CN115087558B - 用于操控信息娱乐系统的操控装置、用于为操控装置提供听觉信号的方法和具有操控装置的机动车 - Google Patents

用于操控信息娱乐系统的操控装置、用于为操控装置提供听觉信号的方法和具有操控装置的机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于操控信息娱乐系统(14)的操控装置(12)和方法。该操控装置(12)具有：控制器(22)、音频装置(24)、操纵元件(18)和触敏的显示装置(16)，该触敏的显示装置能运动地被支承并且被构造用于显示至少一个图形操控元件，其中，该触敏的显示装置(16)在操纵动作下运动并且因此激活操纵元件(18)，并且其中，所述控制器(22)在激活所述操纵元件(18)时确定在触敏的显示装置(16)上的操纵动作的操纵位置并且与所述至少一个图形操控元件的显示位置进行比较，其中，在所述操纵位置与所述显示位置一致时控制所述音频装置(24)输出听觉信号。

Description

用于操控信息娱乐系统的操控装置、用于为操控装置提供听 觉信号的方法和具有操控装置的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于操控信息娱乐系统的操控装置、具有这种操控装置的机动车和一种用于为操控装置提供听觉信号的方法。
背景技术
为了操控信息娱乐系统、尤其是车辆的信息娱乐系统，已知具有触敏的显示装置的操控装置，该显示装置在操控时为用户提供听觉的或触觉的反馈，其中触觉反馈例如通过执行器产生。触敏的显示装置例如是触摸屏，通过它可以显示信息娱乐系统的图形操控元件。缺点在于，例如用于产生触觉反馈的执行器包括非常复杂且昂贵的机械元件。在单纯是听觉反馈的情况下的缺点是，用户不能得到触觉反馈。
由DE 10 2006 021 593 A1公知一种车辆功能控制装置，尤其用于控制舒适功能的车辆功能控制装置。该控制装置这样设计，使得它根据在显示装置中示出的选择可能性分配执行机构的与功能相关的机械和/或听觉的反馈信号。
由DE 10 2013 020 990 A1公知了一种机动车和一种用于为操控元件提供预先确定的听觉信号的方法。
由WO 2019/101879 A1公知一种用于集成到显示装置中的透明开关，其中，为重要的用户输入给出机械反馈。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种成本低廉的操控装置，该操控装置在操控时为用户提供触觉和听觉的反馈。
该目的通过独立权利要求实现。本发明的有利的改进方案通过从属权利要求、以下描述以及附图公开。
本发明提供了一种用于操控信息娱乐系统或其他车辆系统(例如空调功能、车辆功能、座椅设置等)的操控装置。
所述操控装置具有触敏的显示装置，该触敏的显示装置可运动地被支承并且被构造用于显示至少一个图形操控元件。此外，操控装置包括控制器、音频装置和操纵元件。所述触敏的显示装置构造用于在操纵动作下运动并且由此激活操纵元件，其中，控制器构造用于在激活所述操纵元件时确定在触敏的显示装置上的操纵动作的操纵位置并且与所述至少一个图形操控元件的显示位置进行比较。控制装置还构造用于，在操纵位置与显示位置一致时控制音频装置输出听觉信号。
换言之，所述可以是触摸屏的触敏的显示装置可以像开关或按钮一样被按压，从而激活操纵元件。例如，操纵元件可以包括机械按键、电容式距离传感器、电感式传感器、应变计、压电元件或薄膜。操纵动作例如可以是指将触敏的显示装置按压到操纵元件上，由此激活该操纵元件并且例如提供电信号。显示装置例如可以如下地运动，即，该显示装置在克服机械阻力之后可以在一个方向上运动一规定的距离，然后该显示装置遇到另一使该运动停止的机械阻力。也就是说，通过使显示装置移动或移位，可以产生能感受到的触觉。
此外规定，在激活所述操纵元件时，控制器确定所述操纵动作的操纵位置、也就是在所述触敏的显示装置上的压力点，并且比较在该操纵位置上是否有某一图形操控元件。也就是检查至少一个图形操控元件的显示位置是否与该操纵位置一致。如果一致的话，则控制器可以触发音频装置，从而输出听觉信号。因此，可以通过显示装置的运动提供触觉反馈并且通过播放听觉信号提供听觉反馈。这样做的一个优点是，由于用户通过触觉和听觉获得了关于他已经完成操纵动作以及该操纵动作是否成功的反馈，因此不需要视觉地操控该操控装置。这对于车辆中的应用来说是特别有利的，因为不必从道路上移开视线。而且，当用户及时听到听觉反馈时，用户更深刻地感觉到触觉反馈，因为触觉感觉受到了听觉的强烈影响。作为音频装置，例如可以设置一个或多个扬声器，其将音频信号作为声音播放，例如作为点击声。
通过本发明得到的优点是，可以提供成本低廉的操控装置，通过该操控装置，用户可以清楚地区分，是否触发了图形操控元件的功能。因为由此可以“盲视地”进行对操控装置的操控，所以也可以提高在行驶期间的安全性。用户可以直观地区分他是否在触摸屏(触敏的显示装置)上操纵了图形操控元件或者他是否按压了图形操控元件旁边。这可以减少在驾驶期间的分心。此外，所描述的操控装置比其他复杂的解决方案明显更便宜。
本发明还包括产生附加优点的实施方式。
一种实施方式规定，操纵元件构造用于提供无声的触觉操纵效果。这意味着，操控元件给用户提供触觉反馈，例如通过在操纵时出现阻力，该阻力向用户告知是否激活了操控元件。但操纵元件本身既不主动地、也不被动地产生噪声。例如，操纵元件可以限制或停止显示装置的运动，其中操纵元件的激活优选地通过显示装置碰到操纵元件上来触发。这具有的优点是，当操纵动作到达图形操控元件的显示位置时，用户才获得听觉反馈。这样可以避免干扰用户。
优选地，操纵元件具有按键、尤其是微型按键，该按键通过按入被激活并且因此例如产生电子信号，其中，通过电子信号促使控制器执行对操纵位置和显示位置的位置检查。由此产生的优点是，按键是一种成本低廉的可行方案，通过按键的按下来探测显示装置的运动。
另一种实施方式规定，操纵元件被构造用于测量通过操纵动作产生的压力并且产生取决于压力的控制信号，并且音频装置被构造用于根据取决于压力的信号适配听觉信号的音量。换言之，操纵元件可以测量用于进行操纵的压力或力。于是，可以产生取决于压力的控制信号，其包括关于压力或力大小的信息，其中，听觉信号的音量可以与取决于压力的信号的信息相匹配。为此，例如可以使用电容式或电感式压力传感器，其例如也可以设置在按键中。通过该实施方式得到的优点是，用户也获得关于作用到显示装置上的压力的强度的反馈。
在另一实施方式中规定，控制器还被构造用于，在激活操纵元件时，如果操纵位置与显示位置不一致，则控制音频装置输出听觉的报错信号。也就是说，如果用户按压图形操控元件的显示位置附近，则发出报错信号，该报错信号优选可以与所述听觉信号有区别。通过该实施方式得到的优点是，如果没有碰到图形操控元件，用户在对操控装置进行盲操控时就获得听觉反馈，据此用户可以调整操纵位置。
另一种实施形式规定，控制器还设计用于，在激活操纵元件时并且在操纵位置与显示位置一致时，控制所述信息监控系统来执行配属于该图形操控元件的功能。换句话说，除了示出听觉信号外，还可以同时执行由图形操控元件显示的信息娱乐系统的功能。例如，图形操控元件可以显示导航系统图标并且通过操纵该导航系统图标除了听觉信号外还可以启动导航模式。
例如可以规定，控制器还设计用于，根据取决于压力的信号控制信息娱乐系统来实施配属于图形操控元件的功能。也就是说，例如在提高施加到显示装置上的压力时，图形操控元件的功能可以根据压力的大小而改变。例如，在调节空调设备的温度时，通过提高的压力可以产生更大的变化间隔。示例性地，在低的压力下，温度可以以0.5摄氏度增量调节，而在较高压力下，以2摄氏度增量调节。
在另一实施方式中设置，所述可运动的支承的触敏的显示装置构造为与显示装置的显示面垂直地作为整体朝向操纵元件的方向运动或者围绕倾斜轴线朝向操纵元件的方向倾斜。也就是说，触敏的显示装置可以像能够朝向操纵元件方向运动的一个大按键一样来配置。可替代地，显示装置可以被构造为可围绕倾斜轴线转动的大的开关，其中，当围绕倾斜轴线转动时，操纵元件被激活。在此，倾斜轴线可以特别是水平地设置在显示装置的中心。通过该实施方式得到的优点是，用户在操纵动作时获得改善的触觉反馈。
根据本发明，还提供了一种用于为操控装置提供听觉信号的方法，其中，操控装置具有触敏的显示装置，该显示装置可运动地支承并且构造用于显示至少一个图形操控元件。该方法包括：步骤a)，通过在操纵动作下触敏的显示装置的运动来激活操纵元件；步骤b)，在激活操纵元件时在触敏的显示装置上确定操纵动作的操纵位置；步骤c)，将操纵位置与至少一个图形操控元件的显示位置相比较；以及步骤d)，如果操纵位置与显示位置的比较得出操纵位置与显示位置一致，则提供听觉信号。在此得到与操控装置相同的优点和变型方案。
本发明的另一方面涉及一种具有根据前述实施方式之一的操控装置的机动车。
本发明还包括用于机动车的控制装置。该控制装置具有处理器设备，其被设计用于实施根据本发明的方法步骤的实施方式。为此，处理器设备可以具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个FPGA(现场可编程门阵列)和/或至少一个DSP(数字信号处理器)。此外，处理器设备可以具有程序代码，该程序代码被设置用于在通过处理器设备运行时实施本发明方法的实施方式。程序代码可以存储在处理器设备的数据存储器中。
本发明还包括根据本发明的方法的改进方案，其具有如已经结合根据本发明的操控装置的改进方案所描述的特征。出于这个原因，在此不再描述根据本发明的方法的相应的改进方案。
根据本发明的机动车优选设计为汽车，尤其是轿车或载重汽车，或设计为客车或摩托车。
本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此示出：
图1示出根据示例性实施方式的具有操控装置的机动车；
图2示出根据示例性实施方式的流程图。
具体实施方式
以下阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在实施方式中，实施方式的所描述的部件分别是本发明的各个可彼此独立地考虑的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开旨在包括实施例的特征的除了所示组合之外的组合。此外，所述实施方式也可以通过本发明的其他已经描述的特征补充。
在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
图1示出了根据一个示例性实施方式的具有操控装置12的高度示意性的机动车10。操控装置12可以被设置用于操控机动车10的信息娱乐系统14。该信息娱乐系统14在此例如可以是车辆计算机，其可以提供车辆特定的功能，例如电话功能、导航功能、空调功能和娱乐功能。
操控装置12可以具有触敏的显示装置16，即组合式输入和输出设备，在该输入和输出设备上可以显示至少一个图形操控元件，通过该图形操控元件可以控制与图形操控元件关联的功能。配属于图形操控元件的功能例如可以包括娱乐信息系统的上述功能。触敏的显示装置16可以是电感的或电容的触摸屏。
触敏的显示装置16能够被可移动地支承在操控装置12中。也就是说，触敏的显示装置16能够并非固定不动地被固定在操控装置12的表面上，而是例如在侧面具有导轨，由此该触敏的显示装置16可以运动到操控装置12的壳体中。有利地，触敏的显示装置16可以作为整体被移动到平行地位于初始位置后方的平面中。运动例如可以包括从一毫米至十毫米的距离，尤其是两毫米。
该距离足以使触敏的显示装置16在操纵动作下、也就是在按压下运动到操纵元件18上或运动到操纵元件18处。操纵元件18可以例如具有按键20，特别是微型按键20。通过触敏的显示装置16朝向操纵元件18方向的运动，可以将微型按键20压入或者换言之激活。优选地，操纵元件18在此能够提供无声的触觉操纵效果。也就是说，当按键20被按下时，用户在进行操纵动作时感觉到阻力，但是在该过程中不会出现诸如听觉点击声的听觉信号。这是有利的，因为用户在触觉上感觉到执行了操纵动作，但只有当操纵动作成功时，才应出现听觉信号。
如果激活操纵元件18，则可以向控制器22发送信号，这于是可以检查在触敏的显示装置16上的操纵动作的操纵位置是否与至少一个图形操控元件的显示位置一致。也就是说，探测用户在哪个位置处按压触摸屏以及在该位置处是否存在图形操控元件。如果存在，则控制器22可以控制音频装置24来输出听觉信号。特别地，音频装置24可以是扬声器，其播放例如听觉的点击声。因此，用户可以获得关于他的操纵动作按压了图像操控元件的听觉反馈。附加地，除了听觉信号外，也可以通过信息娱乐系统14执行配属于该图形操控元件的功能。这具有的优点是，当用户操控该操控装置12时，用户在机动车10行驶期间不必将视线从道路移开，由此能够改善行驶期间的安全性。
附加地也可以规定，如果确定操纵位置与显示位置不一致，则控制器22也控制音频装置24，但在该情况下这样控制，使得通过音频装置24输出听觉的报错信号。听觉的报错信号尤其可以与在一致时出现的听觉信号不同，从而当用户点击了图形操控元件附近时，用户获得听觉反馈。
优选地，操纵元件18也可以构造用于检测操纵动作的强度。这例如意味着，通过操纵元件18可以测量，用户以何种压力将触敏的显示装置16按压到操纵元件18上。为此，例如按键20可以是多级的，其中在每个级之间设置机械电阻。替代地可以规定，电子的压力传感器测量操纵动作的力曲线。然后，这个测量的压力可以作为取决于压力的控制信号由操纵元件18提供。
取决于压力的控制信号例如可以用于根据所使用的操纵动作的力来匹配分配给图形操控元件的功能，其中，附加地可以匹配音频装置24的音量，从而例如在高的压力下听觉信号的音量也被提高。
通过操控装置12提供用于操控信息娱乐系统14的成本适宜的且有效的方法。附加地，例如在操控装置12在车辆10中使用时有利的是，信息娱乐系统14可以被控制，而不必从道路上移开视线。车辆10的驾驶员对于操纵动作获得触觉反馈并且对于成功的操纵动作获得听觉反馈，由此也可以提高驾驶员的安全性。
在图2中示出了用于为操控装置12提供听觉信号的流程图。在该实施例中，操控装置12具有触敏的显示装置16，该显示装置可运动地被支承并且被构造用于显示至少一个图形操控元件。
在步骤S10中，操纵元件通过触敏的显示装置的移动在操纵动作中被激活。在步骤S12中，当激活操纵元件时，确定在触敏的显示装置16上的操纵动作的操纵位置。随后，在步骤S14中将操纵位置与至少一个图形操控元件的显示位置进行比较。最后，如果操纵位置与显示位置的比较得出操纵位置与显示位置一致，则在步骤S16中提供听觉信号。
在另一示例性实施例中，一方面是显示器(触敏的显示装置16)以最小程度被可移动地挂置/悬挂。在显示器或触摸屏16的背后是无声的微型按键20。在操纵触摸屏16时，按压这个微型按键20。由此可以确定操纵力。微型按键20的切换力对于信号是必要的。同时按键20可以产生触觉上的操纵效果。
触碰传感装置(控制器22)同时确定操纵位置，也就是说手指在触摸屏上的位置。如果在操纵位置上显示了可操纵的元件(图形操控元件)，则通过扬声器(音频装置24)实现听觉上的点击声(听觉信号)。
如果用户按压其他区域(例如边缘处)，无声的微型按键20也可以切换，但不会实现听觉上的点击声。因此，选择性地只有在操纵了按键20并且在该位置上也显示了可操纵的元件(图形操控元件)时才实现听觉反馈。
由于触觉感觉受听觉影响很大，所以当用户同时听到听觉信号时，用户更强烈地感觉到按键确认。该效果可以被用于当图形操控元件被操纵时或者不具有功能的区域被操纵时改变感觉强度。此外，用户可以清楚地区分与图形操控元件相关联的功能是否已经被触发。可以用听觉的点击声来确认功能触发。在无功能的区域中按压时没有听觉的点击声。
这是有利的，因为可以减少行驶期间的分心，因为用户可以直观地区分他是否已经操纵了触摸屏上的图形元件或者他是否无意地按压了元件附近。此外，所描述的操控装置12比其他复杂的解决方案明显更低成本。
总之，这些实例示出了本发明如何提供一种在触觉触摸屏中产生视情况而定的听觉点击声的方法。

Claims (10)

1.一种用于操控信息娱乐系统(14)的操控装置(12)，所述操控装置具有
-触敏的显示装置(16)，该触敏的显示装置以能运动的方式被支承并且被构造用于显示至少一个图形操控元件；
-控制器(22)，
-音频装置(24)，和
-操纵元件(18)，
-其中，所述触敏的显示装置(16)还被构造为在操纵动作下运动并且因此激活操纵元件(18)，
-其中，所述控制器(22)被构造用于在激活所述操纵元件(18)时确定操纵动作在触敏的显示装置(16)上的操纵位置并且与所述至少一个图形操控元件的显示位置进行比较，所述控制器(22)还被构造用于在所述操纵位置与所述显示位置一致时控制所述音频装置(24)以输出听觉信号，-其中，所述能运动地支承的触敏的显示装置(16)构成为，围绕倾斜轴线朝向操纵元件(18)的方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的操控装置(12)，其中，所述操纵元件(18)被构造用于提供无声的触觉操纵效果。
3.根据前述权利要求中任一项所述的操控装置(12)，其中，所述操纵元件(18)具有按键(20)。
4.根据权利要求3所述的操控装置(12)，其中，所述按键是微型按键。
5.根据权利要求1或2所述的操控装置(12)，其中，所述操纵元件(18)构造用于测量由所述操纵动作产生的压力并且产生取决于压力的控制信号，所述音频装置(24)被构造用于根据取决于压力的控制信号适配听觉信号的音量。
6.根据权利要求1或2所述的操控装置(12)，其中，所述控制器(22)还构造用于，如果在激活操纵元件(18)时操纵位置与显示位置不一致，则控制所述音频装置(24)以输出听觉的报错信号。
7.根据权利要求1或2所述的操控装置(12)，其中，所述控制器(22)还构造用于，在激活操纵元件(18)并且在操纵位置与显示位置一致时，控制信息娱乐系统(14)以执行配属于图形操控元件的功能。
8.根据权利要求7所述的操控装置(12)，其中，所述操纵元件(18)构造用于测量由所述操纵动作产生的压力并且产生取决于压力的控制信号，所述音频装置(24)被构造用于根据取决于压力的控制信号适配听觉信号的音量，所述控制器(22)此外被构造用于，根据取决于压力的控制信号控制信息娱乐系统(14)以执行配属于图形操控元件的功能。
9.一种用于为操控装置(12)提供听觉信号的方法，其中，操控装置(12)具有触敏的显示装置(16)，该触敏的显示装置以能运动的方式支承并且被构造用于显示至少一个图形操控元件；该方法具有以下步骤：
a)在操纵动作下通过触敏的显示装置(16)的运动来激活(S10)操纵元件(18)，其中，所述能运动地支承的触敏的显示装置(16)围绕倾斜轴线朝向操纵元件(18)的方向倾斜；
b)在激活操纵元件(18)时确定(S12)操纵动作在触敏的显示装置(16)上的操纵位置；
c)将操纵位置与至少一个图形操控元件的显示位置进行比较(S14)；
d)如果步骤c)中的比较得出，操纵位置与显示位置一致，则提供(S16)听觉信号。
10.一种机动车(10)，其具有根据权利要求1至8中任一项所述的操控装置(12)。
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