DE102016005642B4 - Control element for detecting a manual input of a user in a motor vehicle and method for operating such - Google Patents

Control element for detecting a manual input of a user in a motor vehicle and method for operating such Download PDF

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Abstract

Bedienelement (20) zum Erfassen einer manuellen Eingabe eines Benutzers in einem Kraftfahrzeug umfassend einen Aktor (21), wobei der Aktor (21) eine Antriebsvorrichtung aufweist und derart mit dem Bedienelement (20) gekoppelt ist, dass er als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe durch entsprechende Ansteuerung der Antriebsvorrichtung eine Auslenkung einer schwingfähig gelagerten Bedienoberfläche (22) des Bedienelements (20) bewirkt und wobei das Bedienelement (20) weiterhin einen Beschleunigungssensor (24) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass
- der Beschleunigungssensor (24) zur Messung einer Beschleunigung der durch die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) auf eine manuelle Eingabe hin ausgelenkten Bedienoberfläche (22) mit dieser gekoppelt ist; wobei
- das Bedienelement (20) weiterhin einen Regelkreis umfasst, dessen Regelgröße die gemessene Beschleunigung darstellt; wobei
- der Regelkreis dazu ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) derart zu regeln, dass ein Gegenantrieb entgegen einer Auslenkungsrichtung der Bedienoberfläche (22) mit einer Kraft, die der Beschleunigung der schwingenden Bedienoberfläche (22) entspricht, erzeugt wird; und wobei
- der Regelkreis ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) derart zu regeln, dass die Auslenkung der Bedienoberfläche (22) mittels des Gegenantriebs gedämpft wird.

Figure DE102016005642B4_0000
Operating element (20) for detecting a manual input of a user in a motor vehicle comprising an actuator (21), wherein the actuator (21) has a drive device and is coupled to the operating element (20) in such a way that it can be acknowledged as a response to the manual input corresponding control of the drive device causes a deflection of a vibratory mounted control surface (22) of the operating element (20) and wherein the operating element (20) further comprises an acceleration sensor (24); characterized in that
- The acceleration sensor (24) for measuring an acceleration of the by the drive device of the actuator (21) deflected to a manual input out control surface (22) is coupled thereto; in which
- The control element (20) further comprises a control loop whose controlled variable represents the measured acceleration; in which
- The control circuit is designed to control the drive device of the actuator (21) such that a counter drive opposite to a deflection of the user surface (22) with a force corresponding to the acceleration of the vibrating control surface (22) is generated; and where
- The control circuit is designed to control the drive device of the actuator (21) such that the deflection of the user interface (22) is damped by means of the counter drive.
Figure DE102016005642B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Bedienelement zum Erfassen einer manuellen Eingabe eines Benutzers in einem Kraftfahrzeug mit einem Aktor, wobei der Aktor eine Antriebsvorrichtung umfasst und derart mit dem Bedienelement gekoppelt ist, dass er als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe durch entsprechende Ansteuerung der Antriebsvorrichtung eine schwingfähig gelagerte Bedienoberfläche des Bedienelements auslenkt und wobei das Bedienelement einen Beschleunigungssensor aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Bedienelements.The invention relates to an operating element for detecting a manual input of a user in a motor vehicle with an actuator, wherein the actuator comprises a drive device and is coupled to the operating element that he as a feedback to the manual input by appropriate control of the drive device is a vibratory mounted user interface deflects the control element and wherein the control element has an acceleration sensor. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a control element.

Aus dem Stand der Technik sind Bedienelemente, die eine vom Nutzer ausgeübte manuelle Betätigungskraft auf eine Oberfläche des Bedienelements in ein Signal haptischer Form umsetzen, bekannt. Eine solch haptische Form kann als eine Schwingung des Bedienelements oder dergleichen, das eine haptische Wahrnehmung bei dem Nutzer hervorruft, gebildet sein. Dieses Signal, häufig verwendet bei Bedienelementen innerhalb Kraftfahrzeugen, wird oftmals dafür eingesetzt, dem Nutzer eine Bestätigung des Betätigungsvorgangs in Abwesenheit visueller Bestätigungsmöglichkeiten zu erteilen. Dabei wird ein haptisches Signal, welches sich in Form einer Schwingung oder einer Vibration der Oberfläche des Bedienelements ausbildet, als besonders realistisch und hochwertig empfunden, wenn die Schwingung möglichst von begrenzter Dauer ist.Known from the prior art are operating elements which convert a manual actuating force exerted by the user on a surface of the operating element into a signal of haptic form. Such a haptic shape may be formed as a vibration of the operating element or the like which causes a haptic perception in the user. This signal, commonly used in automotive controls, is often used to give the user confirmation of the actuation process in the absence of visual confirmation options. In this case, a haptic signal, which forms in the form of a vibration or a vibration of the surface of the operating element, perceived as particularly realistic and high-quality, if the vibration is possible for a limited duration.

Aus der DE 10 2008 062 204 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Bedienelementes, insbesondere eines Drehstellers, bei dem ein haptisches Signal mittels des Bedienelementes in Abhängigkeit von einem Bedienereignis ausgegeben wird, bekannt. Das haptische Signal wird als eine variable Schwingung ausgebildet, dessen Amplitude, Frequenz und/oder Dämpfung in Abhängigkeit von Bedienparametern des Bedienelements variiert. Als Bedienparameter werden dabei ein Drehwinkel, ein Betätigungsweg, ein Drehmoment der Betätigung, eine Betätigungskraft, eine Betätigungsgeschwindigkeit, eine Betätigungsrichtung und/oder eine Position des Bedienelementes in Erwägung gezogen. Die Dämpfung der Schwingung wird dazu eingesetzt, dem Nutzer ein angenehm wirkendes haptisches Signal zu vermitteln, jedoch ist aus der DE 10 2008 062 204 A1 eine Ausführung der Dämpfung in Abhängigkeit der Bedienparameter nicht zu entnehmen.From the DE 10 2008 062 204 A1 is a method for operating an operating element, in particular a turntable, in which a haptic signal is output by means of the operating element in response to an operating event, known. The haptic signal is formed as a variable oscillation whose amplitude, frequency and / or attenuation varies as a function of operating parameters of the operating element. In this case, a rotation angle, an actuating travel, a torque of the actuation, an actuation force, an actuation speed, an actuation direction and / or a position of the operating element are considered as operating parameters. The damping of the vibration is used to give the user a pleasant-looking haptic signal, but is from the DE 10 2008 062 204 A1 an execution of the attenuation depending on the operating parameters not refer.

Aus der DE 10 2013 007 962 A1 ist ein Verfahren zum Einwirken auf eine Bewegungs-Kraft-Charakteristik eines Betätigungselements bekannt, wobei ein Beginn und/oder ein Ende einer manuellen Betätigung des Betätigungselements erfasst wird und mittels eines Aktors ein mechanischer Impuls erzeugt wird. Dieser Aktor wird so gesteuert, dass er eine vorgegebene zeitliche Verzögerung nach Erfassen des Beginns und/oder des Endes der manuellen Betätigung bis zum Einleiten des mechanischen Impulses berücksichtigt. Dieser mechanische Impuls erzeugt eine gegenphasige Schwingung zu der eines vorangehenden haptischen Schwingungssignals, sodass dieses aktiv gedämpft wird. Die Steuerung dieser Dämpfung erfolgt mit einem Satz vorbestimmter Parameter.From the DE 10 2013 007 962 A1 a method for acting on a movement-force characteristic of an actuating element is known, wherein a beginning and / or an end of a manual operation of the actuating element is detected and by means of an actuator, a mechanical pulse is generated. This actuator is controlled to account for a predetermined time delay after detecting the beginning and / or end of the manual actuation until initiation of the mechanical impulse. This mechanical pulse generates an antiphase oscillation to that of a preceding haptic oscillation signal, so that it is actively attenuated. The control of this damping takes place with a set of predetermined parameters.

Aus der EP 2 975 494 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen einer Schwingung eines haptischen Signals in Abhängigkeit von einem Signal eines Beschleunigungssensors, der die Beschleunigung der Vibration oder Bewegung eines Geräts misst, welches das haptische Signal ausgibt, bekannt. Diese Information wird dafür eingesetzt, eine gewünschte Stärke der Vibration nach einer tatsächlichen gemessenen Stärke durch eine Anpassung des haptischen Signals zu erzielen. Eine Dämpfung oder eine zeitliche Begrenzung der Vibration wird jedoch nicht erzielt.From the EP 2 975 494 A1 A method of generating a vibration of a haptic signal in response to a signal of an acceleration sensor that measures the acceleration of vibration or movement of a device that outputs the haptic signal is known. This information is used to achieve a desired level of vibration after an actual measured strength by adjusting the haptic signal. However, damping or temporal limitation of the vibration is not achieved.

Aus der US 2011 / 0 163 861 A ist ein Endgerät mit einem Bedienungsteil bekannt, wobei eine Bedienungsanweisung durch eine Berührung des Bedienungsteils mit einem Finger oder einem Stift ausgeführt wird. Das Bedienteil weist einen um sich drehbaren Vibrationsmotor und einen Vibrationszustand-Detektionsteil auf, welcher einen Zustand einer Vibration, die durch den drehenden Vibrationsmotor verursacht wird, ermittelt. Das Bedienteil weist ferner ein Kontrollteil auf, welcher den Vibrationsmotor anschaltet, wenn die Berührung festgestellt wird, und den Vibrationsmotor ausschaltet, wenn eine Phasendrehung des sich drehenden Vibrationsmotors ermittelt wurde, die einer vorbestimmten Phasendrehung entspricht.US 2011/0 163 861 A discloses a terminal with an operating part, an operating instruction being carried out by touching the operating part with a finger or a stylus. The operating part has a rotatable vibration motor and a vibration state detection part which detects a state of vibration caused by the rotating vibration motor. The operating part further includes a control part which turns on the vibration motor when the contact is detected, and turns off the vibration motor when a phase rotation of the rotary vibration motor corresponding to a predetermined phase rotation has been detected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Bedienelement für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Bedienelements zu schaffen, welches ein durch einen Aktor ausgelöstes Signal in Form einer Schwingung des Bedienelements als Rückmeldung auf eine manuelle Eingabe möglichst zuverlässig dämpft.The object of the present invention is to provide a generic control element for a motor vehicle and a method for operating such a control element, which attenuates as reliably as possible a feedback triggered by an actuator in the form of a vibration of the control element as feedback to a manual input.

Diese Aufgabe wird durch ein Bedienelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Bedienelements mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an operating element having the features of patent claim 1 and a method for operating such an operating element having the features of patent claim 10. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Ausgehend aus der DE 10 2013 007 962 A1 gelangten die Erfinder zur Erkenntnis, dass eine Steuerung eines Aktors zur Dämpfung einer schwingenden Bedienoberfläche mit einem Satz vorbestimmter Parameter sich nicht an veränderbare Bedingungen wie mechanische Änderungen durch Temperatureinflüssen, durch Alterung des Materials des Betätigungselements oder durch Variation der manuellen Betätigungskraft, adaptieren kann. Nachteilig wird dadurch, dass unter diesen Bedingungen eine Phasenverschiebung der gewünscht gegenphasigen Schwingung entsteht und dass statt einer Dämpfung ein ungewünschtes Nachschwingen des Betätigungselements erzeugt wird.Starting from the DE 10 2013 007 962 A1 The inventors came to the realization that a control of an actuator for damping a vibrating user interface with a set of predetermined parameters is not changeable Conditions such as mechanical changes due to temperature influences, by aging of the material of the actuator or by varying the manual operating force, adapt. A disadvantage is characterized in that under these conditions, a phase shift of the desired antiphase oscillation arises and that instead of a damping unwanted ringing of the actuating element is generated.

Das erfindungsgemäße Bedienelement umfasst einen Aktor, welcher derart mit dem Bedienelement gekoppelt ist, dass er eine manuelle Eingabe auf einer Bedienoberfläche des Bedienelements erfasst und eine Rückmeldung darauf ausgibt. Der Aktor weist eine Antriebsvorrichtung auf, die den Aktor derart steuert, dass er als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe eine Auslenkung der schwingfähigen Bedienoberfläche bewirkt. Ferner umfasst das Bedienelement einen Beschleunigungssensor, der mit der Bedienoberfläche derart gekoppelt ist, dass er die Beschleunigung der Bedienoberfläche misst, wobei die gemessene Beschleunigung der durch die Antriebsvorrichtung des Aktors als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe hervorgerufene Beschleunigung entspricht. Weiterhin umfasst das Bedienelement einen Regelkreis, dessen Regelgröße die gemessene Beschleunigung darstellt, wobei der Regelkreis ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung des Aktors derart zu regeln, dass die Auslenkung der Bedienoberfläche gedämpft wird.The operating element according to the invention comprises an actuator, which is coupled to the operating element in such a way that it detects a manual input on a user interface of the operating element and outputs a feedback on it. The actuator has a drive device which controls the actuator in such a way that it causes a deflection of the oscillatable user interface in response to the manual input. Furthermore, the operating element comprises an acceleration sensor which is coupled to the user interface in such a way that it measures the acceleration of the user interface, the measured acceleration corresponding to the acceleration caused by the actuator of the actuator in response to the manual input. Furthermore, the control element comprises a control loop whose controlled variable represents the measured acceleration, wherein the control loop is designed to control the drive device of the actuator in such a way that the deflection of the control surface is damped.

Die Antriebsvorrichtung des Aktors 21 wird so geregelt, dass ein Gegenantrieb entgegen der Auslenkungsrichtung mit einer Kraft, die beispielsweise der Beschleunigung der schwingenden Bedienoberfläche 22 entspricht, erzeugt wird.The drive device of the actuator 21 is controlled so that a counter drive against the deflection direction with a force that corresponds, for example, the acceleration of the vibrating control surface 22 is generated.

Durch die Regelung der Antriebsvorrichtung des Aktors mittels des Regelkreises anhand der gemessenen tatsächlichen Beschleunigung der Bedienoberfläche kann der Aktor präzise mit einem Antrieb entgegen den jeweiligen Richtungen der Auslenkung der schwingenden Bedienoberfläche gesteuert werden und so diese aktiv dämpfen. Dabei werden Schwankungen in der zu erwartenden Schwingbewegung der Bedienoberfläche automatisch mit berücksichtigt. Solche Schwankungen können beispielsweise dadurch auftreten, dass sich durch eine Materialalterung oder einen Temperatureinfluss die Steifigkeit des Bedienelements und somit die Schwingung der Bedienoberfläche verändert. Auch kann beispielsweise der Nutzer eine unvorhersehbare und veränderbare Einwirkung auf die Bedienoberfläche haben, die deren Schwingungseigenschaften modifiziert. Somit wird durch die Verwendung eines Regelkreises die Antriebsbewegung des Aktors an die jeweiligen veränderbaren Bedingungen angepasst und eine Dämpfung kann effizient und präzise erfolgen. Aufgrund der Tatsache, dass die Beschleunigung als Regelgröße in den Regelkreis aufgenommen wird, ist darüber hinaus eine einfache und direkte Umwandlung der gemessenen Beschleunigung in einer Kraft, die die Antriebsvorrichtung zur Steuerung des Aktors aufwenden muss, durch das zweite Newtonsche Gesetz gegeben. Die Antriebsvorrichtung kann dadurch möglichst schnell auf die gemessene Beschleunigung reagieren und die aufzuwendende Kraft zur Dämpfung dieser und somit zur Dämpfung der schwingenden Auslenkung der Bedienoberfläche ermitteln.By controlling the drive device of the actuator by means of the control loop on the basis of the measured actual acceleration of the user interface, the actuator can be precisely controlled with a drive against the respective directions of deflection of the vibrating control surface and thus actively attenuate this. Fluctuations in the expected swinging motion of the user interface are automatically taken into account. Such fluctuations can occur, for example, in that the rigidity of the control element and thus the vibration of the user interface changes as a result of material aging or a temperature influence. Also, for example, the user may have an unpredictable and changeable effect on the user interface that modifies their vibration characteristics. Thus, by the use of a control loop, the drive movement of the actuator is adapted to the respective variable conditions and damping can be done efficiently and precisely. In addition, due to the fact that the acceleration is included as a control variable in the control loop, a simple and direct conversion of the measured acceleration in a force that has to spend the drive device for controlling the actuator, given by the second Newton's law. As a result, the drive device can react as quickly as possible to the measured acceleration and determine the force to be applied for damping it and thus for damping the oscillating deflection of the user interface.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Beschleunigungssensor auch dazu ausgelegt und entsprechend angeordnet, Trägheitskräfte zu erfassen, die von einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs hervorgerufen werden und auf die Bedienoberfläche des Bedienelements einwirken. Die Messung der Trägheitskräfte, die insbesondere auf Teilelemente des Bedienelements mit einer größeren Masse, wie beispielsweise die der Bedienoberfläche, stärker einwirken, ist für eine korrekte Auswertung verschiedener Messgrößen des Bedienelements relevant. Sie wird bevorzugt von einem Beschleunigungssensor ausgeführt, da wie oben erwähnt, durch das zweite Newtonsche Gesetz ein Äquivalenzprinzip zwischen einer Beschleunigungsgröße und einer Kraft besteht, sodass eine Ermittlung der Trägheitskraft ohne Komplikationen durch andere physikalische Größen aus der Messung der Beschleunigung erfolgt. Des Weiteren ist die Verwendung des ein und denselben Beschleunigungssensors für die Messung der durch die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs hervorgerufenen Trägheitskräfte als auch für die Messung der durch die Antriebsvorrichtung als Rückmeldung auf eine manuelle Eingabe hervorgerufene Beschleunigung von Vorteil. Dadurch erfolgt ein einfacher Aufbau eines Bedienelements und es können Kosten eingespart werden.In an advantageous embodiment of the invention, the acceleration sensor is also designed and arranged to detect inertial forces, which are caused by an acceleration of the motor vehicle and act on the user interface of the operating element. The measurement of the inertial forces, which in particular have a stronger effect on subelements of the operating element with a larger mass, such as, for example, the user interface, is relevant for a correct evaluation of different measured variables of the operating element. It is preferably performed by an acceleration sensor, since, as mentioned above, by the second Newton's law, there is an equivalence principle between an acceleration quantity and a force, so that a determination of the inertial force without complication by other physical quantities from the measurement of the acceleration. Furthermore, the use of one and the same acceleration sensor is advantageous for the measurement of the inertial forces caused by the acceleration of the motor vehicle as well as for the measurement of the acceleration caused by the drive device in response to a manual input. This results in a simple construction of a control element and it can be saved costs.

Bevorzugt ist das Bedienelement derart ausgelegt, dass dieses für eine Erzeugung einer Rückmeldung die vom Beschleunigungssensor ermittelten Trägheitskräfte berücksichtigt. Beispielsweise wird eine Größe registriert, die eine Erzeugung einer Rückmeldung des Bedienelements herbeiführt. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine ausgeübte Kraft oder einen Druck auf der Bedienoberfläche des Bedienelements handeln. Darüber hinaus kann beispielsweise ein Schwellenwert dieser Größe definiert werden, oberhalb welchen die Rückmeldung erzeugt wird. Bei einer Berücksichtigung der Trägheitskräfte werden diese von der gemessenen Größe abgezogen, damit das Bedienelement nur auf eine tatsächliche vom Nutzer ausgeübte Kraft auf der Bedienoberfläche eine Auslösung der Rückmeldung erzeugt. Dadurch ist beispielsweise sichergestellt, dass das Bedienelement keine Rückmeldung erzeugt, wenn nur Trägheitskräfte, die in einem Inertialsystem des Kraftfahrzeuges durch eine Beschleunigung von diesem erscheinen, auf das Bedienelement einwirken.Preferably, the operating element is designed such that this takes into account the inertial forces determined by the acceleration sensor for generating a feedback. For example, a variable is registered, which causes a generation of a feedback of the operating element. For example, this may be an applied force or a pressure on the user interface of the operating element. In addition, for example, a threshold value of this size above which the feedback is generated can be defined. Taking into account the inertial forces, these are deducted from the measured quantity, so that the operating element generates a triggering of the feedback only on an actual force exerted by the user on the operating surface. As a result, it is ensured, for example, that the operating element generates no feedback when only inertia forces, which appear in an inertial system of the motor vehicle by an acceleration of this, act on the operating element.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Bedienelements ist der Aktor ausschließlich an der Bedienoberfläche des Bedienelements gekoppelt. Die Kopplung erfolgt derart, dass durch einen Antrieb des Aktors eine Auslenkung der schwingfähigen Bedienoberfläche oder eine Dämpfung der dadurch erzeugten Schwingung erzielt wird. Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass der Aktor als ein eigenständiges Teilelement des Bedienelements an diesem eingebaut werden kann und dass nur ein einziges Kopplungselement zwischen Aktor und Bedienoberfläche benötigt wird, was einen mechanischen Zusammenbau des Bedienelements vereinfacht. Zudem ist der Aktor nicht mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt, sodass bei einer Generierung eines Impulses durch die Antriebsvorrichtung zur Rückmeldung auf eine manuelle Eingabe eine Impulsübertragung auf Kraftfahrzeugelemente, die sich im Umfeld des Bedienelements befinden, eingedämmt wird. Des Weiteren wird im Gegensatz zu einem am Kraftfahrzeug gekoppelten Aktor keine Toleranzabstimmung zwischen Aktor und Kraftfahrzeug benötigt. In a further preferred embodiment of the operating element, the actuator is coupled exclusively to the user interface of the operating element. The coupling takes place in such a way that by means of a drive of the actuator, a deflection of the oscillatable user surface or a damping of the vibration generated thereby is achieved. This structure has the advantage that the actuator can be installed as an independent subelement of the operating element on this and that only a single coupling element between the actuator and the user interface is needed, which simplifies a mechanical assembly of the operating element. In addition, the actuator is not coupled to the motor vehicle, so that when generating a pulse by the drive device for responding to a manual input, a pulse transmission to motor vehicle elements, which are located in the environment of the control element, is contained. Furthermore, in contrast to an actuator coupled to the motor vehicle, no tolerance adjustment is required between the actuator and the motor vehicle.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Bedienelement wenigstens einen Kraftsensor, welcher an die Bedienoberfläche des Bedienelements gekoppelt sowie an dem Kraftfahrzeug abgestützt ist. Der Kraftsensor ist zur Erfassung einer durch die manuelle Eingabe ausgeübten Betätigungskraft auf die Bedienoberfläche des Bedienelements ausgelegt. Dadurch kann die Betätigungskraft durch eine auftretende Kräftedifferenz zwischen Bedienoberfläche und Kraftfahrzeug ermittelt werden und zur Auslösung einer Rückmeldung verwendet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the operating element comprises at least one force sensor, which is coupled to the user interface of the operating element and supported on the motor vehicle. The force sensor is designed for detecting an actuating force exerted by the manual input on the user interface of the operating element. As a result, the actuation force can be determined by an occurring force difference between the user interface and the motor vehicle and used to trigger feedback.

Als vorteilhaft hat es sich zudem gezeigt, wenn der Kraftsensor derart ausgelegt ist, dass er die vom Beschleunigungssensor ermittelten Trägheitskräfte bei der Erfassung der Betätigungskraft berücksichtigt. Ähnlich wie bei der ermittelten Beschleunigung, die als Regelgröße in den Regelkreis der Antriebsvorrichtung eingeht, ist es vom Vorteil, wenn die durch die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs entstehenden Trägheitskräfte auf dem Bedienelement nicht mit einbezogen werden und somit die auf den Kraftsensor ausgeübten Trägheitskräfte nicht die Auslösung einer Rückmeldung erzeugen. Dadurch wird erzielt, dass die Rückmeldung ausschließlich auf eine vom Nutzer ausgeübte Betätigungskraft erfolgt.It has also proven to be advantageous if the force sensor is designed such that it takes into account the inertial forces determined by the acceleration sensor when detecting the actuating force. Similar to the determined acceleration, which is received as a controlled variable in the control loop of the drive device, it is advantageous if the resulting by the acceleration of the motor vehicle inertial forces are not included on the control and thus the forces exerted on the force sensor inertial forces not triggering a Generate feedback. This ensures that the feedback takes place exclusively on an operating force exerted by the user.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebsvorrichtung derart ausgebildet, dass sie als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe eine Schwingung, beispielsweise sinusförmig, der Bedienoberfläche erzeugt. Diese Schwingung gibt dem Nutzer das Signal, dass eine erfolgreiche Eingabe auf das Bedienelement zu Stande gekommen ist. Durch dieses Signal ist lediglich eine haptische Wahrnehmung und keine visuelle bei dem Nutzer erforderlich, was bei einer in einem Kraftfahrzeug erfolgten Bedienung besonders vom Vorteil ist, wenn der Nutzer beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs ist und seine Augen nicht von einem Verkehrsgeschehen abwenden soll.In a further advantageous embodiment of the invention, the drive device is designed such that it generates a feedback signal to the manual input a vibration, for example sinusoidal, the user interface. This vibration gives the user the signal that a successful input to the control element has come about. By this signal, only a haptic perception and no visual is required by the user, which is particularly advantageous for a done in a motor vehicle operation, for example, if the user is the driver of the motor vehicle and his eyes should not turn away from a traffic event.

Zudem ist vorzugsweise der Regelkreis ausgelegt, die Antriebsvorrichtung des Aktors derart zu regeln, dass nach einer bestimmten Anzahl an Schwingperioden der Schwingung der Bedienoberfläche diese durch den Aktor deutlich gedämpft wird und insbesondere die maximale Auslenkung der Bedienoberfläche nach einer bestimmten Anzahl an Schwingperioden kleiner gleich einem vorgebbaren Anteil, beispielsweise 30%, der ersten maximalen Auslenkung beträgt. Somit ist die dadurch erzeugte haptische Rückmeldung von begrenzter Dauer und wird bei einem Nutzer als ein besonders hochwertiges und präzises Signal wahrgenommen. Beispielsweise wird eine Dämpfung der Auslenkung, die nach einer halben Schwingperiode erfolgt, als besonders realistisch empfunden.In addition, preferably, the control circuit is designed to control the drive device of the actuator such that after a certain number of oscillation periods of the vibration of the user interface is significantly attenuated by the actuator and in particular the maximum deflection of the user interface after a certain number of oscillation periods smaller than a predetermined Share, for example, 30%, the first maximum deflection is. Thus, the haptic feedback generated thereby is of limited duration and is perceived by a user as a particularly high quality and precise signal. For example, a damping of the deflection, which occurs after half a swing period, perceived as particularly realistic.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Bedienelements ist die Antriebsvorrichtung des Aktors derart ausgelegt, dass der Aktor in zwei entgegengesetzte Richtungen, die parallel zu der Bedienoberfläche des Bedienelements gelegen sind, steuerbar ist. Diese Richtungen können beispielsweise parallel zur Längsachse oder zur Querachse des Bedienelements orientiert sein. Die dadurch entstehende größere Bewegungsfreiheit des Aktors im Vergleich zu Aktoren, die nur eine Steuerung in eine Richtung zulassen, ermöglicht eine präzisere und dauerhafte Steuerung des Aktors entgegen einer Beschleunigungsrichtung der Bedienoberfläche und somit erzielt der Aktor eine genauere Dämpfung auf eine schnellere Art und Weise. Dadurch lässt sich eine haptische Rückmeldung erzeugen, die impulsartig wirkt, da die Schwingung beispielsweise nach einer halben Schwingperiode so stark gedämpft wird, dass das ausgelöste haptische Signal einem analogen „Klick“ einer Taste möglichst ähnlich wird. Dies wird bei dem Nutzer des Bedienelements als besonders realistisch und hochwertig empfunden.In a further preferred embodiment of the operating element, the drive device of the actuator is designed such that the actuator is controllable in two opposite directions, which are located parallel to the user interface of the operating element. These directions may, for example, be oriented parallel to the longitudinal axis or to the transverse axis of the operating element. The resulting greater freedom of movement of the actuator compared to actuators that allow only one-way control, allows a more precise and permanent control of the actuator against an acceleration direction of the user interface and thus achieves the actuator a more accurate damping in a faster manner. As a result, a haptic feedback can be generated, which has a pulse-like effect, since the oscillation is so strongly attenuated, for example after half a period of oscillation, that the triggered haptic signal becomes as similar as possible to an analog "click" of a key. This is perceived by the user of the control as particularly realistic and high quality.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Bedienelements, welches eine manuelle Eingabe eines Benutzers in einem Kraftfahrzeug erfasst, beinhaltet ein am Bedienelement angeordneter Aktor, welcher eine Antriebsvorrichtung aufweist, und durch eine Kopplung mit dem Bedienelement die Antriebsvorrichtung als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe so steuert, dass eine schwingfähige Bedienoberfläche des Bedienelements ausgelenkt wird. Weiterhin beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren, dass ein am Bedienelement angeordneter und mit der Bedienoberfläche gekoppelter Beschleunigungssensor die Beschleunigung der durch die Antriebsvorrichtung des Aktors auf eine manuelle Eingabe hin ausgelenkten Bedienoberfläche misst. Ferner beinhaltet das Verfahren, dass ein vom Bedienelement umfasster Regelkreis als Regelgröße die gemessene Beschleunigung aufnimmt und dass der Regelkreis die Antriebsvorrichtung des Aktors derart regelt, dass die Auslenkung der Bedienoberfläche gedämpft wird.The inventive method for operating an operating element, which detects a manual input of a user in a motor vehicle, includes an actuator arranged on the actuator, which has a drive device, and by coupling with the control element controls the drive device as feedback to the manual input so that an oscillatable user interface of the operating element is deflected. Furthermore, the inventive method includes that an arranged on the control and coupled to the user interface acceleration sensor acceleration of the drive device of the actuator to a manual Input to deflected user interface measures. Furthermore, the method includes that a control circuit encompassed by the operating element receives the measured acceleration as a controlled variable and that the control loop controls the drive device of the actuator in such a way that the deflection of the operating surface is damped.

Die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bedienelement beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen gelten sinngemäß für das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines solchen Bedienelements.The advantages and further developments described above in connection with the control element according to the invention apply mutatis mutandis to the inventive method for operating such a control element.

Vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Seitenansicht eines lediglich teilweise dargestellten Bedienelements für ein Kraftfahrzeug mit einem Aktor nach dem Stand der Technik;
  • 2 ein Diagramm, welches die Auslenkung eines Bedienelements nach dem Stand der Technik in Abhängigkeit der Zeit darstellt;
  • 3 eine schematische Seitenansicht eines lediglich teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Bedienelements; und
  • 4 ein Diagramm, welches die Auslenkung des erfindungsgemäßen Bedienelements in Abhängigkeit der Zeit darstellt.
The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:
  • 1 a schematic side view of a control only partially shown for a motor vehicle with an actuator according to the prior art;
  • 2 a diagram illustrating the deflection of a control element according to the prior art as a function of time;
  • 3 a schematic side view of a control device according to the invention only partially shown; and
  • 4 a diagram illustrating the deflection of the control element according to the invention as a function of time.

Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.The embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention.

In 1 ist ein Beispiel eines Bedienelements 10 für ein Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik schematisch und lediglich teilweise in einer Seitenansicht entlang einer Längsachse des Bedienelements 10 dargestellt. Das Bedienelement 10 umfasst einen Aktor 12, der an einem Abstützelement 14, welches orthogonal zu einer Bedienoberfläche 16 des Bedienelements 10 angeordnet ist, mittels beispielsweise einem Federelement gekoppelt ist, als auch an dem Kraftfahrzeug abgestützt ist. Der Aktor 12 ist entlang einer Richtung parallel zur Längsachse des Bedienelements 10 steuerbar. Auf eine manuelle Eingabe eines Nutzers hin, die sich beispielsweise in Form eines Druck ausübenden Fingers 18 auf die Bedienoberfläche 16 bildet, wird der Aktor 12 durch eine Antriebsvorrichtung derart gesteuert, dass er durch die Kopplung an dem Abstützelement 14 und dessen Anordnung an der Bedienoberfläche 16 eine Auslenkung dieser bewirkt. Durch eine schwingfähige Lagerung der Bedienoberfläche 16 bewirkt diese Auslenkung eine Schwingung der Bedienoberfläche 16, die dem Nutzer als eine Rückmeldung auf seine manuelle Eingabe dient. Dabei sind zwei Kraftsensoren 19 derart zwischen der Bedienoberfläche 16 und dem Kraftfahrzeug angeordnet, dass sie die ausgeübte Kraft auf die Bedienoberfläche 16 messen und bei einer Überschreitung dieser Kraft über einem bestimmten Schwellenwert diese als eine manuelle Eingabe einstufen. Dies wird der Antriebsvorrichtung des Aktors 12 übermittelt, sodass dieser eine Rückmeldung auf die manuelle Eingabe einleiten kann.In 1 is an example of a control 10 for a motor vehicle according to the prior art schematically and only partially in a side view along a longitudinal axis of the operating element 10 shown. The operating element 10 includes an actor 12 that is attached to a support element 14 which is orthogonal to a user interface 16 of the operating element 10 is arranged, is coupled by means of, for example, a spring element, and is supported on the motor vehicle. The actor 12 is along a direction parallel to the longitudinal axis of the operating element 10 controllable. Upon a manual input by a user, for example in the form of a pressure-exerting finger 18 on the user interface 16 forms, becomes the actor 12 controlled by a drive device such that it by the coupling to the support element 14 and its arrangement on the user interface 16 a deflection causes this. Through a swingable storage of the user interface 16 this deflection causes a vibration of the user interface 16 which serves the user as a response to his manual input. There are two force sensors 19 such between the user interface 16 and the motor vehicle arranged to apply the applied force to the user interface 16 measure this force above a certain threshold and classify it as a manual input. This becomes the drive device of the actuator 12 so that it can initiate a response to the manual entry.

In 2 wird in einem Diagramm ein Beispiel für die Form einer Rückmeldung einer manuellen Eingabe auf ein Bedienelement 10 nach dem Stand der Technik dargestellt. Dabei wird die Auslenkung x der Bedienoberfläche 16 des Bedienelements 10 entlang ihrer Längsachse in Abhängigkeit der Zeit t gezeigt, wobei der Koordinatenursprung dem Beginn der Ansteuerung des Aktors 12 zur Einleitung der Rückmeldung entspricht. Die Stärke der Auslenkung x entlang der Zeit t nimmt hier beispielsweise eine gedämpfte sinusförmige Form an. Diese Dämpfung entspricht einer passiven Dämpfung der schwingenden Bedienoberfläche 16, die durch eine innere Reibung des Materials des Bedienelements 10 hervorgerufen wird.In 2 is a diagram of an example of the form of a response of a manual input to a control 10 represented according to the prior art. In this case, the deflection x of the user interface 16 of the operating element 10 shown along its longitudinal axis as a function of the time t, wherein the coordinate origin of the beginning of the control of the actuator 12 corresponds to the initiation of the feedback. The strength of the deflection x along the time t assumes here, for example, a damped sinusoidal shape. This damping corresponds to a passive damping of the oscillating user interface 16 caused by internal friction of the material of the operating element 10 is caused.

In 3 ist in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bedienelements 20 für ein Kraftfahrzeug lediglich teilweise dargestellt. Das Bedienelement 20 umfasst einen Aktor 21, welcher ausschließlich an einer unteren Seite der Bedienoberfläche 22 des Bedienelements 20 gekoppelt ist und welcher in zwei Richtungen, parallel zur Längsachse der Bedienoberfläche 22, durch eine Antriebsvorrichtung steuerbar ist. Des Weiteren umfasst das Bedienelement 20 einen Beschleunigungssensor 24, der ebenfalls an der unteren Seite der Bedienoberfläche 22 angeordnet ist. Die obere Seite der Bedienoberfläche 22 ist als eine berührungsempfindliche Fläche ausgebildet, auf der eine manuelle Eingabe durch beispielsweise einen ausgeübten Druck durch einen Finger 26 eines Nutzers registrierbar ist. An den äußeren Enden der Bedienoberfläche 22 sind zwei Kraftsensoren 28 mittels Federelementen 30 an diese gekoppelt und jeweils an dem Kraftfahrzeug abgestützt. Der Kraftsensor 28 misst bei einem registrierten Druck auf der Bedienoberfläche 22 die ausgeübte Kraft auf die Bedienoberfläche 22. Liegt diese über einem Schwellenwert, beispielsweise 4 Newton, wird diese als eine manuelle Eingabe registriert.In 3 is a schematic side view of an embodiment of an operating element according to the invention 20 only partially shown for a motor vehicle. The operating element 20 includes an actor 21 , which exclusively on a lower side of the user interface 22 of the operating element 20 is coupled and which in two directions, parallel to the longitudinal axis of the user interface 22 , is controllable by a drive device. Furthermore, the operating element comprises 20 an acceleration sensor 24 , which is also on the lower side of the user interface 22 is arranged. The upper side of the user interface 22 is formed as a touch-sensitive surface on which a manual input by, for example, an applied pressure by a finger 26 a user is registered. At the outer ends of the user interface 22 are two force sensors 28 by means of spring elements 30 coupled to this and each supported on the motor vehicle. The force sensor 28 measures at a registered pressure on the user interface 22 the force exerted on the user interface 22 , If it is above a threshold value, for example 4 Newton, it is registered as a manual entry.

Der Beschleunigungssensor 24 misst die Beschleunigung der Bedienoberfläche 22, die durch die Anordnung an die Federelemente 30 und die Abstützung an dem Kraftfahrzeug schwingfähig gelagert ist. Durch diese Lagerung können auch Trägheitskräfte durch eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs auf die Bedienoberfläche 22 einwirken. Der Beschleunigungssensor 24 misst und zieht diese von der ausgeübten Kraft auf die Bedienoberfläche 22 ab, um die tatsächliche durch den Finger 26 ausgeübte Kraft zu messen. Der Kraftsensor 28 berücksichtigt die vom Beschleunigungssensor 24 gemessenen Trägheitskräfte und zieht diese von der insgesamt gemessenen ausgeübten Kraft auf die Bedienoberfläche 22 ab, sodass auf die Bedienoberfläche 22 einwirkende Trägheitskräfte nicht fälschlicherweise als eine manuelle Eingabe interpretiert werden. Wird eine manuelle Eingabe registriert, so steuert die Antriebsvorrichtung den Aktor 21 in einer seiner möglichen Bewegungsrichtungen, um eine Auslenkung und eine damit einhergehende Schwingung der Bedienoberfläche 22 auszulösen.The acceleration sensor 24 measures the acceleration of the user interface 22 caused by the arrangement of the spring elements 30 and the support is mounted to oscillate on the motor vehicle. By this storage and inertial forces by an acceleration of the motor vehicle on the user interface 22 act. The acceleration sensor 24 measures and pulls them from the applied force on the user interface 22 off to the actual by the finger 26 measure applied force. The force sensor 28 takes into account the acceleration sensor 24 measured inertial forces and draws them from the total measured applied force on the user interface 22 off, so on the user interface 22 acting inertia forces can not be erroneously interpreted as a manual input. If a manual input is registered, the drive device controls the actuator 21 in one of its possible directions of movement, a deflection and an associated oscillation of the user interface 22 trigger.

Der Beschleunigungssensor 24 misst die Beschleunigung, die die Bedienoberfläche 22 beispielsweise durch die schwingende Auslenkung der Bedienoberfläche 22 erfährt. Diese Messgröße wird als Regelgröße in einen Regelkreis aufgenommen, die die Antriebsvorrichtung des Aktors 21 steuert. Diese wird so geregelt, dass ein Gegenantrieb entgegen der Auslenkungsrichtung mit einer Kraft, die beispielsweise der Beschleunigung der schwingenden Bedienoberfläche 22 entspricht, erzeugt wird. Somit kann der Aktor 21 gezielt die durch die Schwingung erzeugte Auslenkung der Bedienoberfläche 22 aktiv dämpfen. Durch den Regelkreis wird sichergestellt, dass die Steuerung des Aktors 21 zur Dämpfung der Schwingung auf veränderbare Eigenschaften der Auslenkung, wie beispielsweise eine geringere oder stärkere erzeugte Auslenkung wegen veränderten elastischen Eigenschaften der einzelnen Elemente des Bedienelements 20 durch eine Materialalterung oder einer temperaturbedingten Änderung der Eigenschaften des Materials, Rücksicht nimmt. Ferner wird durch den Regelkreis sichergestellt, dass der Gegenantrieb des Aktors 21 zu jedem Zeitpunkt entgegen der Auslenkungsrichtung erzeugt wird, um keine ungewünschte Verstärkung der Auslenkung auszulösen. Eine schnelle und präzise Dämpfung wird somit ermöglicht.The acceleration sensor 24 measures the acceleration that the user interface 22 for example, by the oscillating deflection of the user interface 22 experiences. This measured variable is taken as a control variable in a control loop, which is the drive device of the actuator 21 controls. This is controlled so that a counter drive against the deflection direction with a force, for example, the acceleration of the oscillating user interface 22 corresponds, is generated. Thus, the actuator 21 targeted the generated by the vibration deflection of the user interface 22 actively dampen. The control circuit ensures that the control of the actuator 21 for damping the vibration to variable properties of the deflection, such as a lower or stronger generated deflection due to changed elastic properties of the individual elements of the control 20 due to material aging or a temperature-related change in the properties of the material. Furthermore, it is ensured by the control circuit that the counter drive of the actuator 21 is generated at any time against the deflection direction to cause any unwanted amplification of the deflection. Fast and precise damping is thus possible.

In 4 wird in einem Diagramm ein Beispiel für die Form einer Rückmeldung einer manuellen Eingabe auf das in 3 dargestellte erfindungsgemäße Bedienelement 20 gezeigt. Ähnlich wie in 2 wird die Auslenkung x der Bedienoberfläche 22 des Bedienelements entlang ihrer Längsachse in Abhängigkeit der Zeit t gezeigt, wobei der Koordinatenursprung dem Beginn der Ansteuerung des Aktors 21 zur Einleitung der Rückmeldung entspricht. Der Aktor 21 initiiert eine Auslenkung der Bedienoberfläche 22, die daraufhin schwingt. Nach einer halben Schwingperiode dieser wird mit dem Regelkreis die Antriebsvorrichtung des Aktors 21 so geregelt, dass eine sichtliche Dämpfung der Auslenkung erfolgt. Beispielsweise kann nach einer halben Schwingperiode die maximale Auslenkung der Bedienoberfläche 22 kleiner gleich 30% der ersten maximalen Auslenkung der Bedienoberfläche 22 betragen. Im Vergleich zum Verlauf der Auslenkung eines Bedienelements 10 nach dem Stand der Technik (2) wird ersichtlich, dass eine Dämpfung bei dem erfindungsgemäßen Bedienelement 20 schneller und gezielter erfolgt.In 4 is a diagram of an example of the form of feedback from a manual input to the in 3 illustrated control element according to the invention 20 shown. Similar to in 2 becomes the deflection x of the user interface 22 of the control element along its longitudinal axis as a function of the time t shown, wherein the coordinate origin of the beginning of the control of the actuator 21 corresponds to the initiation of the feedback. The actor 21 initiates a deflection of the user interface 22 which then vibrates. After half a period of oscillation this is the drive circuit of the actuator with the control loop 21 regulated so that a visual damping of the deflection takes place. For example, after a half oscillation period, the maximum deflection of the user interface 22 less than or equal to 30% of the first maximum deflection of the user interface 22 be. Compared to the course of the deflection of a control 10 According to the state of the art ( 2 ) it can be seen that a damping in the control element according to the invention 20 faster and more targeted.

Claims (10)

Bedienelement (20) zum Erfassen einer manuellen Eingabe eines Benutzers in einem Kraftfahrzeug umfassend einen Aktor (21), wobei der Aktor (21) eine Antriebsvorrichtung aufweist und derart mit dem Bedienelement (20) gekoppelt ist, dass er als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe durch entsprechende Ansteuerung der Antriebsvorrichtung eine Auslenkung einer schwingfähig gelagerten Bedienoberfläche (22) des Bedienelements (20) bewirkt und wobei das Bedienelement (20) weiterhin einen Beschleunigungssensor (24) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass - der Beschleunigungssensor (24) zur Messung einer Beschleunigung der durch die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) auf eine manuelle Eingabe hin ausgelenkten Bedienoberfläche (22) mit dieser gekoppelt ist; wobei - das Bedienelement (20) weiterhin einen Regelkreis umfasst, dessen Regelgröße die gemessene Beschleunigung darstellt; wobei - der Regelkreis dazu ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) derart zu regeln, dass ein Gegenantrieb entgegen einer Auslenkungsrichtung der Bedienoberfläche (22) mit einer Kraft, die der Beschleunigung der schwingenden Bedienoberfläche (22) entspricht, erzeugt wird; und wobei - der Regelkreis ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) derart zu regeln, dass die Auslenkung der Bedienoberfläche (22) mittels des Gegenantriebs gedämpft wird.Operating element (20) for detecting a manual input of a user in a motor vehicle comprising an actuator (21), wherein the actuator (21) has a drive device and is coupled to the operating element (20) in such a way that it can be acknowledged as a response to the manual input corresponding control of the drive device causes a deflection of a vibratory mounted control surface (22) of the operating element (20) and wherein the operating element (20) further comprises an acceleration sensor (24); characterized in that - the acceleration sensor (24) for measuring an acceleration of the by the drive device of the actuator (21) deflected to a manual input out control surface (22) is coupled thereto; wherein - the operating element (20) further comprises a control loop whose controlled variable represents the measured acceleration; wherein - the control circuit is adapted to control the drive device of the actuator (21) such that a counter drive opposite to a deflection of the control surface (22) with a force corresponding to the acceleration of the oscillating control surface (22) is generated; and wherein - the control circuit is designed to control the drive device of the actuator (21) in such a way that the deflection of the operating surface (22) is damped by means of the counter drive. Bedienelement (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (24) zur Erfassung von Trägheitskräften, die von einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs hervorgerufen werden und auf die Bedienoberfläche (22) des Bedienelements (20) einwirken, ausgelegt und entsprechend angeordnet ist.Control element (20) after Claim 1 , characterized in that the acceleration sensor (24) for detecting inertial forces, which are caused by an acceleration of the motor vehicle and act on the operating surface (22) of the operating element (20) is designed and arranged accordingly. Bedienelement (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (20) derart ausgelegt ist, dass es zu einer Erzeugung einer Rückmeldung die vom Beschleunigungssensor (24) ermittelten Trägheitskräfte berücksichtigt.Control element (20) after Claim 2 , characterized in that the operating element (20) is designed such that it takes into account the inertia forces determined by the acceleration sensor (24) in order to generate a feedback. Bedienelement (20) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (21) ausschließlich an die Bedienoberfläche (22) des Bedienelements (20) gekoppelt ist.Operating element (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (21) is coupled exclusively to the operating surface (22) of the operating element (20). Bedienelement (20) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (20) wenigstens einen Kraftsensor (28) umfasst, welcher an die Bedienoberfläche (22) gekoppelt sowie an dem Kraftfahrzeug abgestützt ist und welcher zur Erfassung einer durch die manuelle Eingabe ausgeübten Betätigungskraft auf die Bedienoberfläche (22) des Bedienelements (20) ausgelegt ist.Operating element (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the operating element (20) comprises at least one force sensor (28) which is connected to the user interface (22) is coupled and supported on the motor vehicle and which is designed to detect a force exerted by the manual input actuation force on the user interface (22) of the operating element (20). Bedienelement (20) nach Anspruch 5 und in Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (28) derart ausgelegt ist, dass er die vom Beschleunigungssensor (24) ermittelten Trägheitskräfte bei der Erfassung der Betätigungskraft berücksichtigt.Control element (20) after Claim 5 and in reference to Claim 2 , characterized in that the force sensor (28) is designed such that it takes into account the inertial forces determined by the acceleration sensor (24) in the detection of the actuating force. Bedienelement (20) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe eine Schwingung der Bedienoberfläche (22) erzeugt.Control element (20) according to any one of the preceding claims, characterized in that the drive device is designed such that it generates feedback to the manual input, a vibration of the user interface (22). Bedienelement (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelkreis ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) derart zu regeln, dass nach einer bestimmten Anzahl an Schwingperioden der Schwingung der Bedienoberfläche (22) die maximale Auslenkung dieser kleiner gleich einem vorgebbaren Anteil der ersten maximalen Auslenkung beträgt.Control element (20) after Claim 7 , characterized in that the control circuit is designed to control the drive device of the actuator (21) such that after a certain number of oscillation periods of oscillation of the user surface (22), the maximum deflection of this smaller equal to a predetermined proportion of the first maximum deflection. Bedienelement (22) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) derart ausgelegt ist, dass der Aktor (21) in zwei entgegengesetzte Richtungen, die parallel zu der Bedienoberfläche (22) des Bedienelements (20) gelegen sind, steuerbar ist.Control element (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device of the actuator (21) is designed such that the actuator (21) in two opposite directions, which are parallel to the user interface (22) of the operating element (20) are, is controllable. Verfahren zum Betrieb eines Bedienelements (20), wobei eine manuelle Eingabe eines Benutzers in einem Kraftfahrzeug erfasst wird, und wobei ein am Bedienelement (20) angeordneter Aktor (21), welcher eine Antriebsvorrichtung aufweist, durch eine Kopplung mit dem Bedienelement (20) als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe die Antriebsvorrichtung so steuert, dass eine schwingfähig gelagerte Bedienoberfläche (22) des Bedienelements (20) ausgelenkt wird und wobei ein Beschleunigungssensor (24) am Bedienelement (20) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass - der Beschleunigungssensor (24) mit der Bedienoberfläche (22) gekoppelt ist und die Beschleunigung der durch die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) auf eine manuelle Eingabe hin ausgelenkten Bedienoberfläche (22) misst; wobei - ein vom Bedienelement (20) umfasster Regelkreis als Regelgröße die gemessene Beschleunigung aufnimmt; wobei - die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) so geregelt wird, dass ein Gegenantrieb entgegen einer Auslenkungseinrichtung der Bedienoberfläche (22) mit einer Kraft, die der Beschleunigung der schwingenden Bedienoberfläche (22) entspricht, erzeugt wird; und wobei - der Regelkreis die Antriebsvorrichtung des Aktors (21) derart regelt, dass die Auslenkung der Bedienoberfläche (22) mittels des Gegenantriebs gedämpft wird.Method for operating an operating element (20), wherein a manual input of a user in a motor vehicle is detected, and wherein an actuator (21) arranged on the operating element (20), which has a drive device, by a coupling with the operating element (20) as Feedback on the manual input, the drive device controls so that a vibratory mounted control surface (22) of the operating element (20) is deflected and wherein an acceleration sensor (24) on the operating element (20) is arranged; characterized in that - the acceleration sensor (24) is coupled to the user interface (22) and measures the acceleration of the operating surface (22) deflected by the drive device of the actuator (21) in response to a manual input; wherein - a controlled by the control element (20) closed loop as a controlled variable receives the measured acceleration; wherein - the drive device of the actuator (21) is controlled so that a counter drive against a deflection device of the user interface (22) with a force corresponding to the acceleration of the oscillating control surface (22) is generated; and wherein - the control circuit controls the drive device of the actuator (21) such that the deflection of the user interface (22) is damped by means of the counter drive.
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