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 PDFInfo
- Publication number
- DE102016005642B4 DE102016005642B4 DE102016005642.8A DE102016005642A DE102016005642B4 DE 102016005642 B4 DE102016005642 B4 DE 102016005642B4 DE 102016005642 A DE102016005642 A DE 102016005642A DE 102016005642 B4 DE102016005642 B4 DE 102016005642B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- control
- actuator
- operating element
- drive device
- acceleration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
- G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
- G05G1/02—Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons
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.
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.
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
Aus der
Aus der
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
Ausgehend aus der
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
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.
-
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
In
In
Der Beschleunigungssensor
Der Beschleunigungssensor
In
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016005642.8A DE102016005642B4 (en) | 2016-05-06 | 2016-05-06 | Control element for detecting a manual input of a user in a motor vehicle and method for operating such |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016005642.8A DE102016005642B4 (en) | 2016-05-06 | 2016-05-06 | Control element for detecting a manual input of a user in a motor vehicle and method for operating such |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016005642A1 DE102016005642A1 (en) | 2017-11-09 |
DE102016005642B4 true DE102016005642B4 (en) | 2018-10-04 |
Family
ID=60119445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016005642.8A Active DE102016005642B4 (en) | 2016-05-06 | 2016-05-06 | Control element for detecting a manual input of a user in a motor vehicle and method for operating such |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016005642B4 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019108425B3 (en) * | 2019-04-01 | 2020-08-13 | Preh Gmbh | Method for generating adaptive haptic feedback in the case of a touch-sensitive input arrangement that generates haptic feedback |
DE102020208678A1 (en) | 2020-07-10 | 2022-01-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for operating an operating device, in particular for controlling a longitudinal and/or transverse movement of a vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008062204A1 (en) | 2008-12-13 | 2009-09-17 | Daimler Ag | Control element i.e. electromechanical control element, operating method for vehicle, involves simulating detent, switching point and/or end stop of control element on basis of variable oscillation |
US20110163861A1 (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-07 | Tatsuya Uetake | Terminal device and control method for terminal device |
DE102013007962A1 (en) | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Audi Ag | Method for acting on a movement-force characteristic of an actuating element and manual input device with an actuating element |
EP2975494A1 (en) | 2014-07-14 | 2016-01-20 | Immersion Corporation | Self calibration for haptic devices |
-
2016
- 2016-05-06 DE DE102016005642.8A patent/DE102016005642B4/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008062204A1 (en) | 2008-12-13 | 2009-09-17 | Daimler Ag | Control element i.e. electromechanical control element, operating method for vehicle, involves simulating detent, switching point and/or end stop of control element on basis of variable oscillation |
US20110163861A1 (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-07 | Tatsuya Uetake | Terminal device and control method for terminal device |
DE102013007962A1 (en) | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Audi Ag | Method for acting on a movement-force characteristic of an actuating element and manual input device with an actuating element |
EP2975494A1 (en) | 2014-07-14 | 2016-01-20 | Immersion Corporation | Self calibration for haptic devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102016005642A1 (en) | 2017-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2897839B1 (en) | Method and device for adjusting a mirror for a motor vehicle | |
EP3652615B1 (en) | Operator control unit for a device | |
DE102016005642B4 (en) | Control element for detecting a manual input of a user in a motor vehicle and method for operating such | |
DE102016200830B4 (en) | Method and device for fault detection of an angle detection device on a door of a motor vehicle | |
EP3024684B1 (en) | Haptic motor-vehicle accelerator pedal having an elastically coupled actuator and method and control unit for controlling said accelerator pedal | |
EP3298478B1 (en) | Operating device and method for controlling functional units of a motor vehicle and motor vehicle | |
EP2910914B1 (en) | Weighing device and method for operating the weighing device | |
EP3721324B1 (en) | Touch-sensitive input device with tuned mass damper and haptic stimulation adapted thereto | |
EP3114268B1 (en) | Method for determining a loading weight of an oscillating system of a domestic appliance for treating items of laundry, and domestic appliance | |
DE102017110165B3 (en) | A method of driving a clutch with a clutch actuation system and a clutch actuation system | |
EP1672325A2 (en) | Method and system for recording characteristic parameters in position or angle sensors | |
WO2017032688A1 (en) | Device and method for generating a haptic moment at an actuator | |
EP3455849B1 (en) | Active vibration absorption system for absorbing vibration of a vibrating element, motor vehicle having the active vibration absorption system, and method for operating the active vibration absorption system | |
DE102009005729A1 (en) | Method for automatically adjusting rear view mirror of motor vehicle, involves determining seating position of driver, adjusting mirror depending on position of head, storing limited number of records and assigning mirror adjusting values | |
WO2018069046A1 (en) | Method for recognizing a bouncing motion of a pedal | |
DE102019111990B3 (en) | Method and device for "hands-on" detection on steering systems | |
EP3411257B1 (en) | Method for an automatic user adaptation of a stimulus characteristic of an active operating element of a vehicle | |
DE102004030499A1 (en) | Adjustment device e.g. seat adjustment device, controlling method for motor vehicle, involves evaluating signal, adapting position dependent reference curve, and detecting disturbance signal by evaluation of curve by neural network | |
DE102005034589A1 (en) | Mechanical vibration e.g. structure-borne noise, detection device for vehicle, has evaluation device evaluating vibrations detected by sensor device, and frequency detection device determining frequency parameters of vibrations | |
WO2018050737A1 (en) | Method for detecting contact on a capacitative sensor element | |
DE102009014767A1 (en) | Windshield wiper device for motor vehicle, has motor with wiper arm and mechanical coupling, which couples motor and wiper arm with one another | |
DE102011014472A1 (en) | Method and device for determining a torque | |
DE112017000336T5 (en) | Inertial force detection device | |
EP2843489B1 (en) | Regulating assembly with coupling-optimised determination of a resulting velocity | |
WO2023186781A1 (en) | Device for generating a signal for controlling an operating function, method for generating a signal for controlling an operating function, computer program and computer-readable storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOFSTETTER, SCHURACK & PARTNER - PATENT- UND R, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |