DE102018210952A1 - Tactile user interface and method for customizing it - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft taktile Benutzerschnittstelle (1, 21) zur Interaktion mit einem Körperteil (12) eines Fahrzeuginsassen in einem Kraftfahrzeug, aufweisend eine Passivkomponente (8, 28), eine Aktivkomponente (10, 30), die in einem Ruhezustand eine erste Form und in wenigstens einem Aktivierungszustand eine zweite Form aufweist, eine Interaktionsoberfläche (6, 26), die an der Aktivkomponente und/oder an der Passivkomponente ausgebildet ist, sowie eine taktile HMI-Einrichtung (20). The invention relates to a tactile user interface (1, 21) for interacting with a body part (12) of a vehicle occupant in a motor vehicle, comprising a passive component (8, 28), an active component (10, 30), which has a first shape and in a state of rest at least one activation state has a second form, an interaction surface (6, 26) which is formed on the active component and / or on the passive component, and a tactile HMI device (20).
Description
Die Erfindung betrifft eine taktile Benutzerschnittstelle, eine taktile HMI-Einrichtung mit einer solchen Benutzerschnittstelle, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen taktilen HMI-Einrichtung sowie ein Verfahren zur Anpassung einer taktilen Benutzerschnittstelle mittels einer taktilen HMI-Einrichtung.The invention relates to a tactile user interface, a tactile HMI device with such a user interface, a motor vehicle with such a tactile HMI device and a method for adapting a tactile user interface by means of a tactile HMI device.
Unter einer taktilen Benutzerschnittstelle ist vorliegend insbesondere ein Bauteil, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, zu verstehen, welches zur Interaktion mit einem Körperteil eines Benutzers, beispielsweise eines Fahrzeuginsassen, dient. Mit dem Begriff Benutzerschnittstelle ist vorliegend insbesondere auch das Bauteil oder die Baugruppe gemeint, an welcher die Schnittstelle im engeren Sinne, beispielsweise an einer Interaktionsoberfläche, ausgebildet ist.In the present case, a tactile user interface is to be understood in particular as a component, for example of a motor vehicle, which is used to interact with a body part of a user, for example a vehicle occupant. In the present case, the term user interface also means in particular the component or assembly on which the interface is formed in the narrower sense, for example on an interaction surface.
Die Erfindung ist nachfolgend im Kontext von Kraftfahrzeugen und deren taktilen Benutzerschnittstelle beschrieben, ist an sich aber unabhängig davon anwendbar.The invention is described below in the context of motor vehicles and their tactile user interface, but in itself can be used independently of it.
In Kraftfahrzeugen - und dabei in Personenwägen ebenso wie in Lastwägen und Motorrädern - ist eine Vielzahl von taktilen Benutzerschnittstellen verbaut: die Pedale interagierenden mit einem Fuß des Fahrers, die Fahrzeugsitze mit den Schenkeln und dem Rumpf eines Fahrzeuginsassen, das Lenkrad und der Schaltknauf mit den Händen, die Kopfstütze mit dem Kopf oder die Armauflage mit dem Unterarm.A large number of tactile user interfaces are installed in motor vehicles - and in passenger cars as well as in trucks and motorcycles: the pedals interact with a driver's foot, the vehicle seats with the legs and torso of a vehicle occupant, the steering wheel and the gear knob with the hands , the headrest with the head or the armrest with the forearm.
Diese - wegen ihrer Sicherheitsrelevanz erwähnten - sowie eine Vielzahl weiterer Beispiele für taktile Benutzerschnittstellen in Kraftfahrzeugen sind allgemein bekannt.These - mentioned because of their safety relevance - and a large number of other examples of tactile user interfaces in motor vehicles are generally known.
Neue generative Fertigungstechnologien (Stichwort 3-D-Druck) ermöglichen eine individualisierte Anpassung der Interaktionsoberfläche solcher taktiler Benutzerschnittstellen an einen spezifischen Nutzer, insbesondere Fahrzeuginsassen. New generative manufacturing technologies (keyword 3-D printing) enable an individualized adaptation of the interaction surface of such tactile user interfaces to a specific user, in particular vehicle occupants.
Hierzu werden beispielsweise die Hände des Käufers eines Fahrzeugs mit einem 3-D-Scanner vermessen und beispielsweise eine Lenkradkontur entsprechend dem Messergebnis an die Hände des Käufers angepasst.For this purpose, for example, the hands of the buyer of a vehicle are measured with a 3D scanner and, for example, a steering wheel contour is adapted to the hands of the buyer according to the measurement result.
Die daraus resultierende ergonomische Verbesserung ist allerdings im Fahrbetrieb nur für die vermessene Person nutzbar, ebenso wie ein potentieller Sicherheitsgewinn in kritischen Fahrsituationen durch die genaue Anpassung der taktilen Benutzerschnittstelle an die Körperproportionen eines bestimmten Nutzers.The resulting ergonomic improvement, however, can only be used by the person being measured, as well as a potential gain in safety in critical driving situations through the exact adaptation of the tactile user interface to the body proportions of a particular user.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte taktile Benutzerschnittstelle, eine verbesserte taktile HMI-Einrichtung sowie ein Verfahren zur Anpassung einer solchen taktilen Benutzerschnittstelle bereitzustellen.Against this background, it is an object of the invention to provide an improved tactile user interface, an improved tactile HMI device and a method for adapting such a tactile user interface.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine taktile Benutzerschnittstelle mit den Merkmalen von Anspruch 1, eine taktile HMI-Einrichtung (HMI = Human Machine Interface) mit den Merkmalen von Anspruch 6, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.This object is achieved by a tactile user interface with the features of claim 1, a tactile HMI device (HMI = Human Machine Interface) with the features of claim 6, a motor vehicle with the features of claim 9 and by a method with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine taktile Benutzerschnittstelle zur Interaktion mit einem Körperteil eines Fahrzeuginsassen in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt, wobei die taktile Benutzerschnittstelle insbesondere zur Bedienung mittels eines Körperteils eines Kraftfahrinsassen und/oder zur Stützung eines Körperteils eines Fahrzeuginsassen eingerichtet ist. Die taktile Benutzerschnittstelle weist wenigstens auf:
- a) wenigstens eine Passivkomponente, die insbesondere eine unter normalen Betriebsbedingungen formstabile Struktur und/oder eine unter normalen Betriebsbedingungen formstabiles Material aufweist (insbesondere darauf bezieht sich der Begriff Passivkomponente). Beispielsweise kann die Passivkomponente eine oder mehrere Aktivkomponenten abstützen.
- b) wenigstens eine Aktivkomponente, die insbesondere als sogenanntes 4-D-Teil ausgebildet ist und/oder mittels eines 3-D-Druck-Verfahrens hergestellt ist. Insbesondere weist die wenigstens eine Aktivkomponente in einem Ruhezustand eine erste Form und in wenigstens einem Aktivierungszustand eine zweite Form auf. Insbesondere ist also möglich, dass die Aktivkomponente zu einem ersten Zeitpunkt (beispielsweise in einem Ruhezustand) eine andere Form und/oder Oberflächenstruktur aufweist als zu einem zweiten Zeitpunkt (beispielsweise in einem Aktivierungszustand), wobei die Aktivierung zur Formänderung insbesondere von einer Ausprägung einer Aktivierungsgröße abhängt. Insbesondere stützt sich die Aktivkomponente an der Passivkomponente ab.
- a) at least one passive component which in particular has a structure which is dimensionally stable under normal operating conditions and / or a material which is dimensionally stable under normal operating conditions (in particular the term passive component refers to this). For example, the passive component can support one or more active components.
- b) at least one active component, which is designed in particular as a so-called 4-D part and / or is produced by means of a 3-D printing process. In particular, the at least one active component has a first shape in an idle state and a second shape in at least one activation state. In particular, it is therefore possible for the active component to have a different shape and / or surface structure at a first point in time (for example in an idle state) than at a second point in time (for example in an activation state), the activation for the change in shape depending in particular on an expression of an activation variable , In particular, the active component is supported on the passive component.
Unter einem Ruhezustand der Aktivkomponente ist vorliegend insbesondere ein Zustand zu verstehen, in welchem die Außenkontur (wird vorliegend gleichbedeutend mit dem Begriff Außenform verwendet) und/oder die Oberflächenstruktur der Aktivkomponente in einem nicht aktivierten, d. h. nicht angeregten und/oder verformten, Zustand vorliegt. Unter einem Aktivierungszustand ist vorliegend insbesondere ein Zustand zu verstehen, in welchen eine Aktivierungsgröße derart auf die Aktivkomponente einwirkt, dass sie ihre Außenkontur und/oder ihre Oberflächenstruktur verändert.
- c) eine Interaktionsoberfläche, die an der Aktivkomponente und/oder an der Passivkomponente ausgebildet ist. Insbesondere ändert sich mit der Aktivierung der Aktivkomponente eine Oberflächenform und/oder eine Oberflächenstruktur der Interaktionsoberfläche. Insbesondere stellt die Interaktionsoberfläche in einem engeren Sinne die Schnittstelle zu dem interagierenden Körperteil des Benutzers dar.
- c) an interaction surface which is formed on the active component and / or on the passive component. In particular, a surface shape and / or a surface structure of the interaction surface changes with the activation of the active component. In particular, the interaction surface represents the interface to the interacting body part of the user in a narrower sense.
Die Aktivkomponente(n) und die Passivkomponente(n) sind derart miteinander, insbesondere unmittelbar oder mittelbar, verbunden, dass sich die Interaktionsoberfläche einem interagierenden Körperteil, insbesondere durch eine Strukturänderung und/oder eine Formänderung, anformt, wenn die Aktivkomponente, insbesondere aus dem Ruhezustand oder einem weniger starken Aktivierungszustand, in einen, insbesondere einzigen oder stärkeren, Aktivierungszustand versetzt wird.The active component (s) and the passive component (s) are connected to one another, in particular directly or indirectly, in such a way that the interaction surface is formed on an interacting body part, in particular as a result of a structural change and / or a change in shape, when the active component, in particular from the idle state or a less strong activation state, is brought into a, in particular single or stronger, activation state.
Unter dem Begriff Anformen ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Interaktionsoberfläche sich durch die Formänderung bei der Aktivierung mit ihrer Außenkontur einer Außenkontur des interagierenden Körperteils des Benutzers annähert, insbesondere einen Teil der Außenkontur des Körperteils durch annähern und/oder anliegen umfasst. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Interaktionsoberfläche bei aktivierter Aktivkomponente an einem Lenkrad einen Fingerumfang teilweise einbettet und/oder dass die Interaktionsoberfläche an einem Pedal einen Vorderfuß unten und seitlich umfasst. Von „Anformen“ kann vorliegend insbesondere auch dann die Rede sein, wenn zum Zeitpunkt des Anformens das interagierende Körperteil die Interaktionsoberfläche noch gar nicht berührt, sondern das Anformen beispielsweise eine Vorbereitung auf eine verbesserte Interaktion des interagierenden Körperteils und der Interaktionsoberfläche darstellt.In the present case, the term shaping is to be understood in particular to mean that the interaction surface, due to the change in shape during activation, with its outer contour approaches an outer contour of the interacting body part of the user, in particular comprises part of the outer contour of the body part by approaching and / or fitting. For example, it can be provided that the interaction surface partially embeds the circumference of a finger on a steering wheel when the active component is activated and / or that the interaction surface on a pedal encompasses a forefoot below and to the side. In the present case, “shaping” can also be referred to in particular when the interacting body part does not yet touch the interaction surface at the time of shaping, but the shaping represents, for example, preparation for an improved interaction of the interacting body part and the interaction surface.
Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zu Grunde, dass taktile Benutzerschnittstellen von sicherheitskritischen Fahrzeugkomponenten wie einem Lenkrad, hinsichtlich der Ergonomie als auch hinsichtlich einer Sicherheit in kritischen Fahrsituationen am besten auf jeden Fahrer bzw. jeden Fahrzeuginsassen und deren körperliche Proportionen angepasst sein sollten. Bei gegenwärtigen taktilen Benutzerschnittstellen ist - wie einleitend dargestellt - allerdings nur die dauerhafte Anpassung an eine einzelne Person möglich.The invention is based, among other things, on the knowledge that tactile user interfaces of safety-critical vehicle components such as a steering wheel, in terms of ergonomics and also in terms of safety in critical driving situations, should best be adapted to each driver or vehicle occupant and their physical proportions. With current tactile user interfaces, however, as shown in the introduction, only permanent adaptation to a single person is possible.
Die Erfindung basiert nun unter anderem auf der Idee, eine taktile Benutzerschnittstelle derart zu gestalten, dass durch die Bedienung und/oder Stützung - also die Interaktion des interagierenden Körperteils mit der Benutzeroberfläche selbst - eine Anpassung an den Bedienenden erfolgt.The invention is now based, inter alia, on the idea of designing a tactile user interface in such a way that the operation and / or support - that is to say the interaction of the interacting body part with the user interface itself - results in an adaptation to the operator.
Dies kann im Sinne der Erfindung beispielsweise durch die Verwendung auxetischer Strukturen erreicht werden, die so ausgelegt sind, dass durch das Anfassen der Interaktionsoberfläche mit gesteigertem Druck des interagierenden Körperteils auf die Interaktionsoberfläche sich diese so umgeformt, dass sie sich dem interagierenden Körperteil anformt.In the sense of the invention, this can be achieved, for example, by using auxetic structures which are designed such that by touching the interaction surface with increased pressure of the interacting body part on the interaction surface, the latter is deformed in such a way that it forms the interacting body part.
Eine Ausführung der Erfindung basiert unter anderem auch auf der Idee, die Sicherheit und/oder die Ergonomie in bestimmten Fahrsituationen zu verbessern, wenn eine bestimmte Auslösesituation vorliegt.An embodiment of the invention is based, inter alia, on the idea of improving safety and / or ergonomics in certain driving situations when a certain triggering situation is present.
Dazu wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine taktile HMI-Einrichtung bereitgestellt, welche eine taktile Benutzerschnittstelle und eine Aktivierungseinheit zum, insbesondere vorübergehenden, Versetzen der Aktivkomponente in einen Aktivierungszustand vorsieht. Die Aktivkomponente wird dann insbesondere in den Aktivierungszustand versetzt, wenn eine bestimmte Auslösebedingung gegeben ist.For this purpose, according to a further aspect of the invention, a tactile HMI device is provided, which provides a tactile user interface and an activation unit for, in particular temporarily, putting the active component into an activation state. The active component is then brought into the activation state, in particular, when a certain triggering condition is present.
In diesem Aspekt der Erfindung kann die Anformung an den Körperteil des Bedienenden dann insbesondere mittels einer Steuereinheit zum Ermitteln einer Aktivierungsbedingung für die Aktivierungseinheit ausgelöst werden, insbesondere unter Verwendung von Sensordaten und/oder Daten eines Betriebsmodells, die/das mittels eines Steuersystems des Kraftfahrzeugs zugänglich sind, hinsichtlich einer Aktivierungsgröße.In this aspect of the invention, the molding onto the body part of the operator can then be triggered in particular by means of a control unit for determining an activation condition for the activation unit, in particular using sensor data and / or data of an operating model which are accessible by means of a control system of the motor vehicle , regarding an activation size.
Beispiele für Aktivierungsgröße und zugehörige Aktivierungsbedingungen sind unter anderem: i) eine kritische Fahrsituation, wobei die Bedingung beispielsweise eine Beschleunigung wie insbesondere eine Bremsbeschleunigung und/oder eine Kurvenbeschleunigung sein kann; ii) eine Gefahrensituation, wobei die Bedingung beispielsweise ein vor dem Fahrzeug detektiertes Hindernis sein kann; iii) ein vorbestimmter Fahrmodus, wobei die Bedingung beispielsweise ein Schalten eines Sportmodus oder eines anderen vorbestimmten Fahrmodus sein kann.Examples of the activation variable and associated activation conditions include: i) a critical driving situation, the condition being, for example, an acceleration such as, in particular, a braking acceleration and / or a curve acceleration; ii) a dangerous situation, the condition being, for example, an obstacle detected in front of the vehicle; iii) a predetermined driving mode, the condition being, for example, switching a sport mode or another predetermined driving mode.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad, welches wenigstens eine taktile Benutzerschnittstelle nach einer Ausführung der Erfindung und/oder wenigstens eine taktile HMI-Einrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung aufweist.According to a further aspect of the invention, a motor vehicle is provided, in particular a passenger car, a truck or a motorcycle, which has at least one tactile user interface according to an embodiment of the invention and / or at least one tactile HMI device according to an embodiment of the invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Anpassung einer taktilen Benutzerschnittstelle mittels einer taktilen HMI-Einrichtung, insbesondere gemäß einer Ausführung der Erfindung, bereitgestellt. Das Verfahren weist wenigstens die folgenden Verfahrensschritte auf: I) Ermitteln einer Aktivierungsbedingung für die Aktivierungseinheit, insbesondere mittels der Steuereinheit; und II) Versetzen der Aktivkomponente in einen Aktivierungszustand, insbesondere mittels der Aktivierungseinheit.According to a further aspect of the invention, a method for adapting a tactile user interface by means of a tactile HMI Device, in particular according to an embodiment of the invention. The method has at least the following method steps: I) determining an activation condition for the activation unit, in particular by means of the control unit; and II) placing the active component in an activation state, in particular by means of the activation unit.
Um eine Beeinflussung einer Außenkontur und/oder einer Oberflächenstruktur der Interaktionsoberfläche sicherzustellen, ist gemäß einer Ausführung die Aktivkomponente dazu eingerichtet, durch ein Einbringen und/oder Verändern einer Aktivierungsgröße in einen Aktivierungszustand überführt zu werden.In order to ensure that an outer contour and / or a surface structure of the interaction surface is influenced, according to one embodiment the active component is set up to be brought into an activation state by introducing and / or changing an activation variable.
Um für verschiedene Anwendungsfälle mit unterschiedlichen Aktivierungsgröße arbeiten zu können, ist gemäß einer Ausführung die Aktivierungsgröße wenigstens eine der folgenden Größen: eine eingebrachte Änderung einer Form der Aktivkomponente, auf welche eine Stegstruktur, insbesondere eine wenigstens in Teilbereichen auxetische Struktur, der Aktivkomponente mit einer vorbestimmten Formänderung reagiert; und/oder eine eingebrachte Änderung einer magnetischen Energie, einer elektrischen Energie, einer mechanischen Energie und/oder einer elektromagnetischen Energie, insbesondere einer elektrischen Spannung, einer Temperatur und/oder einer Feuchtigkeit der Aktivkomponente, auf welche ein Formgedächtnismaterial und/oder ein Bimaterial der Aktivkomponente mit einer vorbestimmten Änderung reagiert.In order to be able to work with different activation sizes for different applications, according to one embodiment the activation size is at least one of the following sizes: an introduced change in a shape of the active component onto which a web structure, in particular an at least partially auxetic structure, of the active component with a predetermined change in shape responding; and / or an introduced change in a magnetic energy, an electrical energy, a mechanical energy and / or an electromagnetic energy, in particular an electrical voltage, a temperature and / or a humidity of the active component, to which a shape memory material and / or a bimaterial of the active component responded with a predetermined change.
Unter einer auxetischen Struktur ist vorliegend insbesondere eine Raumstruktur, beispielsweise einer Aktivkomponente, zu verstehen, welche zumindest in Teilbereichen ihrer Erstreckung eine negative Querkontraktionszahl aufweist. D. h. insbesondere, dass die auxetische Struktur bei einer Stauchung in eine erste Richtung aufgrund ihrer internen Steg-Struktur auch eine zweite, zu der ersten Richtung insbesondere orthogonalen Richtung, eine Stauchung erfährt. Gleiches gilt für eine Dehnung. Auxetische Strukturen an sich sind allgemein bekannt.In the present case, an auxetic structure is to be understood in particular to mean a spatial structure, for example an active component, which has a negative transverse contraction number at least in some areas of its extent. I.e. in particular that the auxetic structure undergoes compression in a compression in a first direction due to its internal web structure, and in a second direction which is in particular orthogonal to the first direction. The same applies to stretching. Auxetic structures are generally known.
Im Kontext der Erfindung können auxetische Strukturen als Aktivkomponente insbesondere in einer Weise genutzt werden, nach welcher eine Stauchung der Aktivkomponente durch das interagierende Körperteil eine Verformung der taktilen Benutzerschnittstelle nach sich zieht, die einer Anformung an das entsprechende Körperteil gleichkommt. Das heißt, die Querkontraktionszahl kann in verschiedenen Kammern einer Stegstruktur der auxetische Struktur unterschiedliche Werte aufweisen.In the context of the invention, auxetic structures can be used as an active component, in particular in such a way that a compression of the active component by the interacting body part results in a deformation of the tactile user interface, which is equivalent to an adaptation to the corresponding body part. This means that the transverse contraction number can have different values in different chambers of a web structure of the auxetic structure.
Unter einem Formgedächtnismaterial ist vorliegend beispielsweise eine an sich bekannte Formgedächtnislegierungen zu verstehen, die in Abhängigkeit von einer Aktivierungsgröße wie einer Wärme, einer Feuchtigkeit, einer Krafteinbringung und/oder einer elektrischen Spannung ihre Form bei einer geeigneten Änderung der entsprechenden Aktivierungsgröße entsprechend ihrem „Gedächtnis“ in einer vorbestimmten Weise ändern können. Auch Formgedächtnismaterialien in dieser Art sind an sich bekannt.In the present case, a shape memory material is to be understood to mean, for example, a shape memory alloy which is known per se and which, depending on an activation variable, such as heat, moisture, the application of force and / or an electrical voltage, changes its shape when the appropriate activation variable changes appropriately according to its “memory” can change in a predetermined manner. Shape memory materials of this type are also known per se.
Unter einem Bimaterial ist vorliegend eine Struktur mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Komponenten aus unterschiedlichen Materialien zu verstehen, wobei die unterschiedlichen Materialien bei einer Änderung der entsprechenden Aktivierungsgröße durch die Verbindung miteinander ein „deformation mismatch“ (Bimaterialeffekt) aufweisen. An sich bekannt sind beispielsweise verschiedene Bimetalle, bei welchen durch eine Temperaturänderung oder eine Änderung einer angelegten elektrischen Spannung oder eines angelegten magnetischen Feldes unterschiedliche Dehnungen auftreten, welche durch die Verbindung der beiden Metalle in einer Biegung der Struktur resultieren.In the present case, a bimaterial is to be understood as a structure with at least two interconnected components made of different materials, the different materials exhibiting a “deformation mismatch” (bimaterial effect) when the corresponding activation size changes due to the connection with one another. Various bimetals, for example, are known per se, in which different strains occur due to a change in temperature or a change in an applied electrical voltage or an applied magnetic field, which result in a bending of the structure due to the connection of the two metals.
Um eine unterschiedlich starke Anformung der Interaktionsoberfläche erreichen zu können, weist gemäß einer Ausführung die Aktivkomponente eine Aktivierungsentwicklung, insbesondere wenigstens eine, insbesondere diskrete, Aktivierungsbedingung und/oder eine, insbesondere kontinuierliche, Aktivierungskurve auf.In order to be able to achieve a different degree of shaping of the interaction surface, according to one embodiment the active component has an activation development, in particular at least one, in particular discrete, activation condition and / or an, in particular continuous, activation curve.
Die Aktivierungsentwicklung ist, insbesondere unter anderem, definiert ist durch ein Niveau und/oder ein Änderungsniveau der Aktivierungsgröße, sodass insbesondere sich die Interaktionsoberfläche dem interagierenden Körperteil umso stärker anformt, je stärker die Aktivierungsgröße eingebracht ist. Bei der Anformung kann insbesondere auch die Form der Benutzerschnittstelle und/oder der Interaktionsoberfläche eine Rolle spielen.The activation development is, in particular, defined by a level and / or a change level of the activation size, so that in particular the interaction surface is shaped to the interacting body part the more the activation size is introduced. The shape of the user interface and / or the interaction surface can also play a role in the molding.
Damit die Erfindung auf unterschiedliche taktile Benutzerschnittstellen angewendet werden kann, können gemäß verschiedenen Ausführungen verschiedene taktile Benutzerschnittstellen nach einer Ausführung der Erfindung ausgebildet werden:
- - Ein Pedal, insbesondere ein Bremspedal, wobei insbesondere eine Trittfläche des Pedals wenigstens eine Aktivkomponente, insbesondere mit einer auxetischen Struktur, aufweist, die bei Aktivierung durch den Druck des interagierenden Fuß diesen mittels Anformung teilweise umfasst.
- - Ein Fahrzeugsitz, wobei insbesondere eine Sitzflanke und/oder eine Kopfstütze des Fahrzeugsitzes wenigstens eine Aktivkomponente, insbesondere mit einer auxetischen Struktur, aufweist, die bei Aktivierung durch den Druck des interagierenden Oberschenkels, Rumpfes oder Kopfes diesen mittels Anformung teilweise umfasst.
- - Ein Lenkrad, wobei insbesondere ein Lenkradkranz wenigstens eine Aktivkomponente, insbesondere mit einer auxetischen Struktur, aufweist, die bei Aktivierung durch den Druck eines oder mehrerer interagierender Finger oder einer interagierenden Hand diese/n mittels Anformung teilweise umfasst.
- - Analog kann auch ein Schaltknauf, eine Armauflage oder ein Motorradlenker an geeigneten Stellen wenigstens eine Aktivkomponente aufweisen, die durch den Druck des interagierenden Körperteils aktiviert werden kann.
- A pedal, in particular a brake pedal, in particular a pedal surface of the pedal having at least one active component, in particular with an auxetic structure, which, when activated by the pressure of the interacting foot, partially surrounds it by means of molding.
- - A vehicle seat, wherein in particular a seat flank and / or a headrest of the vehicle seat has at least one active component, in particular with an auxetic structure, which, when activated by the pressure of the interacting thigh, torso or head, partially encompasses it by means of molding.
- - A steering wheel, wherein in particular a steering wheel rim has at least one active component, in particular with an auxetic structure, which, when activated by the pressure of one or more interacting fingers or an interacting hand, partially encompasses them by means of molding.
- - Analogously, a gear knob, an armrest or a motorcycle handlebar can have at least one active component at suitable points, which can be activated by the pressure of the interacting body part.
Gemäß verschiedenen Ausführungen können auch unterschiedliche taktile Benutzerschnittstellen in einer taktilen HMI-Einrichtung verwendet werden:
- - Ein Pedal, insbesondere ein Bremspedal, wobei insbesondere eine Trittfläche des Pedals wenigstens eine Aktivkomponente, insbesondere mit einen spannungssensitiven Formgedächtnismaterial, aufweist, die bei Aktivierung durch die Steuereinheit den interagierenden Fuß mittels Anformung teilweise umfasst, beispielsweise bei einer kritischen Fahrsituation.
- - Ein Fahrzeugsitz, wobei insbesondere eine Sitzflanke, eine Frontkante und/oder eine Kopfstütze des Fahrzeugsitzes wenigstens eine Aktivkomponente, insbesondere mit einen spannungssensitiven Formgedächtnismaterial, aufweist, die bei Aktivierung durch die Steuereinheit den interagierenden Oberschenkel, Knie, Rumpf und/oder Kopf mittels Anformung teilweise umfasst, beispielsweise bei einer schnellen Kurvenfahrt und/oder bei einer kritischen Fahrsituation.
- - Ein Lenkrad, wobei insbesondere ein Lenkradkranz wenigstens eine Aktivkomponente, insbesondere mit einen spannungssensitiven Formgedächtnismaterial, aufweist, die bei Aktivierung durch die Steuereinheit einen oder mehrere interagierende Finger oder eine interagierende Hand mittels Anformung teilweise umfasst, beispielsweise in einem Sportmodus oder in einer kritischen Fahrsituation. Auch kann vorgesehen sein, dass die Lenkradoberfläche zur späteren Interaktion mit einer Hand des Benutzers dieser Hand vergrößernd angeformt wird, wenn eine kritische Fahrsituation identifiziert ist.
- - Analog kann auch ein Motorradlenker an geeigneten Stellen wenigstens eine Aktivkomponente aufweisen, die durch die Steuereinheit aktiviert werden kann.
- - A pedal, in particular a brake pedal, wherein in particular a step surface of the pedal has at least one active component, in particular with a voltage-sensitive shape memory material, which, when activated by the control unit, partially encompasses the interacting foot by means of molding, for example in a critical driving situation.
- - A vehicle seat, wherein in particular a seat flank, a front edge and / or a headrest of the vehicle seat has at least one active component, in particular with a voltage-sensitive shape memory material, which, when activated by the control unit, partially interacts with the interacting thigh, knee, trunk and / or head includes, for example, when cornering quickly and / or in a critical driving situation.
- - A steering wheel, in particular a steering wheel rim having at least one active component, in particular with a voltage-sensitive shape memory material, which, when activated by the control unit, partially includes one or more interacting fingers or an interacting hand by means of molding, for example in a sport mode or in a critical driving situation. Provision can also be made for the steering wheel surface to be enlarged for later interaction with a hand of the user of this hand when a critical driving situation is identified.
- - Similarly, a motorcycle handlebar can have at least one active component at suitable points, which can be activated by the control unit.
Damit die Steuereinheit die Aktivkomponente(n) einer oder mehrerer HMI-Einrichtungen anhand verschiedener Bedingungs-Regimes auslösen kann, wird gemäß einer Ausführung zum Ermitteln der Aktivierungsbedingung ermittelt, 1) ob eine kritische Fahrsituation, insbesondere eine Gefahrensituation, vorliegt; und/oder 2) ob ein Crashfall vorliegt oder unvermeidbar ist; und/oder 3) ob eine Kurvenfahrt vorliegt; und/oder 4) ob eine autonome Fahrsituation vorliegt; und/oder 5) welchen Zeitraum eine aktuelle Fahrt bereits dauert; und/oder 6) welcher Fahrmodus ausgewählt ist.So that the control unit can trigger the active component (s) of one or more HMI devices on the basis of various condition regimes, according to one embodiment for determining the activation condition, 1) it is determined whether there is a critical driving situation, in particular a dangerous situation; and / or 2) whether there is a crash or is unavoidable; and / or 3) whether there is cornering; and / or 4) whether there is an autonomous driving situation; and / or 5) what period of time a current trip already takes; and / or 6) which driving mode is selected.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen, teilweise in stark schematisierter Darstellung,
-
1 a-b eine an einem Lenkrad ausgebildete taktile Benutzerschnittstelle nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung in einen Ruhezustand (1a) und in einen Aktivierungszustand (1b) ; und -
2 a-b eine HMI-Einrichtung nach einer beispielhaften Ausführung der Erfindung mit einer an einem Lenkrad ausgebildeten taktilen Benutzerschnittstelle, dargestellt in einem Ruhezustand (2a) und in einem Aktivierungszustand (2b) .
-
1 from a tactile user interface formed on a steering wheel according to an exemplary embodiment of the invention in a state of rest (1a) and into an activation state (1b) ; and -
2 from an HMI device according to an exemplary embodiment of the invention with a tactile user interface formed on a steering wheel, shown in an idle state (2a) and in an activation state (2 B) ,
In den
Beide
In
Die Aktivkomponente
In
In
Wie dem Schnitt A - A der
Durch die Ausgestaltung der Struktur der Aktivkomponente
Die Konstellation der Querkontraktionszahlen und der Form der Kammern ist im Ausführungsbeispiel speziell auf die angedachte Anwendung abgestimmt.The constellation of the transverse contraction numbers and the shape of the chambers in the exemplary embodiment is specifically matched to the intended application.
In den
Beide
Im
Die Aktivkomponenten
Die Steuereinheit
In
In
Das mittels des Dreiecks in
Die in den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- taktile Benutzerschnittstelletactile user interface
- 22
- Lenkradkranzsteering wheel rim
- 44
- Lenkradsteering wheel
- 66
- InteraktionsoberflächeInteraction surface
- 88th
- Passivkomponentepassive component
- 1010
- Aktivkomponenteactive component
- 1111
- Radialstegeradial webs
- 1212
- Umfangsstegecircumferential lands
- 1313
- Kammer chamber
- 2020
- taktile HMI-Einrichtungtactile HMI device
- 2121
- taktile Benutzerschnittstelletactile user interface
- 2222
- Lenkradkranzsteering wheel rim
- 2424
- Lenkradsteering wheel
- 2626
- InteraktionsoberflächeInteraction surface
- 2828
- Passivkomponentepassive component
- 3030
- Aktivkomponenteactive component
- 3434
- Aktivierungseinheitactivation unit
- 3636
- Steuereinheitcontrol unit
- 3838
- ZustandsermittlungseinheitState determination unit
- 4040
- Aktivierungssignal activation signal
- FF
- Bedienkraftoperating force
- FR F R
- Reaktionskraftreaction force
- FU F U
- Aktivierungskraftactivation force
- UU
- elektrische Spannungelectrical voltage
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018210952.4A DE102018210952A1 (en) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | Tactile user interface and method for customizing it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018210952.4A DE102018210952A1 (en) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | Tactile user interface and method for customizing it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018210952A1 true DE102018210952A1 (en) | 2020-01-09 |
Family
ID=68943599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018210952.4A Pending DE102018210952A1 (en) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | Tactile user interface and method for customizing it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018210952A1 (en) |
Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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-
2018
- 2018-07-04 DE DE102018210952.4A patent/DE102018210952A1/en active Pending
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Legal Events
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