产生触觉和/或听觉反馈。
当然，边界6没有实体地体现在触摸表面2上。手指的移动——诸如滑动——包含关于手指在触摸表面2上的至少两个相继的空间坐标处的位置的信息。
听觉反馈的参数可从音量强度、相位、频率、持续时间中选择。
触觉反馈的参数可从加速强度、频率、幅度、持续时间、相位中选择。
两个区域之间的物理边界可由此利用触觉和/或听觉反馈被模拟。边界例如具有线的形式，例如至少部分地为直的。可还设置为,一旦手指已经跨过边界6，没有触觉反馈产生。可还设置为，当检测到在边界6后面的区域Z1中的接触时，驱动单元5控制功能，例如控制车载系统，诸如空调、无线电、音乐、电话、通风或导航系统。
根据图2所示的示例实施例，触摸表面2包括闭合表面界定的至少一个第一区域Z1(例如大体为正方形的)，和围绕第一区域Z1的至少一个第二区域Z2。可还设置为，当在闭合区域Z1内检测到接触时，驱动单元5控制功能。由此例如可以模拟键盘按键。由此，当用户的手指跨过边界6时，他感觉到通知他所述跨过的触觉反馈，例如模拟按键的按压。可还设置为，当检测到手指移动到闭合区域Z1中时，产生第一触觉和/或听觉反馈，当检测到手指移出所述闭合区域Z1中时，产生第二触觉和/或听觉反馈。第二触觉和/或听觉反馈可与第一触觉和/或听觉反馈不同，从而可以模拟按压然后释放按键时用户的感觉。

Claims (13)

1.一种用于机动车辆的控制装置，包括：
-触摸表面(2)，意图检测在触摸表面(2)上的用户手指的接触和该手指的移动，和
-触觉和/或听觉反馈模块(4)，其被构造为，响应在触摸表面(2)上的接触，使触摸表面(2)振动和/或向用户产生听觉反馈，
其特征在于，所述控制装置包括驱动单元(5)，该驱动单元被构造为驱动触觉和/或听觉反馈模块(4)，以便当检测到手指移动跨过将触摸表面(2)的两个区域(Z1、Z2)分开的边界(6)时，产生触觉和/或听觉反馈。
2.如前一项权利要求所述的控制装置，其特征在于，一旦手指已经跨过边界(6)，没有触觉反馈产生。
3.如前述权利要求中的一项所述的控制装置，其特征在于，触摸表面(2)包括由闭合表面界定的至少一个第一区域(Z1)，和围绕所述第一区域(Z1)的至少一个第二区域(Z2)。
4.如前一项权利要求所述的控制装置，其特征在于，当检测到手指移动到闭合表面界定的所述第一区域(Z1)中时，产生第一触觉和/或听觉反馈，当检测到手指移出所述第一区域(Z1)时，产生第二触觉和/或听觉反馈。
5.如前一项权利要求所述的控制装置，其特征在于，第二触觉和/或听觉反馈与第一触觉和/或听觉反馈不同。
6.如前述权利要求中的一项所述的控制装置，其特征在于，当检测到位于边界(6)后面的区域(Z1)中的接触时，驱动单元(5)控制功能。
7.如前述权利要求中的一项所述的控制装置，其特征在于，听觉反馈的参数从音量强度、相位、频率、持续时间中选择，和/或触觉反馈的参数从加速强度、频率、幅度、持续时间、相位中选择。
8.一种用于控制如前述权利要求中的一项所述的用于机动车辆的控制装置的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
-在触摸表面(2)上的用户手指的接触和该手指的移动被检测，和
-当检测到跨过将触摸表面(2)的两个区域(Z1、Z2)分开的边界(6)的手指的移动时，产生触觉和/或听觉反馈。
9.如前一项权利要求所述的控制方法，其特征在于，一旦手指已经跨过边界(6)，没有触觉反馈产生。
10.如权利要求8或9中的一项所述的控制方法，其特征在于，触摸表面(2)包括由闭合表面界定的至少一个第一区域(Z1)，和围绕所述第一区域(Z1)的至少一个第二区域(Z2)。
11.如前一项权利要求所述的控制方法，其特征在于，当检测到手指移动到第一区域(Z1)中时，产生第一触觉和/或听觉反馈，当检测到手指移出第一区域(Z1)时，产生第二触觉和/或听觉反馈。
12.如前一项权利要求所述的控制方法，其特征在于，第二触觉和/或听觉反馈与第一触觉和/或听觉反馈不同。
13.如权利要求8至12中的一项所述的控制方法，其特征在于，当检测到位于边界(6)后面的区域(Z1)中的接触时，驱动单元(5)控制功能。
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