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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung auf einer durch Fingerbewegungen bedienbaren Anzeigefläche, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gerät mit einer Anzeige- und Bedienoberfläche zur Durchführung eines Verfahrens.
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Eine haptische Rückmeldung über Vibrationen auf einer durch Fingerbewegungen bedienbaren Anzeigefläche, insbesondere einem Touchdisplay, zu realisieren, ist so weit aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die
US 2014/0327839 A1 eine entsprechende Kontaktfläche, welche mit Aktuatoren zum Erzeugen von Vibrationen versehen ist. Die Aktuatoren sind hier Form einer piezoelektrischen Schicht ausgebildet.
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Aus der
US 2019/0345185 A1 ist ferner eine touchbedienbare Anzeigefläche bekannt, bei welcher über Aktuatoren, hier Piezoaktuatoren, welche um die Seiten der Anzeigefläche verteilt sind, die Oberfläche in Schwingungen im Ultraschallbereich versetzt wird. Durch eine Veränderung der Frequenz ist dabei die einer Fingerbewegung entgegenstehende Reibungskraft modulierbar. In Abhängigkeit einer sensierten Position des Fingers auf der Bedienoberfläche ist also der Reibungskoeffizient zwischen dem Finger und der Oberfläche einstellbar.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es nun, eine solche Einstellbarkeit der Reibung zwischen dem Finger und der Anzeigeoberfläche zur Optimierung des haptischen Feedbacks bei der Manipulation von angezeigten Objekten zu nutzen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Anspruch 11 ist außerdem ein Gerät mit einer Anzeige- und Bedienoberfläche angegeben, welches zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet ist und insbesondere in einem Fahrzeug angeordnet sein kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung auf einer durch Fingerbewegungen bedienbaren Anzeigefläche sieht es vor, dass, vergleichbar wie es im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist, ein Reibungskoeffizient zwischen dem Finger und der Anzeigefläche moduliert wird, indem über wenigstens einen Aktuator Oberflächenschwingungen der Anzeigefläche erzeugt werden. Erfindungsgemäß ist es dabei so, dass bei einem Aufziehen von Objekten aus einer Startposition in Richtung einer größeren Zielposition die Reibung zwischen dem Finger und der Anzeigefläche mit sich ändernder Objektgröße gemäß eines ersten Gradienten verändert wird. Erfindungsgemäß steigt die Reibung also mit größer werdendem Objekt an oder fällt ab. Damit wird ein erstes haptisches Feedback erreicht, da nun auch ohne die optische Rückmeldung der Objektgröße durch die sich ändernde Reibung rein haptisch auf die Veränderung bzw. die aktuelle Objektgröße rückgeschlossen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht es ferner vor, dass beim Erreichen der Zielgröße des Objekts die Reibung sich entsprechend eines zweiten entgegengesetzten Gradienten verändert. Wird die Zielgröße des Objekts erreicht, dann wird also ein entgegengesetzter Gradient gewählt, sodass die Reibung dementsprechend abfällt oder ansteigt, je nachdem, in welche Richtung der erste Gradient gewählt worden war. Unabhängig von der Tatsache eines Anstiegs oder Abfalls wird durch den sich verändernden zweiten Gradienten ein haptisches Feedback über die erreichte Zielgröße ermöglicht, sodass quasi eine Art Einrasten des Objekts an der Zielgröße erreicht werden kann. Somit kann auch ohne einen Blick auf die Anzeigefläche dieser Zustand einfach und effizient erfüllt werden kann. Das haptische Feedback ist dabei im Wesentlichen intuitiv.
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Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei ferner vorgesehen sein, dass ein Betrag der Veränderung gemäß des zweiten Gradienten größer als der Betrag der Veränderung gemäß des ersten Gradienten gewählt wird. Ein solcher größerer zweiter Gradient, welcher insbesondere sehr viel größer sein kann, also beispielsweise einen abrupten Reibungsabfall oder Reibungsanstieg darstellt, erhöht das Gefühl des Einrastens beim haptischen Feedback, was bezüglich einer Bedienung, insbesondere einer Bedienung ohne Blick auf die Anzeigefläche, ein entscheidender Vorteil ist.
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Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorsehen, dass bei einem Überschreiten der Zielgröße des Objekts die Reibung gemäß eines dem ersten Gradienten in seiner Richtung entsprechenden dritten Gradienten verändert wird. Nach dem Einrasten, welches durch den zweiten Gradienten ermöglicht wird, wird also durch den dritten Gradienten nach dem Erreichen der Zielgröße des Objekts eine sich wieder in die andere Richtung verändernde Reibung realisiert, sodass das haptische Feedback in der Art erreicht wird, dass ein über die Zielgröße hinausgehendes Aufziehen des Objekts den Widerstand wieder deutlich verändert, wozu gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee der dritte Gradient bezüglich seines Betrags größer als der erste Gradient gewählt wird. Hierdurch kann einem Nutzer sehr effizient und intuitiv das Gefühl gegeben werden, dass er über die eigentlich gewünschte Größe, nämlich die Zielgröße des Objekts, hinaus gegangen ist.
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Eine außerordentlich günstige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es dabei vor, dass bei einer Veränderung gemäß des ersten Gradienten die Reibung ansteigt. Diese besonders günstige Variante zur Veränderung der Reibung sieht also einen Anstieg der Reibung ausgehend von der Startgröße bis hin zur Zielgröße vor. Der entgegengesetzte zweite Gradient bedeutet in diesem Fall dann einen typischerweise abrupten Abfall der Reibung, sodass ein sehr gut fühlbares Einrasten erzielt wird. Wird gemäß der soeben beschriebenen Ausführungsvariante dann das Aufziehen über die eigentliche Zielgröße und den Bereich des Einrastens hinaus fortgeführt, dann wird die Reibung wieder erhöht, und zwar idealerweise stärker als zuvor beim eigentlichen Aufziehen, sodass ein erhöhter Widerstand beim zunehmenden Aufziehen des Objekts über die Zielgröße hinaus spürbar wird.
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Gemäß einer außerordentlich günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es ferner vorgesehen sein, dass der Betrag der Veränderung des zweiten Gradienten konstant vorgegeben wird. Dieser für das haptische Feedback wichtige Aspekt des Einrastens wird also weitgehend konstant vorgegeben, um so zu verhindern, dass unterschiedliche Veränderungen in der Reibung als Einrasten interpretiert werden müssen. Das Einrasten wird vielmehr immer in der gleichen Art und Weise stattfinden, sodass ein sehr gutes „sich anpassen“ des Nutzers an die Bedienung möglich wird.
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Da die einzelnen Objekte unterschiedliche Startpositionen und Zielgrößen haben, kann der bis zum Erreichen der Zielgröße zurückgelegte Weg sich je nach Objekt unterscheiden. Dieser wird dann bei der vorteilhaften Ausgestaltung mit konstanter Änderung der Reibung beim Einrasten entsprechend angepasst, um immer vor dem Erreichen der Zielgröße denselben Reibungswert zu haben und so ein konstantes Einrasten realisieren zu können. Die Empfindsamkeit für diesen Anstieg der Reibung ist bei einem Nutzer dabei typischerweise sehr viel geringer, weil die Änderung der Reibung langsamer und kontinuierlicher erfolgt, als bei dem relativ schlagartigen Einrasten. Eine Veränderung der Reibung während der Aufziehbewegung ist also, wenn ein über alle Objekte weitgehend gleiches haptisches Feedback bei der Bedienung erzielt werden soll, sehr viel weniger kritisch, als wenn der Abfall der Reibung, oder der Anstieg der Reibung, je nach Ausgestaltung, beim Einrasten deutlich verändert wird. Daher kann bei der Änderung der Größe des Fensters eine Anpassung relativ einfach und effizient erreicht werden. Der Endwert der Reibung geht dann unmittelbar vor den Einrasten direkt und ohne Sprung oder dergleichen in den Ausganswert für die Reibungsänderung gemäß des zweiten Gradienten über.
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Prinzipiell ist es dabei so, dass durch die Erfassung der Position des Fingers auf der Anzeigefläche typischerweise dessen Koordinaten beispielsweise in einem x/y-Koordinatensystem, also einer horizontalen x und einer vertikalen y entsprechend vorliegen. Die Änderung des Reibungskoeffizienten bzw. der daraus resultierenden Reibung zwischen dem Finger und der Anzeigefläche kann somit gemäß des eigentlichen Vektors der Bewegung erfolgen. Dabei kann es durchaus sinnvoll sein, eine übermäßige Bewegung in die eine Richtung, beispielsweise in die x-Richtung, weniger stark zu berücksichtigen als in die y-Richtung, um so ein harmonisches haptisches Feedback beim Aufziehen von Objekten zu generieren.
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In einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es nun vorgesehen sein, dass die Modulation der Reibung in Abhängigkeit nur einer der Flächenrichtungen erfolgt. Dies kann vorzugsweise, muss aber nicht zwingend, die y-Richtung, also die im bestimmungsgemäßen Einsatz senkrechte bzw. vertikale Richtung sein. Wird ausschließlich diese Richtung bei der Modulation der Reibung berücksichtigt, dann entsteht eine deutliche Vereinfachung bei der Realisierung und Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ohne dass dies nachteilige Effekte auf das haptische Feedback und das Empfinden der die Anzeige- und Bedienoberfläche bedienenden Person verursacht. Vielmehr reicht es in der Praxis völlig aus, diese eine Raumrichtung entsprechend zu berücksichtigen.
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Sinnvoll bei dieser Ausgestaltung, in welcher die Modulation der Reibung in Abhängigkeit nur einer der Flächenrichtungen erfolgt, kann es dann sein, wenn gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung hiervon in der anderen Flächenrichtung die Reibung zum Rand der Anzeigefläche hin gesteigert wird, um das Ende der Anzeigefläche erfühlbar zu machen. Eine solche Steigerung der Reibung zum Rand der Anzeigefläche hin reicht in dieser Ausgestaltung aus, um eine gute Funktionalität zu gewährleisten. Kommt der Finger der die Anzeigefläche bedienenden Person in der einen Richtung, und zwar insbesondere in der horizontalen Richtung im bestimmungsgemäßen Einsatz, also der x-Richtung, zu weit in Richtung des Randes der Anzeigefläche, dann kann zum Rand hin die Reibung entsprechend gesteigert werden, um ihm anzuzeigen, dass er in dieser Richtung bald an das Ende der Anzeigefläche gelangt und dort keine weitere Bedienung mehr möglich ist. Dies ist dabei völlig unabhängig von der Form der Anzeigefläche und kann sowohl bei rechteckigen als auch bei runden oder asymmetrischen Anzeigeflächen entsprechend eingesetzt werden.
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Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei ferner so, dass das Aufziehen des Objekts nicht durch eine Bewegung auf der Fläche der Anzeigefläche oder zumindest nicht ausschließlich auf diese Art erfolgt. Vielmehr kann das Aufziehen des Objekts durch ein Antippen und Halten oder auch ein direktes längeres Antippen bzw. Halten gestartet werden. Das Objekt wird also entsprechend gedrückt, um es aufzuziehen bzw. aufzublasen, wobei auch diesem Druck eine sich verändernde, typischerweise eine sich steigernde, Kraft mit einem nachfolgenden Einrasten entgegengesetzt werden kann, und zwar auch ohne dass die Position des Fingers auf der Anzeigefläche sich ändert bzw. um eine entsprechend große Wegstrecke ändert. Auch hier ist es dann möglich, nach dem Erreichen der Zielposition und dem erfolgten Einrasten, beispielsweise durch ein Absenken oder Steigern der Gegenkraft/Reibung, diese erneut zu verändern, wenn das Objekt über seine Zielgröße hinaus ausgezogen bzw. aufgeblasen wird.
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Eine besonders günstige und vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es außerdem vorsehen, dass die Veränderung der Reibung zusätzlich durch akustische Signale mit angezeigt wird. Neben einem rein haptischen Feedback, welches der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, kann so unterstützend also auch ein akustisches Feedback mit angelegt werden. So können beispielsweise Töne entsprechend generiert werden, sei es über angeschlossene Lautsprecher, eine angeschlossene Medienanlage oder auch geeignete Vibrationen der Oberfläche selbst, sodass beispielsweise eine ansteigende Reibung über einen sich in seiner Tonhöhe verändernden Ton begleitet wird und das Einrasten beispielsweise über einen abfallenden Ton, einen Piepton, ein Klicken oder dergleichen. Auch die vollständige akustische Nachbildung eines mechanischen Schiebereglers oder ähnliches wäre dabei denkbar. Eine solche akustische Unterstützung des haptischen Feedbacks kann dabei die intuitive Wahrnehmbarkeit des Feedbacks weiter unterstützen und die Rückmeldung an den Nutzer noch direkter und effizienter machen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere um eine Bedienung einer Anzeigefläche als Anzeige- und Bedienoberfläche realisieren zu können, wenn diese nicht oder nicht dauerhaft eingesehen werden kann. Eine solche Situation kann beispielsweise bei der Bedienung eines Geräts mit einer solchen Anzeige- und Bedienoberfläche in einem Fahrzeug auftreten. Der Nutzer des Fahrzeugs will beispielsweise eine Änderung am Touchdisplay seines Zentralgeräts, beispielsweise zur Steuerung einer Medienanlage, vornehmen. Gleichzeitig konzentriert er sich aber auf den Verkehr und kann daher nur gelegentlich in Richtung des Displays blicken. Über das erfindungsgemäße Verfahren ist es nun möglich, dass das Aufziehen eines Objekts, um beispielsweise ein Menü zu öffnen und darin befindliche Punkte anzuwählen, weitgehend ohne Blickkontakt mit der Anzeigefläche erfolgen kann. Vielmehr reicht es aus, das Objekt selbst anzutippen und dann größer zu ziehen, wobei durch das haptische und gegebenenfalls akustisch unterstützen Feedback ein Einrasten des entsprechenden Objekts, beispielsweise eines Fensters, in der Zielgröße erfühlt werden kann. Ohne einen weiteren Blick in Richtung der Anzeigefläche kann die Bedienung so abgeschlossen werden. Die Person kann sich währenddessen weiter auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren und wird durch die Bedienung kaum abgelenkt.
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Dementsprechend ist ein Gerät mit einer Anzeige- und Bedienoberfläche vorgesehen, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen geeignet ist. Dieses Gerät kann nun vorzugsweise in einem Fahrzeug eingesetzt werden, beispielsweise, um das eben beschriebene Szenario realisieren zu können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Vorrichtung bzw. eines Geräts zu seiner Umsetzung, welches vorzugsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein kann, finden sich auch in den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher dargestellt sind.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Geräts mit einer Anzeige- und Bedienoberfläche in einer ersten möglichen Nutzung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren; und
- 2 die Anzeige- und Bedienoberfläche mit einer zweiten möglichen Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In der Darstellung der 1 ist sehr stark schematisiert ein Gerät 1 mit einer Anzeige- und Bedienoberfläche in Form einer Anzeigefläche 2 dargestellt. Auf dieser Anzeigefläche 2 soll nun ein Objekt 3, beispielsweise ein Fenster, aufgezogen werden. Dafür berührt eine hier nicht dargestellte Person die Anzeigefläche 2 im Bereich einer Ausgangsfläche 4 in dem Fenster 3, um dann durch eine Bewegung und/oder Druck mit dem Finger auf der bzw. auf die Anzeigefläche 2 das Objekt 3 aufzuziehen. Mit gestrichelter Linie ist dabei eine Position während des Aufziehens gezeigt. Mit strichpunktierter Linie ist eine Zielposition für das Aufziehen des Objekts 3 angedeutet und mit gepunkteter Linie ist eine maximale Endposition des Objekts 3 dargestellt.
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Die Anzeigefläche 2 ist nun mit verschiedenen Aktuatoren 5 versehen, von welchen einige seitlich um die Anzeigefläche 2 herum angedeutet sind. Diese Aktuatoren können sich, so wie angedeutet, seitlich oberhalb, unterhalb, links und rechts der Anzeigefläche 2 befinden. Sie können auch streifenartig ausgestaltet sein und sich seitlich der Anzeigefläche oder auch unterhalb der Anzeigefläche befinden. Auch eine matrixartige Anordnung oder eine lediglich ein- oder zweiseitige Anordnung der Aktuatoren 5 im Bereich der Anzeigefläche 2 wäre denkbar. Die Aktuatoren 5 sind geeignet, um Schwingungen in der Anzeigefläche 2 zu erzeugen. Es kann sich beispielsweise um Piezoaktuatoren aber auch um elektrostatische und/oder kapazitive Elektroden bzw. Aktuatoren handeln. Sie müssen lediglich in der Lage sein, eine einstellbare Reibung zwischen der Anzeigefläche 2 und einem sie berührenden Finger zu ermöglichen, wie es beispielsweise auch im eingangs genannten Stand der Technik über Piezoaktuatoren und Ultraschallschwingungen erreicht wird.
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Über die Aktuatoren 5 wird die Anzeigefläche 2 nun in der Art in Schwingungen versetzt, dass sich der Reibungskoeffizient zwischen der Anzeigefläche 2 und einen sie bedienenden Finger verändern lässt. Die Reibung zwischen dem Finger und der Anzeigefläche 2 wird also in Abhängigkeit einer Position des Fingers und/oder in Form einer Gegenkraft in Abhängigkeit einer auf die Anzeigefläche aufgebrachten Kraft entsprechend variiert.
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Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel soll nun der Finger die Ausgangsfläche 4 entsprechend berühren, beispielsweise anklicken und halten. Der Finger bewegt sich dann in dem Koordinatensystem x für die Horizontale und y für die Vertikale entsprechend des Vektors s vorwärts, um das Objekt 3 aufzuziehen. In der Darstellung der 1 rechts ist die Reibung R zwischen dem Finger und der Anzeigefläche 2 entlang dieses Vektors s beispielhaft dargestellt. Die Reibung R variiert während des Aufziehens des Objekts 3 und steigt an. Dies kann linear oder proportional zum Weg s, jedoch auch unter- oder überproportional oder in verschiedenen Bereichen des Weges s unterschiedlich erfolgen. Alles in allem ist so, dass der mittlere Gradient während des Aufziehens eine Richtung aufweist und hinsichtlich seines Betrags einen ersten Wert nicht überschreitet. Mit dem Erreichen der hier strichpunktiert dargestellten Zielgröße des Objekts 3 fällt die Reibung R in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mehr oder weniger schlagartig ab, sodass also ein Einrasten bzw. ein snap-in des Objekts 3 in seine Zielgröße erreicht wird. Das haptische Feedback an den Nutzer zeigt also durch den Abfall der Reibung R und das damit erreichte Gefühl des Einrastens im Bereich der Zielgröße an, dass diese Zielgröße erreicht worden ist. Dies ist beispielsweise beim Einsatz des Geräts 1 in einem Fahrzeug, vorzugsweise als Display eines Multimediageräts und/oder Navigationsgeräts bzw. zentralen Touchdisplays, von entscheidender Bedeutung. Ohne dass sich der Blick immer wieder auf das Display wenden muss, kann so alleine über das haptische Feedback das Erreichen der Zielposition erkannt werden.
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Geht die Bewegung über die Zielposition hinaus in Richtung der punktiert dargestellten Endposition, dann kann die Reibung R wieder ansteigen, und zwar vorzugweise deutlich steiler als im ersten Teil der Bewegung während des Aufziehens. Nachdem ein Reibungsmaximum erreicht oder auch überschritten worden ist, kann das Objekt 3 wieder auf die Ausgangsgröße zurückverkleinert werden. Dies ist als besondere Ausgestaltung denkbar, alternativ dazu kann das Objekt 3 auch lediglich in seiner Maximalgröße verharren.
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Der Start des Aufziehens kann dabei durch das Ausgangsfeld 4 entsprechend definiert sein, sodass ein Start des Aufziehens des Objekts 3 nur dann erfolgt, wenn eine Berührung innerhalb dieser Ausgangsfläche 4 stattfindet. Die kann durch einen leichten Reibungsabfall zu Beginn der Bewegung quittiert werden. Das Objekt 3 kann dann in der Zielrichtung vergrößert werden, wobei das Aufziehen durch die oben beschriebene Haptik mit einer sich gemäß eines ersten Gardienten steigernden Reibung als Feedback unterstützt wird. Wird die Ausgangsfläche 4 in seitlicher Richtung verlassen, dann können weitere Funktionen realisiert werden und das Aufziehen kann gestoppt werden. Auch dies kann durch ein entsprechendes haptisches Feedback angezeigt werden, beispielweise indem die Reibung R sich zum Rand der Ausgangsfläche 4 hin deutlich seigert, bevor sie beim Verlassen der Ausgangsfläche dann deutlich abfällt. Durch Antippen oder Pressen der Ausgangsfläche 4 kann diese auch schnell aufgezogen bzw. aufgeblasen werden. In diesem Fall wird dann mit zunehmender Kraft das Aufziehen haptisch unterstützt und mit dem Erreichen einer Schwellkraft, wenn des Objekt 3 vollständig ausgerollt ist, rastet es beispielsweise durch einen schlagartigen Abfall der Gegenkraft spürbar ein.
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Ferner ist es möglich, die haptische Rückmeldung akustisch zu unterstützen. Ähnlich der haptischen Rückmeldung können dabei verschiedene Geräusche analog zu den einzelnen Phasen der Bewegung, also zum Aufziehen, Einrasten und gegebenenfalls über die Zielposition hinausbewegen, abgespielt werden. Dies können zum Beispiel sich in der Tonhöhe verändernde Töne oder auch Knarzgeräusche oder ähnliches sein. Diese können beispielsweise an die Bewegung, sowohl hinsichtlich der Position als auch hinsichtlich der Geschwindigkeit, gekoppelt sein, um so einen Schaltpunkt zu erreichen, der die Zielgröße symbolisiert und beispielsweise beim Aktiviren ein Klackgeräusch verursacht. Beim Erreichen der Endlage kann beispielsweise ein dumpfes Anschlaggeräusch abgespielt werden. Die Geräuschkulisse kann also im Wesentlichen der Geräuschkulisse entsprechen, die mit einem Schieberegler mit Rastpositionen erzielt werden könnte. Die mechanische Geräuschkulisse wird also ergänzend zum haptischen Feedback nachgebildet. Wie erwähnt lassen sich jedoch auch andere Geräusche designen, welche eine akustische Unterstützung für das haptische Feedback bieten. Dies können beispielsweise Klicks, anschwellende und abschwellende Töne, sich hinsichtlich der Tonhöhe verändernde Töne oder ähnliches sein. So ließe sich beispielsweise die Tonhöhe und damit also die Frequenz einer entsprechenden Schwingung entsprechend des Wegs variieren und mit einem Klackgeräusch oder einem deutlichen Abfall der Tonhöhe im Bereich des snap-in unterstützten.
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In der Darstellung der 1 ist zur Symbolisierung dieser akustischen Unterstützung im Bereich des Geräts 1 ein Lautsprecher schematisch angedeutet. Dieser kann beispielsweise dort vorgesehen werden, oder es kann eine Ansteuerung, insbesondere bei einem Fahrzeugeinsatz, einer in dem Fahrzeug integrierten Medienanlage erfolgen, um das akustische Feedback ergänzend zum haptischen Feedback umzusetzen.
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In der Darstellung der 2, in welcher lediglich die Anzeigefläche 2 nochmals analog zur Darstellung in 1 gezeigt ist, ist es nun so, dass lediglich eine Koordinate, hier die y Koordinate, genutzt wird, um den beschriebenen Reibungseffekt beim Aufziehen des Objekts 3 entsprechend umzusetzen. In diesem Fall ist die Auslenkung des Fingers in der x-Richtung für das Aufziehen des Objekts 3 egal, da das haptische Feedback und die Funktionalität des Aufziehens rein auf einer Bewegung in y-Richtung basieren. Auch hier kann sich die Reibung R im Wesentlichen vergleichbar wie die Reibung R über dem Vektor s entsprechend verändern. Beispielhaft sind hier 4 Phasen der Reibungsänderung eingezeichnet. In der Phase I fällt die Reibung R nach dem Antippen der Ausgangsfläche 4 leicht ab, um das Berühren derselben und damit den Start des Ausziehens zu quittieren. In der sich anschließenden Phase II steigt die Reibung R dann gemäß eines ersten nicht zwingend konstanten Gradienten an. In der Phase III erfolgt das Einrasten mit einem mehr oder weniger abrupten Abfall der Reibung R. Erfolgt dann noch eine weitere über das Einrasten hinausgehende Bewegung des Fingers, dann steigt die Reibung R in der Phase IV wieder an.
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Um zu verhindern, dass der Finger seitlich in x-Richtung zu weit aus dem aktiven Bereich der Anzeigefläche 2 herausfährt, kann die Reibung R in dieser Richtung in der Art einer „Wanne“ gestaltet werden. Dies bedeutet, dass die Reibung R zu den Rändern der Anzeigefläche 2 in die jeweilige x-Richtung hin entsprechend ansteigt. Unterhalb der Anzeigefläche 2 ist in 2 ein Diagramm der Reibung R über der Koordinate x dargestellt. Deutlich ist zu sehen, dass im Bereich der Ränder x1 und x2 die Reibung deutlich zunimmt, um so das nahende Ende der Anzeigefläche 2 und damit das nahende Ende der Bedienbarkeit anzuzeigen. Damit wird verhindert, dass während der Bedienung der Finger seitlich über den eigentlichen Bedienbereich hinausgeht, da er quasi durch die sich in dieser Richtung erhöhende Reibung „zur Umkehr aufgefordert“ wird.
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Dabei ließe sich zusätzlich zu dem haptischen Feedback über die Veränderung der Reibung R auch in der y-Richtung eine Art Wanne, vergleichbar zu der in x-Richtung gezeigten Wanne, überlagern, um auch in dieser Richtung das Ende der Anzeigefläche 2, im Wesentlichen unabhängig von dem ansonsten beschriebenen haptischen Feedback, anzuzeigen.
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Sowohl in dem in 1 als auch in dem in 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es nun so, dass es problematisch ist, wenn Objekte 3 eine variable Größe haben und damit die einzelnen Kurvenabschnitte bzw. Phasen des beispielhaft in den 1 und 2 gezeigten Verlaufs der Reibung R entsprechend skaliert werden müssen. Dadurch verändert sich einerseits der Gradient und andererseits die absolute Höhe der Reibung R. Dies bewirkt eine subjektive Änderung des haptischen Effekts, welche von vielen Personen als störend empfunden wird. Um dem entgegenzuwirken kann es deshalb vorgesehen sein, dass die einzelnen Abschnitte bzw. Phasen I-IV der Kurve einzeln betrachtet werden.
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So kann beispielsweise der Reibungsabfall zum Start, also optionaler Reibungsabfall nach der Berührung der Ausgangsfläche 4, wie er in der Darstellung der 2 in Phase I angedeutet ist, unabhängig von der Größe bzw. bei 2 der Länge des Objekts 3 eingestellt werden. Insbesondere der Reibungsabfall der Phase III beim Einrasten im Bereich der Zielposition sollte vorzugsweise konstant belassen werden. In anderen Bereichen wie beispielsweise während des Aufziehens sind Personen typischerweise sehr viel unempfindlicher gegenüber Veränderungen. Das heißt, während des relativ langsamen Reibungsanstiegs der Phase II werden Veränderungen deutlichen weniger stark wahrgenommen, als bei dem mehr oder weniger abrupten Reibungsabfall beim Einrasten in Phase III. Dies kann nun genutzt werden, indem der Reibungsabfall beim Einrasten unabhängig von der eigentlichen Größe des Objekts 3 immer konstant vorgegeben wird. Um die für diesen Effekt benötigte Ausgangsreibung zu erreichen, wird dann die Steigung bzw. der Gradient der Reibung während des Aufziehens des Objekts 3 entsprechend variiert, sodass der Anstieg mehr oder weniger steil ist, aber immer beim Erreichen der Zielgröße des Objekts 3 beim gleichen Reibungswert liegt, um so einen konstant vorgegebenen Reibungsabfall für das Einrasten darstellen zu können, egal wie groß die Startgröße bzw. Zielgröße des jeweiligen Objekts 3 tatsächlich ist. Dabei müssen die Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten des Reibungsverlaufs stetig, vorzugsweise stetig differenzierbar sein, sodass keine Sprünge bzw. „Ecken oder Kanten“ bei der Bedienung auf der Anzeigefläche 2 wahrgenommen werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014/0327839 A1 [0002]
- US 2019/0345185 A1 [0003]
