DE102005038161A1

DE102005038161A1 - Eingabevorrichtung

Info

Publication number: DE102005038161A1
Application number: DE102005038161A
Authority: DE
Inventors: Michael San Francisco Prados; Philippe Palo Alto Alessandrini; Wolfgang Dr. Bloehs
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2006-07-13
Also published as: US20060146037A1; US7920126B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens oder durch Drücken auf die Bedienfläche, mit einem Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung und mit einem Steuermodul zum Steuern des Aktors in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit einer berührenden Bewegung über die Bedienfläche.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung mit einem Touchscreen, insbesondere eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Ein Touchscreen ist z.B. aus der DE 201 02 197 U1 (incorporated by reference) bekannt. In der DE 201 02 197 U1 ist ein Touchscreen zur Visualisierung von elektronischen Signalen und einer bestätigenden Berührungseingabe von Zeichen und Symbolen bestehend aus einer Funktionsebene zur Visualisierung und Tasteingabe und einer hierzu korrespondierenden, höher gelegenen, punktuell deformierbaren Schutzebene offenbart. Dabei wird bei einer Auswahl bestimmter Punkte der Funktionsebene mittels Berührung über die Schutzebene hinweg mindestens ein Bestätigungssignal für den Tastsinn (haptischer Reiz) des Benutzers wahrnehmbar an der Position des Berührungspunktes in der deformierten Schutzebene erzeugt und das Bestätigungssignal für den Tastsinn (haptischer Reiz) durch exzentrisch, inner- und/oder unterhalb der Funktionsebene angeordnete Schwingungselemente erzeugt. Zudem erfolgt bei dem aus der DE 201 02 197 U1 bekannten Touchscreen die Weiterleitung der erzeugten Schwingungen von der Funktions- auf die Schutzebene durch direkten Kontakt der beiden Ebenen und/oder über die Randbereiche der Ebenen durch starre oder elastische Verbindungselemente.

Einzelheiten zu Touchscreens können z.B. der Internetseite www.3m.com/3mtouchsystems/ entnommen werden. Es werden z.B. folgende Touchscreens von 3M^TM angeboten:

– MicroTouch^TM 12.1" FPD Touch Monitor (vgl. www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Monitors/FPDdesktop.jhtml)
– MicroTouch^TM M150 FPD Touch Monitor (vgl. www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Monitors/M150.jhtml)
– MicroTouch^TM CRT Touch Monitor (vgl. www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Monitors/CRTdesktop.jhtml)
– MicroTouch^TM ChassisTouch^TM FPD Touch Monitor (vgl. www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Monitors/FPDchassis.jhtml)
– MicroTouch^TM ChassisTouch^TM CRT Touch Monitor (vgl. www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Monitors/CRTchassis.jhtml)
Weitere Einzelheiten zu Touchscreens können auch den folgenden Internetseiten entnommen werden:

– www.elotouch.com/products/default.asp
– www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Resistive/5-wire.jhtml
– www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Resistive/PL.jhtml
– www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Resistive/FG.jhtml
– www.3m.com/3mtouchsystems/Products/Resistive/SRTS.jhtml

Aus der DE 201 80 024 U1 bzw. der korrespondierenden WO 01/54109 A1 (incorporated by reference) ist zur haptischen Rückkopplung zudem eine Berührungssteuerung mit haptischer Rückkopplung zur Eingabe von Signalen in einen Computer und zur Ausgabe von Kräften an einen Benutzer der Berührungssteuerung bekannt, wobei die Berührungssteuerung ein Berührungseingabegerät aufweist, das eine annähernd ebene Berührungsoberfläche aufweist, die derart betrieben wird, dass sie aufgrund einer Position auf der Berührungsoberfläche, die ein Benutzer berührt, ein Positionssignal in einen Prozessor des Computers eingibt, wobei das Positionssignal die Position in zwei Dimensionen wiedergibt. Die Berührungssteuerung gemäß der WO 01/54109 A1 weist zudem mindestens einen mit dem Berührungseingabegerät verbundenen Aktor auf, wobei der Aktor eine Kraft auf das Berührungseingabegerät ausgibt, um dem die Berührungsoberfläche berührenden Benutzer eine haptische Empfindung zu liefern, wobei der Aktor die Kraft aufgrund einer von dem Prozessor ausgegebenen Kraftinformation direkt auf das Berührungseingabegerät ausgibt.

Haptische Rückkopplung ist zudem aus der US 6 429 846 , der WO 03/038800 A1 (incorporated by reference) und der WO 03/41046 A1 (incorporated by reference) bekannt.

Aus der DE 197 31 285 A1 ist ein Bedienelement für eine Einrichtung mit mehreren wählbaren Menüs, Funktionen und/oder Funktionswerten bekannt, das eine Oberfläche besitzt, die durch den Bediener erfassbar ist und über die die Auswahl durch eine lokale Bewegung bzw. Berührung der Oberfläche vernehmbar ist. Die Oberfläche ist in ihrer Gestalt entsprechend dem/der gewählten und/oder auswählbaren Menüs, Funktion und/oder Funktionswert veränderbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Eingabevorrichtung mit einem Touchscreen zu verbessern. Es ist wünschenswert, eine besonders gut für Kraftfahrzeuge geeignete Eingabevorrichtung zu schaffen.

Vorgenannte Aufgabe wird durch eine Eingabevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens oder durch Drücken auf die Bedienfläche, mit einem Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung und mit einem Steuermodul zum Steuern des Aktors in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit einer berührenden Bewegung über die Bedienfläche und/oder einer von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe gelöst.

Eine berührende Bewegung über die Bedienfläche ist insbesondere derart zu verstehen, dass die Bedienfläche z.B. mit einem Finger berührt wird, dieser Finger jedoch gleichzeitig über die Bedienfläche bewegt wird.

Eine von der Geschwindigkeit abgeleitete Größe im Sinne der Erfindung kann eine Größe sein, die aus einer gemessenen Geschwindigkeit gebildet wird. Eine von der Geschwindigkeit abgeleitete Größe im Sinne der Erfindung kann jedoch auch eine Größe sein, im Zuge deren Bildung eine Geschwindigkeit verwendet wird. So kann z.B. in diesem Sinne eine von der Geschwindigkeit abgeleitete Größe ein Weg sein, der mittels eines Beobachters ermittelt wird, der eine Geschwindigkeit als eine Zustandsvariable umfasst.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung weiterhin einen Geschwindigkeitsberechner zur Ermittlung der Geschwindigkeit der berührenden Bewegung über die Bedienfläche und/oder der von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe, insbesondere zur Ermittlung der Geschwindigkeit der berührenden Bewegung über die Bedienfläche und/oder der von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe in Abhängigkeit einer gemessenen Position der berührenden Bewegung über die Bedienfläche. So kann vorgesehen sein, dass die Geschwindigkeit der berührenden Bewegung über die Bedienfläche und/oder die von dieser Geschwindigkeit abgeleitete Größe in Abhängigkeit einer Position einer Berührung der Bedienfläche ermittelbar ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Geschwindigkeitsberechner einen Beobachter, insbesondere ein Kalman-Filter.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Aktor mittels des Steuermoduls zudem in Abhängigkeit der Position einer Berührung der Bedienfläche oder der Position eines Drückens auf die Bedienfläche ansteuerbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Touchscreen mittels des Aktors periodisch mit einer mittels des Steuermoduls einstellbaren Frequenz und/oder Amplitude bewegbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Frequenz und/oder die Amplitude in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der berührenden Bewegung über die Bedienfläche und/oder der von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe einstellbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Touchscreen mittels des Aktors im wesentlichen parallel zur Bedienfläche bewegbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mittels des Aktors eine rotatorische Bewegung erzeugbar, wobei die Achse der rotatorischen Bewegung im wesentlichen senkrecht zur Bedienfläche sein kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung weiterhin zumindest eine im wesentlichen U-förmige Feder zum mechanischen Verbinden des Touchscreens mit einem Referenzkörper. Ein solcher Referenzkörper kann ein Teil eines Kraftfahrzeuges, wie z.B. ein Lenkrad oder eine Konsole, sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Touchscreen auch zur optischen Darstellung von Informationen ausgebildet ist. In einer alternativen Ausgestaltung ist jedoch unterhalb des (transparenten) Touchscreens ein Display zur optischen Darstellung von Informationen angeordnet, wobei der Touchscreen gegenüber dem Display, insbesondere in einer zur Bedienfläche im wesentlichen parallelen Richtung, bewegbar ist. In diesem Falle ist das Display Referenzkörper im Sinne der Erfindung oder zumindest Teil des Referenzkörpers im Sinne der Erfindung.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung zumindest drei, insbesondere vier, im wesentlichen U-förmige Federn zum mechanischen Verbinden des Touchscreens mit dem Referenzkörper.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die im wesentlichen U-förmige Feder eine, insbesondere 5mm bis 30mm breite, Öffnung auf, die im wesentlichen auf den Touchscreen gerichtet ist. Zudem weist die im wesentlichen U-förmige Feder in einer Ausgestaltung der Erfindung einen der Öffnung im wesentlichen gegenüberliegenden Scheitelpunkt auf, wobei die im wesentlichen U-förmige Feder derart ausgerichtet ist, dass eine imaginäre durch den Scheitelpunkt und durch die Öffnung verlaufende Linie im wesentlichen parallel zur Bedienfläche verläuft.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Aktor derart ausgestaltet, dass der Touchscreen mittels des Aktors im wesentlichen, insbesondere aufgrund einer rotatorischen Bewegung des Aktors, parallel zur Bedienfläche bewegbar ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die im wesentlichen U-förmige Feder eine Dicke von 0,5mm bis 2mm auf. Die Feder besteht in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im wesentlichen aus Kunststoff. Ein solcher Kunststoff kann insbesondere Polycarbonat (engl.: polycarbonate), ABS, Acetal (engl.: acetal) oder Polyethylen (engl.: polyethylene) umfassen. Besonders geeignete im wesentlichen U-förmige Federn sind aus Acetal herstellbar.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die im wesentlichen U-förmige Feder eine Federkonstante (engl.: stiffness) auf, die derart auf eine Masse des Touchscreens abgestimmt ist, dass der Touchscreen in Verbindung mit der im wesentlichen U-förmigen Feder (bzw. allen Federn) eine mechanische Eigenfrequenz von 5Hz bis 150Hz, insbesondere eine Eigenfrequenz von 30Hz bis 75Hz, aufweist

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die im wesentlichen U-förmige Feder zwei Federarme, eine zwischen den beiden Federarmen angeordnete Öffnung und einen Verbindungspunkt auf, an dem die beiden Federarme verbunden sind, wobei die im wesentlichen U-förmige Feder parallel zur Öffnung eine Hauptfederkonstante und eine Nebenfederkonstante in einer durch den Verbindungspunkt und durch die Öffnung verlaufenden Richtung aufweist, und wobei die Nebenfederkonstante zumindest das Zweifache der Hauptfederkonstante, insbesondere das zumindest Dreifache, beträgt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die im wesentlichen U-förmige Feder zwei Federarme, eine zwischen den beiden Federarmen angeordnete Öffnung und einen Verbindungspunkt auf, an dem die beiden Federarme verbunden sind, wobei die im wesentlichen U-förmige Feder parallel zur Öffnung eine Hauptfederkonstante aufweist, wobei die im wesentlichen U-förmige Feder senkrecht zur Öffnung eine Nebenfederkonstante aufweist, und wobei die Nebenfederkonstante zumindest das Zweifache der Hauptfederkonstante beträgt. Gut geeignet sind Federn, bei denen die Nebenfederkonstante zumindest das Vierfache der Hauptfederkonstante beträgt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die im wesentlichen U-förmige Feder zwei Federarme, eine zwischen den beiden Federarmen angeordnete Öffnung und einen Verbindungspunkt auf, an dem die beiden Federarme verbunden sind, wobei die im wesentlichen U-förmige Feder parallel zur Öffnung und Bedienfläche eine Hauptfederkonstante aufweist, wobei die im wesentlichen U-förmige Feder senkrecht zur Öffnung jedoch parallel zur Bedienfläche eine Nebenfederkonstante aufweist, und wobei die Nebenfederkonstante zumindest das Zweifache, insbesondere das Dreifache, der Hauptfederkonstante beträgt. Gut geeignet sind Federn, bei denen die Nebenfederkonstante zumindest das Vierfache der Hauptfederkonstante beträgt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung zumindest zwei im wesentlichen U-förmige Federn und zumindest ein mechanisches Verbindungselement zum Verbinden der zumindest zwei im wesentlichen U-förmigen Federn, wobei das mechanische Verbindungselement und die zumindest zwei im wesentlichen U-förmigen Federn zusammen aus einem Stück hergestellt bzw. insbesondere gegossen sind. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung zumindest drei im wesentlichen U-förmige Federn und zumindest einen Rahmen zum Verbinden der zumindest drei im wesentlichen U-förmigen Federn und zur Aufnahme des Touchscreens, wobei der Rahmen und die zumindest drei im wesentlichen U-förmigen Federn zusammen aus einem Stück hergestellt bzw. insbesondere gegossen sind. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Eingabevorrichtung zumindest vier im wesentlichen U-förmige Federn und zumindest einen Rahmen zum Verbinden der zumindest vier im wesentlichen U-förmigen Federn und zur Aufnahme des Touchscreens, wobei der Rahmen und die zumindest vier im wesentlichen U-förmigen Federn zusammen aus einem Stück hergestellt bzw. insbesondere gegossen sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Touchscreen durch die im wesentlichen U-förmige Feder gegenüber dem Referenzkörper frei schwebend, insbesondere ohne ein Kugellager und ein kugellagerartiges Element und/oder eine Gleitfläche, gehalten.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Aktor derart ansteuerbar, dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von der tatsächlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche unterscheidbar ist, und/oder dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von einer vermeintlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche an zumindest einer zweiten Position unterscheidbar ist.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem – insbesondere in Verbindung mit vorgenannten Ausgestaltungen – durch eine Eingabevorrichtung mit einem Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens oder durch Drücken auf die Bedienfläche, mit einem Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung und mit einem Steuermodul zum derartigen Steuern des Aktors gelöst, dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von der tatsächlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche unterscheidbar ist, und/oder dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von einer vermeintlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche an zumindest einer zweiten Position unterscheidbar ist.

Vorgenannte Aufgabe wird zudem – insbesondere in Verbindung mit vorgenannten Ausgestaltungen – durch eine Eingabevorrichtung mit einem Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens oder durch Drücken auf die Bedienfläche, einem Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung und einem Beobachter zur Ermittlung einer Geschwindigkeit einer berührenden Bewegung über die Bedienfläche oder einer von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe gelöst.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Beobachter als Kalman-Filter ausgestaltet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Cockpit eines Kraftfahrzeuges;
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Cockpit eines Kraftfahrzeuges;
3 zeigt eine Eingabevorrichtung;
4 zeigt einen Querschnitt der Eingabevorrichtung entlang der Schnittlinie A-A gemäß 3;
5 zeigt eine Steuerung;
6 zeigt einen Geschwindigkeitsberechner;
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine mittels einer Eingabevorrichtung dargestellten Grundmaske;
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Maske zur Bedienung einer Klimaanlage;
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Maske zur Bedienung eines Navigationssystems;
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Untermaske zur Bedienung eines Navigationssystems;
11 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine weitere Untermaske zur Bedienung eines Navigationssystems; und
12 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Maske zur Bedienung eines Telefons.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Cockpit 1 eines Kraftfahrzeuges. In dem Cockpit 1 ist unterhalb eines Armaturenbretts 3 ein Lenkrad 2 angeordnet. Das Armaturenbrett 3 weist eine neben dem Lenkrad 2 angeordnete Eingabevorrichtung 4 auf. 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel für ein Cockpit 5 eines Kraftfahrzeuges, wobei in dem Cockpit 5 ebenfalls unterhalb eines Armaturenbretts 7 ein Lenkrad 6 angeordnet ist. In dem Lenkrad 6 ist jedoch abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 eine Eingabevorrichtung 8 angeordnet.
3 zeigt – als mögliches Ausführungsbeispiel einer Eingabevorrichtung 4 oder 8 – eine Eingabevorrichtung 10 zur optischen Darstellung von Informationen und zur Eingabe von Befehlen in einer Draufsicht. 4 zeigt einen Querschnitt der Eingabevorrichtung 10 entlang der Schnittlinie B-B gemäß 3. Die Eingabevorrichtung 10 weist einen über einem Display 17 angeordneten transparenten Touchscreen 16 mit einer Bedienfläche 16A auf. Das Display 17 ist mittels Halterungen 29A, 29B, 29C und 29D mit einem Referenzkörper 21 verbunden. Der Referenzkörper 21 kann Teil des Armaturenbretts 3 oder des Lenkrades 6 sein.
Der Touchscreen 16 kann in vorteilhafter Ausgesstaltung einen nicht dargestellten Kraftsensor (oder äquivalenten Sensor) umfassen, mittels dessen ein von einem Bediener ausgeübter Druck auf den Touchscreen 16 ermittelbar ist. Auf diese Weise kann mittels des Touchscreens 16 eine Berührung des Touchscreens 16 durch einen Bediener von einer bewussten Bedienung durch Drücken auf den Touchscreen 16, unterschieden werden. So führt in diesem Falle ein Drücken auf den Touchscreen 16 an einer als Bedienelement angezeigten Stelle zu einer Bedienung des Touchscreens 16 nicht jedoch eine einfache Berührung des Touchscreen 16 durch einen Bediener an einer als Bedienelement angezeigten Stelle. Eine derartige Ausgestaltung ist für den Einsatz in Kraftfahrzeugen vorteilhaft.
Der Touchscreen 16 wird mittels eines Rahmens 15 gehalten. Der Rahmens 15 weist vier U-förmige Federn 11, 12, 13, 14 auf, die mittels Verbindungselementen 15A, 15B, 15C und 15D mit einander verbunden sind. Der Rahmen 15 ist ein Gussteil aus Kunststoff, d.h., die U-förmigen Federn 11, 12, 13, 14 sind zusammen mit den Verbindungselementen 15A, 15B, 15C und 15D aus einem Stück aus Kunststoff gegossen. Ein solcher Kunststoff kann insbesondere Polycarbonat (engl.: polycarbonate), ABS, Acetal (engl.: acetal) oder Polyethylen (engl.: polyethylene) umfassen. Besonders geeignete U-förmige Federn sind aus Acetal herstellbar.
Der Rahmen ist an den Verbindungselementen 15A und 15C mit dem Touchscreen 16 verklebt. In alternativer oder zusätzlicher Ausgestaltung wird der Touchscreen 16 durch eine Vorspannung der U-förmigen Federn 11, 12, 13, 14 in dem Rahmen gehalten.
Der Rahmen 15 weist ein (flexibles) Verbindungsstück 19 auf, dass mit dem Verbindungselement 15C verbunden ist. Das Verbindungsstück 19 weist eine Verkrümmung 19A auf, die einen exzentrischen Antriebswellenzapfen 18A eines als Elektromotor ausgebildeten Aktors 18 umfasst. Die rotatorische Bewegung des Aktors 18 wird in eine translatorische Bewegung umgewandelt. Der Aktor 18 ist als Gleichstrom(bürsten)motor ausgestaltet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen in Verbindung mit einer anderen Verbindung mit dem Rahmen 15, wie z.B. Piezoaktoren oder so genannte Voicecoils, einsetzbar.
Die U-förmigen Federn 11, 12, 13, 14 weisen je zwei Federarme 25 und 27, eine zwischen den beiden Federarmen 25 und 27 angeordnete Öffnung 28 und einen Verbindungspunkt 26 auf, an dem die beiden Federarme 25 und 27 verbunden sind. Die U-förmigen Federn 11, 12, 13, 14 weisen im wesentlichen parallel zur Öffnung 28 eine Hauptfederkonstante und im wesentlichen senkrecht zur Öffnung 28 eine Nebenfederkonstante auf, wobei die Nebenfederkonstante zumindest das Vierfache der Hauptfederkonstante beträgt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bezieht sich die Hauptfederkonstante auf eine in 3 als Hauptrichtung HR bezeichnete Richtung und die Nebenfederkonstante auf eine in 3 als Nebenrichtung NR bezeichnete Richtung. Die Hauptrichtung HR und die Nebenrichtung NR sind orthogonal zueinander aber parallel zur Bedienfläche 16A.
Die U-förmigen Federn 11, 12, 13, 14 weisen eine Dicke D von 0,5mm bis 2mm, im vorliegenden Ausführungsbeispiel von 0,8mm, auf. Die Weite der Öffnung 28 beträgt zwischen 5mm und 30mm. Die konkrete Weite der Öffnung 28 wird materialabhängig derart gewählt, dass eine gewünschte Hauptfederkonstante erzielt wird. Die Hauptfederkonstante wird dabei derart auf eine Masse des Touchscreens 16 abgestimmt, dass der Touchscreen 16 in Verbindung mit den U-förmigen Federn 11, 12, 13, 14 eine mechanische Eigenfrequenz von 5Hz bis 150Hz, insbesondere eine Eigenfrequenz von 30Hz bis 75Hz, aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Eigenfrequenz 55Hz beträgt. Eigenfrequenz im Sinne der Erfindung ist dabei insbesondere die kleinste mechanische Resonanzfrequenz des Systems aus den U-förmigen Federn 11, 12, 13, 14 und dem Touchscreen 16.
Der Begriff U-förmige Federn in Sinne der Erfindung soll insbesondere weit gefasst verstanden werden. So sollen U-förmige Federn in Sinne der Erfindung insbesondere Federn umfassen, die zwei Federarme aufweisen.
Der Touchscreen 16 und das Display 17 gemäß 3 und 4 sind datentechnisch mit einer Steuerung 20 verbunden, von der dem Display 17 ein Signal AZ mit auf dem Display 17 darzustellenden Informationen übermittelt wird. Von dem Touchscreen 16 erhält die Steuerung 20 ein Signal P, das angibt, wo ein Benutzer des Touchscreens 16 den Touchscreen 16 berührt und/oder – sofern vorgesehen – ob der Benutzer derart auf eine als Eingabeposition gekennzeichnete Position des Touchscreens 16 drückt, dass dies als Eingabe zu verstehen ist. So kann vorgesehen sein, dass eine Eingabe durch einfaches Berühren des Touchscreens 16 erfolgt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Eingabe nicht schon durch einfaches Berühren des Touchscreens 16 sondern durch (leichtes) Drücken auf den Touchscreen 16 erfolgt. Letzteres ist ein für den Einsatz in Kraftfahrzeugen besonders geeignetes Vorgehen.
Für bestimmte Bereiche bzw. Positionen der Berührfläche 16A ist vorgesehen mittels der Steuerung 20 ein derartiges Steuersignal S zu erzeugen, dass bei einer Berührung der Bedienfläche 16A an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche 16A fühlbar ist, die von der tatsächlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche 16A unterscheidbar ist, und/oder dass bei einer Berührung der Bedienfläche 16A an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche 16A fühlbar ist, die von einer vermeintlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche 16A an zumindest einer zweiten Position unterscheidbar ist. Eine mögliche Implementierung einer derartigen Steuerung 20 ist in 5 dargestellt. Dabei sind nur die Funktionen bzw. Module dargestellt, die der Simulation einer Oberflächenbeschaffenheit dienen. Weitere Funktionen bzw. Module der Steuerung 20 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Die Steuerung 20 umfasst einen – unter Bezugnahme auf 6 näher beschriebenen – Geschwindigkeitsberechner 30 zur Berechnung einer Geschwindigkeit ν ⌢_x einer berührenden Bewegung über die Bedienfläche in x-Richtung und/oder einer von dieser Geschwindigkeit ν ⌢_x abgeleiteten Größe, wie einer geschätzten x-Komponente x ⌢ einer Position. Eingangsgröße in den Geschwindigkeitsberechner 30 ist die x-Komponente x der Position P.
Der Geschwindigkeitsberechner 30 umfasst ein Kalmanfilter 35, wobei
und C = [1 0]ist. m·ρ ist eine Konstante. Diese Konstante kann z.B. derart gewählt werden, dass min etwa der Masse eines menschlichen Unterarmes und ρ einem Reibwert zur Charakterisierung einer Reibkraft zwischen Haut und der Berührfläche 16A bei leichtem Druck auf die Berührfläche 16A beschreibt.
K ist die so genannte Kalman-Verstärkung. Einzelheiten zur Berechnung der Kalman-Verstärkung können dem Buch „Optimum systems control", Seiten 191 bis 261 (incorporated by reference) entnommen werden.
Die Steuerung 20 umfasst zudem einen analog zum Geschwindigkeitsberechner 30 ausgestalteten Geschwindigkeitsberechner 31 zur Berechnung einer Geschwindigkeit ν ⌢_y einer berührenden Bewegung über die Bedienfläche in y-Richtung und/oder einer von dieser Geschwindigkeit ν ⌢_y abgeleiteten Größe, wie einer geschätzten y-Komponente y ⌢ einer Position. Eingangsgröße in den Geschwindigkeitsberechner 30 ist die y-Komponente y der Position P.
Die Steuerung 20 umfasst zudem optional ein Modul 32 zur Berechnung einer Gesamtgeschwindigkeit ν ⌢ gemäß
und ein Steuermodul 33 zur Erzeugung des Steuersignals S. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Steuersignal S gemäß S = S0sin(2·π·f·t)mit f = c1·ν ⌢oder mit f = c2·ν ⌢ + c3gebildet wird, wobei S₀, c1, c2 und c3 Konstanten sind, und wobei t die Zeit ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass So eine Funktion der Gesamtgeschwindigkeit ν ⌢ ist. So kann z.B. S₀ gemäß S0 = c4·ν ⌢ + c5gebildet werden, wobei c4 und c5 Konstanten sind. In diesem Fall kann auch vorgesehen sein, dass c2 gleich 0 ist.
In einer alternativen Ausgestaltung wird das Steuersignal S gemäß S = S0·sin(c6·t)gebildet, wobei c6 eine Konstante ist, die auch 0 umfassen kann, und wobei S₀ z.B. durch eine Fourierreihe berechnet werden kann, die in Anlehnung an eine in dem unter der Internetadresse www.isrg.reading.ac.uk/common/publications/00226.pdf veröffentlichten Artikel „MODELLING OF SURFACE IDENTIFYING CHARACTERISTICS USING FOURIER SERIES", S. A. Wall und W. S. Harwin, The Department of Cybernetics, University of Reading offenbarte Oberflächenbeschreibung gebildet wird. So kann z.B. vorgesehen sein, So gemäß folgendem Zusammenhang zu bilden:
Im Falle einer derartigen Berechung von S₀ entfällt das Modul 32. Zudem sind die Geschwindigkeitsberechner 30 und 31 derart zu verändern, dass der Funktionsblock 36 gleich der Matrix C ist. D.h. [0 1] ist durch [1 0] zu ersetzen.
Es kann auch vorsehen sein, dass das Steuersignal S als geschwindigkeits- oder wegabhängiges Rechecksignal, als geschwindigkeits- oder wegabhängiges Dreiecksignal oder als geschwindigkeits- oder wegabhängige periodische Funktion mit z.B. 1000 Stützstellen für eine Periode aufgestaltet ist.
Zusätzlich zur Simulation verschiedener Oberflächen kann eine haptische Rückkopplung zur Bestätigung der Eingabe eines Befehls vorgesehen werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuerung 20 als Bestätigung der Eingabe eines Befehls ein mindestens 50ms andauerndes Steuersignal S erzeugt, mittels dessen der Aktor 18 kurzzeitig bewegt wird. Die einzelnen Komponenten der Eingabevorrichtung sind dabei derart dimensioniert, dass der Touchscreen 16 weniger als 1 mm ausgelenkt wird. Ein Steuersignal S kann z.B. eine einfache Sprungfunktion für eine Dauer zwischen 50ms und 800ms, insbesondere für eine Dauer zwischen 100ms und 400ms, oder ein Steuersignal zur Erzeugung einer komplexeren Bewegung sein.
In einer von einer Anzahl von Probanden bevorzugten Ausgestaltung ist der Touchscreen 16 zur Bestätigung des mittels des Touchscreens 16 eingegebenen Befehls mit einer abklingenden Schwingung in eine zum Touchscreen 16 parallele Richtung bewegbar. Die abklingende Schwingung weist eine Hüllkurve mit einem exponentiellen Anteil auf. Dabei weist die Hüllkurve z.B. einen Term t^a0 oder einen Term b0^t auf, wobei a0 und b0 Variablen sind. So kann die Hüllkurve eine Funktion von a1 + a2·t^a3 oder b1 + b2^t sein, wobei a1, a2, a3, b1 und b2 Variablen sind. Zudem besitzt die abklingende Schwingung eine Frequenz zwischen 5Hz und 80Hz. Ein besonders geeignetes Steuersignal besitzt eine Frequenz von 38,1 Hz und ist nach 210ms abgeklungen, wobei das Abklingen gemäß einem quadratischen Zusammenhang erfolgt.
Die entsprechend der Eingabevorrichtung 10 ausgestalteten Eingabevorrichtungen 4 und 8 können in vorteilhafter Ausgestaltung z.B. eine in der WO 00/21795 (incorporated by reference) offenbarte Anzeige- und Bedienungseinrichtung unter Beibehaltung deren menügeführter Funktionalität ersetzen. 7, 8, 9, 10, 11 und 12 zeigen verschiedene Masken, die mittels einer Eingabevorrichtung 40 darstellbar sind. Die Eingabevorrichtung 40 ist dabei entsprechend der Eingabevorrichtung 10 ausgestaltet.
In 7 ist die Eingabevorrichtung 40 mit einer Grund-Maske dargestellt. Dabei stellt die Eingabevorrichtung 40 fünf durch Ellipsen ausgeführte Bedienelemente 41, 42, 43, 44 und 45 dar. Durch Drücken des Bedienelementes 42 in 7 wird eine Maske zur Bedienung eines Radios aufgerufen, und durch Drücken des Bedienelementes 43 in 7 wird eine Maske zur Bedienung eines CD-Spielers aufgerufen. Wird die Eingabevorrichtung 40 auf ihrer Berührfläche in einem Bereich 140 außerhalb der Bedienelemente 41, 42, 43, 44 und 45 berührt, so wird von der Steuerung 20 ein Steuersignal S zur Simulation einer rauen Oberfläche der Berührfläche erzeugt. Es kann vorgesehen sein, bei Berührung der Bedienelemente 41, 42, 43, 44 und 45 keine besondere Oberflächeneigenschaften oder andere Oberflächeneigenschaften als für den Bereich 140 zu simulieren. Auf diese Weise kann ein Bediener der Eingabevorrichtung 40 die Bedienelemente 41, 42, 43, 44 und 45 ertasten und ohne hinzuschauen identifizieren. Eine derartige Identifizierbarkeit ist für ein Kraftfahrzeug besonders geeignet.
Durch Drücken des Bedienelementes 45 in 7 wird eine in 8 dargestellte Maske zur Bedienung einer Klimaanlage aufgerufen. In der in 8 dargestellten Maske sind Temperaturangaben der einzelnen Orte im Fahrzeuginnenraum zusammen mit Bedienelementen 50, 51, 52, 53 und 54 dargestellt, wobei die Temperaturangaben sich auf aktuell eingestellte Temperaturen beziehen, die über die Bedienelemente 50, 51, 53 und 54 verändert werden können.
Die Darstellung gemäß 8 mit der Überschrift ‚TEMPERATUR' und der Anzeige eines Innenraumes 55 eines Kraftfahrzeuges macht deutlich, dass die Temperatur im Fahrzeuginneren individuell und sitzplatzbezogen einstellbar ist. Das Bedienelement 50 zeigt für den vorderen Fahrzeugführersitz 56 an, dass eine Temperatur von 19°C eingestellt ist. Das Bedienelement 53 zeigt für den vorderen Beifahrersitz 57 an, dass eine Temperatur von 20°C eingestellt ist. Für die Fondsitze 58 und 59 sind auf der linken Seite 19°C und auf der rechten Seite 17 °C eingestellt. Das Bedienelement 52 hat eine Zuweisung, d. h. eine Funktionszuweisung, die im Displayfeld mit "Zurück" (auf die nächst höhere Menüdarstellung, also im vorliegenden Fall auf die Maske gemäß 7) dargestellt ist.
Wird die Eingabevorrichtung 40 auf ihrer Berührfläche in einem Bereich 141 außerhalb der Bedienelemente 50, 51, 52, 53 und 54 bzw. in einem Bereich 142 außerhalb mit Bezugszeichen 100, 101, 102 und 103 bezeichneter Bedienelemente berührt, so wird von der Steuerung 20 ein Steuersignal S zur Simulation einer rauen Oberfläche der Berührfläche erzeugt. Dabei werden für die Bereiche 141 und 142 unterschiedliche Oberflächeneigenschaften simuliert. Es kann vorgesehen sein, bei Berührung der Bedienelemente 50, 51, 52, 53, 54, 100, 101, 102 und 103 keine besonderen Oberflächeneigenschaften oder andere Oberflächeneigenschaften als für die Bereiche 141 und 142 zu simulieren.
Durch Drücken des Bedienelementes 41 in 7 wird eine in 9 dargestellte Maske zur Bedienung eines Navigationssystems aufgerufen. Die Maske zeigt einen Ausschnitt einer Straßenkarte 60 des momentanen Fahrzeugortes sowie oberhalb der Straßenkarte 60 in einem Feld 61 den Zielort und die Entfernung bis zum Zielort. Zudem werden Bedienelemente 62, 63, 64, 65, 67 und 68 dargestellt, mittels derer durch Drücken Untermasken aufgerufen werden können. Es werden außerdem ein Bedienelement 66 zur Darstellung eines Vollbildes und ein Bedienelement 69 zum Starten einer Zielführung dargestellt. In Bezug auf Einzelheiten des unterlegten Menüs sei auf die WO 00/21795 verwiesen, wobei die Bedienelemente 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 und 69 die in der WO 00/21795 offenbarten Bedienelemente 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g und 3h ersetzen.
Wird die Eingabevorrichtung 40 auf ihrer Berührfläche in einem Bereich 143 bzw. 144 außerhalb der Bedienelemente 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 und 69 bzw. in einem Bereich 142 außerhalb mit Bezugszeichen 101, 102, 103 und 104 bezeichneter Bedienelemente berührt, so wird von der Steuerung 20 ein Steuersignal S zur Simulation einer rauen Oberfläche der Berührfläche erzeugt. Dabei werden für die Bereiche 143, 144 und 142 unterschiedliche Oberflächeneigenschaften simuliert. Es kann vorgesehen sein, bei Berührung der Bedienelemente 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 101, 102, 103 und 104 keine besonderen Oberflächeneigenschaften oder andere Oberflächeneigenschaften als für die Bereiche 143, 144 und 142 zu simulieren.
Durch Drücken des Bedienelementes 62 in 9 wird eine Untermaske gemäß 10 aufgerufen, die in einem Feld 70 das Fahrtziel anzeigt. Mittels der Untermaske gemäß 10 werden zudem Bedienelemente 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 und 79 dargestellt. In Bezug auf Einzelheiten des unterlegten Menüs sei ebenfalls auf die WO 00/21795 verwiesen, wobei die auf dem Display dargestellten Bedienelemente 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 und 79 die in der WO 00/21795 offenbarten Bedienelemente 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g und 3h ersetzen.
Wird die Eingabevorrichtung 40 auf ihrer Berührfläche in einem Bereich 145 außerhalb der Bedienelemente 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 und 79 bzw. in einem Bereich 142 außerhalb der Bedienelemente 101, 102, 103 und 104 berührt, so wird von der Steuerung 20 ein Steuersignal S zur Simulation einer rauen Oberfläche der Berührfläche erzeugt. Dabei werden für die Bereiche 145 und 142 unterschiedliche Oberflächeneigenschaften simuliert. Es kann vorgesehen sein, bei Berührung der Bedienelemente 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 101, 102, 103 und 104 keine besonderen Oberflächeneigenschaften oder andere Oberflächeneigenschaften als für die Bereiche 145 und 142 zu simulieren.
Durch Drücken des Bedienelementes 72 in 10 wird eine Untermaske gemäß 11 aufgerufen, die in einem Feld 80 einen einzugebenden Zielort anzeigt. Mittels der Untermaske gemäß 11 werden zudem Bedienelemente 82, 83, 84 und 85 angezeigt, die die in der WO 00/21795 offenbarten Bedienelemente 3a, 3d, 3g und 3h ersetzen. In dem Feld 80 sind eine Buchstabenauswahlzeile 88 sowie Bedienelemente 86, 87 und 89 dargestellt. Die Buchstabenauswahlzeile 88 ist durch Drücken der Bedienelemente 86 bzw. 87 nach oben bzw. nach unten bewegbar. Durch Drücken des Bedienelementes 89 kann ein markierter Buchstabe ausgewählt werden.
Wird die Eingabevorrichtung 40 auf ihrer Berührfläche in einem Bereich 146 außerhalb der Bedienelemente 82, 83, 84, 85, 86, 87 und 89 bzw. in einem Bereich 142 außerhalb der Bedienelemente 101, 102, 103 und 104 berührt, so wird von der Steuerung 20 ein Steuersignal S zur Simulation einer rauen Oberfläche der Berührfläche erzeugt. Dabei werden für die Bereiche 146 und 142 unterschiedliche Oberflächeneigenschaften simuliert. Es kann vorgesehen sein, bei Berührung der Bedienelemente 82, 83, 84, 85, 86, 87, 89, 101, 102, 103 und 104 keine besonderen Oberflächeneigenschaften oder andere Oberflächeneigenschaften als für die Bereiche 146 und 142 zu simulieren.
Durch Drücken des Bedienelementes 44 in 7 wird eine in 12 dargestellte Maske zur Bedienung eines Telefons aufgerufen, die in einem Feld 90 Wahltasten für ein Telefon anzeigt. Mittels der Untermaske gemäß 12 werden zudem Bedienelemente 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 und 99 angezeigt, die die in der WO 00/21795 offenbarten Bedienelemente 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g und 3h ersetzen. Die im Feld 90 dargestellten Wahltasten für ein Telefon sind als Bedienelemente ausgestaltet, mittels derer eine Telefonnummer wählbar ist.
Wird die Eingabevorrichtung 40 auf ihrer Berührfläche in einem Bereich 147 bzw. 148 außerhalb der Bedienelemente 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 und 99 und Wahltasten bzw. in einem Bereich 142 außerhalb der Bedienelemente 101, 102, 103 und 104 berührt, so wird von der Steuerung 20 ein Steuersignal S zur Simulation einer rauen Oberfläche der Berührfläche erzeugt. Dabei werden für die Bereiche 146 und 142 unterschiedliche Oberflächeneigenschaften simuliert. Es kann vorgesehen sein, bei Berührung der Bedienelemente 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 101, 102, 103 und 104 und Wahltasten keine besonderen Oberflächeneigenschaften oder andere Oberflächeneigenschaften als für die Bereiche 147, 148 und 142 zu simulieren.
Die in den Masken und Untermasken gemäß 8, 9, 10, 11 bzw. 12 dargestellten Bedienelemente 100, 101, 102, 103 und 104 entsprechen den Bedienelementen 41, 42, 43, 44 und 45.
Es kann vorgesehen sein, dass bei Drücken der Bedienelemente 41, 42, 43, 44, 45, 50, 51, 52, 53, 54, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 89, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103 und 104 eine haptische Rückkopplung erzeugt wird. Dazu wird der Touchscreen der Anzeige 40 entsprechend dann bewegt, wenn durch Drücken des entsprechenden Bedienelementes 41, 42, 43, 44, 45, 50, 51, 52, 53, 54, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 89, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103 und 104 eine Benutzereingabe erfolgt ist. Dies ist für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft, da ein Bediener, also z.B. der Fahrer eines Kraftfahrzeuges, auf diese Weise eine Bestätigung seiner Eingabe erhält, ohne auf die Anzeige schauen zu müssen. Auf diese Weise wird die Sicherheit während einer Fahrt erhöht.
Die Erfindung ist besonders für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet, jedoch nicht auf einen solchen beschränkt. 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.

1, 5: Cockpit
2, 6: Lenkrad
3, 7: Armaturenbrett
4, 8, 10, 40: Eingabevorrichtung
11, 12, 13, 14: Feder
15: Rahmen
15A, 15B, 15C, 15D: Verbindungselement
16: Touchscreen
16A: Bedienfläche
17: Display
18: Aktor
18A: Antriebswellenzapfen
19: Verbindungsstück
19A: Verkrümmung
20: Steuerung
21: Referenzkörper
25, 27: Federarm
26: Verbindungspunkt
28: Öffnung
29A, 29B, 29C, 29D: Halterung
30, 31: Geschwindigkeitsberechner
32: Modul zur Berechnung einer Gesamtgeschwindigkeit
33: Steuermodul
35: Kalmanfilter
36: Funktionsblock
41, 42, 43, 44, 45,
50, 51, 52, 53, 54,
62, 63, 64, 65, 66,
67, 68, 69, 72, 73,
74, 75, 76, 77, 78,
79, 82, 83, 84, 85,
86, 87, 89, 92, 93,
94, 95, 96, 97, 98,
99, 100, 101, 102,
103,104: Bedienelemente
55: Innenraum
56: Fahrzeugführersitz
57: Beifahrersitz
58, 59: Fondsitz
60: Straßenkarte
61, 70, 80, 90: Feld
88: Buchstabenauswahlzeile
140, 141, 142,
143, 144, 145,
146, 147, 148: Bereich
AZ, P: Signal
D: Dicke
HR: Hauptrichtung
NR: Nebenrichtung
M: Auslenkung
S: Steuersignal
ν ⌢: Gesamtgeschwindigkeit
ν ⌢_x: Geschwindigkeit einer berührenden Bewegung über eine Bedienfläche in
: x-Richtung
ν ⌢_y: Geschwindigkeit einer berührenden Bewegung über eine Bedienfläche in
: y-Richtung
x: x-Komponente einer Position
x ⌢: geschätzte x-Komponente einer Position
y: y-Komponente einer Position
y ⌢: geschätzte y-Komponente einer Position

Claims

Eingabevorrichtung, die Eingabevorrichtung umfassend: einen Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens oder durch Drücken auf die Bedienfläche; einen Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung; und ein Steuermodul zum Steuern des Aktors in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit einer berührenden Bewegung über die Bedienfläche oder einer von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Geschwindigkeitsberechner zur Ermittlung der Geschwindigkeit der berührenden Bewegung über die Bedienfläche oder der von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Geschwindigkeit der berührenden Bewegung über die Bedienfläche oder die von dieser Geschwindigkeit abgeleitete Größe in Abhängigkeit einer Position einer Berührung der Bedienfläche ermittelbar ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Geschwindigkeitsberechner ein Kalman-Filter umfasst.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Aktor mittels des Steuermoduls zudem in Abhängigkeit der Position einer Berührung der Bedienfläche oder der Position eines Drückens auf die Bedienfläche ansteuerbar ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Touchscreen mittels des Aktors periodisch mit einer mittels des Steuermoduls einstellbaren Frequenz oder Amplitude bewegbar ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Frequenz oder Amplitude in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der berührenden Bewegung über die Bedienfläche oder der von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe einstellbar ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Touchscreen mittels des Aktors im wesentlichen parallel zur Bedienfläche bewegbar ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei mittels des Aktors eine rotatorische Bewegung erzeugbar ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Achse der rotatorischen Bewegung im wesentlichen senkrecht zur Bedienfläche ist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend zumindest eine im wesentlichen U-förmige Feder zum mechanischen Verbinden des Touchscreens mit einem Referenzkörper.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die im wesentlichen U-förmige Feder eine Federkonstante aufweist, die derart auf eine Masse des Touchscreens abgestimmt ist, dass der Touchscreen in Verbindung mit der im wesentlichen U-förmigen Feder eine mechanische Eigenfrequenz von 5Hz bis 150Hz aufweist.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Aktor derart ansteuerbar ist, dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von der tatsächlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche unterscheidbar ist, oder dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von einer vermeintlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche an zumindest einer zweiten Position unterscheidbar ist.
Eingabevorrichtung, die Eingabevorrichtung umfassend: einen Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens oder durch Drücken auf die Bedienfläche; einen Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung; und ein Steuermodul zum derartigen Steuern des Aktors, dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von der tatsächlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche unterscheidbar ist, oder dass bei einer Berührung der Bedienfläche an einer ersten Position eine vermeintliche Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche fühlbar ist, die von einer vermeintlichen Oberflächenbeschaffenheit der Bedienfläche an zumindest einer zweiten Position unterscheidbar ist.
Eingabevorrichtung, die Eingabevorrichtung umfassend: einen Touchscreen zur Eingabe von Befehlen durch Berühren einer Bedienfläche des Touchscreens oder durch Drücken auf die Bedienfläche; einen Aktor zum Bewegen des Touchscreens in zumindest eine Richtung; und einen Beobachter zur Ermittlung einer Geschwindigkeit einer berührenden Bewegung über die Bedienfläche oder einer von dieser Geschwindigkeit abgeleiteten Größe.
Eingabevorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Beobachter als Kalman-Filter ausgestaltet ist.