DE102020005333A1

DE102020005333A1 - Method for generating haptic feedback

Info

Publication number: DE102020005333A1
Application number: DE102020005333.5A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Mörz; Jörg Reisinger; Jörg Stippa; Fabian Schöller; Manuel Christopher Albert; Andreas Müller
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2022-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung auf einer durch Fingerberührungen und -bewegungen bedienbaren Bedienfläche (1), wozu eine Reibungskoeffizient (µ) zwischen einem Finger (4) und der Bedienfläche (1) moduliert wird, wobei die Position des Fingers (4) auf der Bedienfläche (1) erfasst wird, und wobei auf der Bedienfläche (1) wenigstens ein bedienbares flächiges Objekt (2) dargestellt wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Objekt (2) als ein schaltbares von einer Umrandungslinie (3) eingefasstes Objekt (2) ausgebildet wird, wobei bei einer die Umrandungslinie (3) überstreichenden Wischbewegung des Fingers (4) in Richtung in das Objekt (2) oder aus dem Objekt (2) eine spürbare Änderung des Reibungskoeffizienten (µ) zwischen dem Finger (4) und der Bedienfläche (1) erzeugt wird.

The invention relates to a method for generating haptic feedback on a control surface (1) that can be operated by touching and moving fingers, for which purpose a coefficient of friction (µ) is modulated between a finger (4) and the control surface (1), the position of the finger ( 4) is recorded on the operating surface (1), and at least one operable flat object (2) is displayed on the operating surface (1).
The invention is characterized in that the flat object (2) is designed as a switchable object (2) surrounded by a border line (3), with a swiping movement of the finger (4) sweeping over the border line (3) in the direction of the object (2) or from the object (2) a noticeable change in the coefficient of friction (µ) between the finger (4) and the control surface (1) is generated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer haptischen Rückmeldung auf einer durch Fingerberührungen und -bewegungen bedienbaren Bedienfläche nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gerät mit einer solchen Bedienfläche.The invention relates to a method for generating haptic feedback on a control surface that can be operated by finger touches and movements, according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1. The invention also relates to a device with such a control surface.

Bedienflächen wie beispielsweise Touchpanels oder bedienbare Anzeigeflächen wie Touchdisplays sind zwischenzeitlich weit verbreitet. Solche Bedienflächen lassen sich durch Berührungen und Bewegungen, sogenannte Wischbewegungen mit einem oder mehreren Fingern bzw. der Fingerspitze bedienen. Solange beispielsweise auf einem Touchdisplay gleichzeitig der Blick auf die Bedienfläche, welche dann als Anzeigefläche fungiert, gerichtet ist, ist eine solche Bedienung einfach und effizient möglich, obwohl die Bedienfläche selbst eine durchgehend ebene Oberfläche hat und keine haptischen Rückmeldungen bietet.Control surfaces such as touch panels or operable display surfaces such as touch displays are now widespread. Such control surfaces can be operated by touching and movements, so-called wiping movements, with one or more fingers or the fingertip. For example, as long as the user is looking at the control surface on a touch display, which then acts as a display surface, such operation is possible easily and efficiently, even though the control surface itself has a consistently flat surface and does not offer any haptic feedback.

Eine haptische Rückmeldung auf einer derartigen Bedienfläche, und hier insbesondere einem Touchdisplay, ist prinzipiell aus der US 2019/0345185 A1 bekannt. Über Aktuatoren, welche hier als Piezoaktuatoren ausgebildet sind, und welche um die Seiten der Bedienfläche verteilt sind, wird die Oberfläche in Schwingungen im Ultraschallbereich versetzt. Durch eine Veränderung der Frequenz lässt sich dabei die einer Fingerbewegung entgegenstehende Reibung, letztlich also der Reibungskoeffizient zwischen dem Finger und der Oberfläche verändern. Mit zunehmenden Schwingungen verringert sich dabei der Reibungskoeffizient ausgehend von einem Basiswert auf der nicht schwingenden Oberfläche, wobei in Abhängigkeit einer sensierten Position des Fingers auf der Bedienfläche der Reibungskoeffizient zwischen dem Finger und der Oberfläche gezielt lokal einstellbar ist.A haptic feedback on such a control surface, and here in particular a touch display, is in principle from the U.S. 2019/0345185 A1 famous. The surface is made to oscillate in the ultrasonic range via actuators, which are designed here as piezo actuators and which are distributed around the sides of the operating surface. By changing the frequency, the friction opposing a finger movement, ultimately the coefficient of friction between the finger and the surface, can be changed. With increasing vibrations, the coefficient of friction decreases, starting from a base value on the non-vibrating surface, with the coefficient of friction between the finger and the surface being specifically locally adjustable depending on a sensed position of the finger on the operating surface.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es nun, unter Nutzung dieser Technologie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, dass eine einfache und effiziente Bedienbarkeit eines bedienbaren flächigen Objekts auf der Bedienfläche ermöglicht wird.The object of the present invention is now to use this technology to improve a method according to the preamble of claim 1 to the effect that simple and efficient operability of an operable flat object on the operating surface is made possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Anspruch 12 ist außerdem ein Gerät mit einer derartigen Bedienfläche angegeben, welches zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.According to the invention, this object is achieved by a method having the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements and developments of this method according to the invention result from the dependent subclaims. Claim 12 also specifies a device with such a control surface, which is suitable for carrying out the method.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es so, dass das flächige Objekt als ein schaltbares von einer Umrandungslinie eingefasstes Objekt ausgebildet ist. Schaltbar im Sinne der Erfindung bedeutet dabei, dass das Objekt beispielsweise einen Taster, einen Bedienknopf, einen Kippschalter, einen Drehschalter oder auch einen Schieberegler virtuell nachbildet. Die Fläche des flächigen schaltbaren Objekts ist dabei von einer Umrandungslinie eingefasst, wobei es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend vorgesehen ist, dass bei einer die Umrandungslinie überstreichenden Wischbewegung des Fingers in Richtung in das Objekt oder aus dem Objekt, also der von der Umrandungslinie eingefassten Fläche, eine spürbare Änderung des Reibungskoeffizienten erzeugt wird. Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff Reibungskoeffizient jeweils der Reibungskoeffizient zwischen Finger und der Bedienfläche beziehungsweise einem Bereich der Bedienfläche verstanden. Mit andern Worten unterscheidet sich die Reibung zwischen Finger und der Bedienfläche in dem innerhalb der Umrandungslinie durch Koordinaten x, y bestimmten Bereich von dem außerhalb der Umrandungslinie liegenden Bereich. Damit wird die Umrandungslinie des schaltbaren Objekts beim Überstreichen mit einem Finger in beliebiger Richtung spürbar. Die Umrandungslinie ist sowohl bei einem Überstreichen in Richtung in das oder aus dem Objekt als auch bei einem Überstreichen in Richtung der Umrandungslinie selbst mit dem Finger als Kante spürbar.In the method according to the invention, the planar object is in the form of a switchable object surrounded by a border line. Switchable within the meaning of the invention means that the object virtually simulates, for example, a button, an operating button, a toggle switch, a rotary switch or a slider. The surface of the flat switchable object is framed by a border line, with the method according to the invention accordingly providing that when the finger sweeps over the border line in the direction of the object or out of the object, i.e. the surface bordered by the border line, a noticeable change in the coefficient of friction is produced. In the context of the present application, the term coefficient of friction is understood to mean the coefficient of friction between the finger and the control surface or a region of the control surface. In other words, the friction between the finger and the operating surface differs in the area within the border line determined by coordinates x, y from the area outside the border line. This means that the outline of the switchable object can be felt when you swipe a finger over it in any direction. The border line can be felt as an edge both when swiping in the direction of or out of the object and when swiping in the direction of the border line itself with the finger.

Vergleichbar wie bei einem realen Taster, Schalter, Drehknopf, Schieberegler oder dergleichen lässt sich nun also die Umrandungslinie spüren. Dieses haptische Feedback ermöglicht es der die Bedienfläche bedienenden Person nun diese quasi ausschließlich über die Berührung zu bedienen. Ein Blickkontakt, um festzustellen, ob der Finger an der richtigen Stelle, also beispielsweise innerhalb der Fläche des Objekts liegt, ist nicht mehr notwendig. Selbst wenn ein Blickkontakt aufgebaut wird, reicht eine sehr viel kürzere Blickdauer aus, um die Position des Fingers in Bezug auf das Objekt ergänzend zu der haptischen Rückmeldung zu erfassen. Ob der Finger dann weiterhin auf dem Objekt liegt oder sich in dieses hinein oder aus diesem herausbewegt, lässt sich durch die spürbare Änderung des Reibungskoeffizienten erfühlen.Comparable to a real button, switch, rotary knob, slider or the like, the border line can now be felt. This haptic feedback enables the person operating the control surface to operate it almost exclusively by touch. Eye contact to determine whether the finger is in the right place, for example within the area of the object, is no longer necessary. Even if eye contact is established, a much shorter gaze time is sufficient to capture the position of the finger in relation to the object in addition to the haptic feedback. Whether the finger is still on the object or is moving in or out of it can be felt through the noticeable change in the coefficient of friction.

Dies erlaubt es die Bedienung des schaltbaren Objekts deutlich zu vereinfachen. Durch die haptische Rückmeldung ist eine die Bedienfläche bzw. das wenigstens eine darauf angeordnete schaltbare Objekt bedienende Person also in der Lage, mit weitaus weniger Blickkontakt zu der Bedienfläche diese dennoch zuverlässig in der gewünschten Art und Weise zu bedienen. Dies kann insbesondere bei Bedienflächen in Situationen eine Rolle spielen, in denen eine Ablenkung einer die Bedienfläche nutzenden Person von einer anderen Aufgabe nicht gewünscht ist. Ein für die Anwendung wichtiges Beispiel wäre hier das im Anspruch 12 beschriebene Gerät mit einer solchen Bedienfläche, welches zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist. Dieses Gerät kann insbesondere in einem Fahrzeug zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen vorgesehen sein. Durch die Möglichkeit, die Bedienung zumindest zu einem großen Teil durch die haptische Rückmeldung zu unterstützen und den Finger der die Bedienfläche bedienenden Person quasi zu führen, entsteht so nämlich der Vorteil, dass die Bedienung weitgehend ohne eine Ablenkung der Person vom Verkehrsgeschehen erfolgen kann, was letztlich die Verkehrssicherheit entsprechend steigert. Aber auch die Realisierung einer virtuellen Tastatur, die das haptische Feedback einer realen Tastatur vermittelt und danach ohne ständigen Blickkontakt genutzt werden kann, ist eine vorteilhafte Anwendung.This allows the operation of the switchable object to be significantly simplified. The haptic feedback means that a person operating the control surface or the at least one switchable object arranged on it is able to operate the control surface reliably in the desired manner with far less visual contact. This can play a role in particular with control surfaces in situations in which which do not want a person using the control panel to be distracted from another task. An example that is important for the application would be the device described in claim 12 with such a control surface, which is designed to carry out the method. This device can be provided in particular in a vehicle for operating vehicle functions. The possibility of supporting the operation at least to a large extent through the haptic feedback and guiding the finger of the person operating the control surface, so to speak, creates the advantage that the operation can be carried out largely without the person being distracted from what is happening on the road ultimately increases road safety accordingly. But the realization of a virtual keyboard, which conveys the haptic feedback of a real keyboard and can then be used without constant eye contact, is an advantageous application.

Eine außerordentlich günstige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es dabei vor, dass in wenigstens eine vorzugsweise beliebige Richtung in der durch zwei Richtungen aufgespannten Fläche innerhalb der Umrandungslinie der Reibungskoeffizient zwischen Finger und Bedienfläche größer als außerhalb dieser Fläche vorgegeben wird und zur Umrandungslinie hin oder zumindest beim Überschreiten der Umrandungslinie abfällt. Die beiden die Fläche des Bedienelements innerhalb der Umrandungslinie aufspannenden Richtungen entsprechen den beiden in der Ebene der Bedienfläche liegenden, d.h. die Bedienfläche aufspannenden Richtungen. In zumindest eine dieser Richtungen ist die Reibung zwischen Finger und Oberfläche innerhalb der Fläche also größer als außerhalb und kann zum Rand hin, zumindest aber beim Überschreiten der Umrandungslinie abfallen. Mit andern Worten ist die Reibung zwischen Finger und Oberfläche an den innerhalb der Umrandungslinie durch Koordinaten x, y bestimmten Ort innerhalb der Fläche größer als außerhalb der Umrandungslinie. Das haptische Empfinden einer solchen Variation des Reibungskoeffizienten entspricht der eines erhabenen Bedienelements, beispielsweise eines in dieser zumindest einen Raumrichtung über die Bedienfläche „virtuell“ hervorstehenden Knopfs, Schalters oder dergleichen.An extraordinarily favorable development of the method according to the invention provides that in at least one, preferably any direction in the area spanned by two directions, the coefficient of friction between the finger and the control surface is specified to be greater within the border line than outside this area and towards the border line or at least when crossing it the boundary line drops. The two directions spanning the surface of the control element within the border line correspond to the two directions lying in the plane of the control surface, i.e. directions spanning the control surface. In at least one of these directions, the friction between the finger and the surface is greater inside the area than outside and can decrease towards the edge, but at least when crossing the border line. In other words, the friction between the finger and the surface at the location within the boundary line determined by coordinates x, y is greater inside the area than outside the boundary line. The haptic sensation of such a variation in the coefficient of friction corresponds to that of a raised control element, for example a button, switch or the like that "virtually" protrudes in this at least one spatial direction over the control surface.

Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung dieser Idee des erhabenen schaltbaren Objekts kann es ferner vorgesehen sein, dass der Reibungskoeffizient zur Umrandungslinie der Fläche des Objekts von innerhalb des Objekts nach außen verlaufend in der wenigstens einen Richtung vorzugsweise beliebigen Richtung auf der Bedienfläche in der von einem Ausgangswert aus zuerst auf einen ersten Randwert abfällt, dann auf einen zweiten Randwert ansteigt, welcher vorzugsweise größer oder gleich dem Ausgangswert ist und danach auf einen dritten Randwert abfällt, welcher wiederum kleiner als der erste Randwert oder der Ausgangswert, in jedem Fall kleiner als der zweite Randwert ist. Eine derartige Modulation des Reibungskoeffizienten erzeugt dann quasi zuerst einen leichten Abfall der Reibung zwischen Finger und Bedienfläche mit einem anschließenden Anstieg und einem darauf folgenden stärkeren Abfall. Faktisch führt dies zum haptischen Empfinden einer erhabenen Schaltfläche, welche im Randbereich von einer Fuge und einem darauf folgenden Steg umgeben ist, bevor dieser Steg dann in die das virtuelle Schaltelement tragende Fläche übergeht. Über diese spezielle Art der Modulation des Reibungskoeffizienten in Bezug auf zumindest eine der Flächenrichtungen des Objekts lässt sich also ein realer Taster oder Schalter besonders gut simulieren. Für die meisten Personen, welche reale Schalter oder Taster in ihrem Gedächtnis für haptisches Empfinden gespeichert und aus ihrer Erfahrung heraus erlernt haben, wirkt dies dann sehr real.According to an extraordinarily favorable development of this idea of the raised switchable object, it can also be provided that the coefficient of friction relative to the border line of the surface of the object running from inside the object outwards in at least one direction, preferably any direction on the operating surface, in the starting value first falls to a first marginal value, then rises to a second marginal value, which is preferably greater than or equal to the initial value, and thereafter falls to a third marginal value, which in turn is less than the first marginal value or the initial value, in each case smaller than the second marginal value . Such a modulation of the friction coefficient then initially produces a slight decrease in the friction between the finger and the control surface, followed by an increase and a subsequent stronger decrease. In fact, this leads to the haptic sensation of a raised button, which is surrounded in the edge area by a joint and a subsequent web, before this web then transitions into the surface carrying the virtual switching element. This special type of modulation of the coefficient of friction in relation to at least one of the surface directions of the object can therefore be used to simulate a real button or switch particularly well. For most people who have saved real switches or buttons in their memory for haptic sensations and learned them from their experience, this then seems very real.

Ergänzend oder vorzugsweise auch alternativ dazu kann es gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch vorgesehen sein, dass in wenigstens einer Richtung vorzugsweise beliebigen Richtung der durch die beiden Richtungen aufgespannten Fläche innerhalb der Umrandungslinie der Reibungskoeffizient kleiner als außerhalb dieser Fläche vorgegeben wird und zur Umrandungslinie hin oder zumindest beim Überschreiten der Umrandungslinie ansteigt. Anders als beim bisherigen Ausführungsbeispiel des virtuell über die Bedienfläche hervorstehenden Objekts entsteht bei dieser Ausgestaltung nun ein gegenüber der Bedienfläche abgesenktes schaltbares Objekt, also ein gegenüber der Bedienfläche zurückgesetzter Taster, Schalter oder dergleichen. Das Objekt scheint als eine Vertiefung oder Wanne ausgebildet zu sein.In addition or preferably as an alternative to this, according to a very favorable embodiment of the method according to the invention, it can also be provided that in at least one direction, preferably any direction of the area spanned by the two directions, the coefficient of friction within the border line is smaller than outside this area and to the border line towards or at least when crossing the border line increases. In contrast to the previous exemplary embodiment of the object projecting virtually beyond the control surface, in this embodiment a switchable object is now created that is lowered than the control surface, ie a button, switch or the like that is set back relative to the control surface. The object appears to be shaped as a depression or trough.

Nun kann es gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass der Reibungskoeffizient in beide Richtungen, durch welche die Fläche aufgespannt wird, analog verläuft. Analog bedeutet dabei, dass eine entsprechende Anpassung des Verlaufs beispielsweise an die Ausdehnung der Fläche des schaltbaren Objekts in dieser Raumrichtung erfolgen kann, der Verlauf aber in beide Raumrichtungen gleich ist, der virtuelle Taster oder Schalter also beispielsweise in beide Raumrichtungen als erhabener Schalter oder Taster wahrgenommen werden kann. Dabei kann auch die oben beschriebene spezielle Ausgestaltung des Randbereichs in beide Raumrichtungen dieselbe sein. Der gesamte Schalter oder Taster ist also für das haptische Empfinden einer ihn auf der Bedienfläche bedienenden Person in alle Richtungen als erhaben oder versenkt zu spüren.Now, according to a very advantageous development of the method according to the invention, it can be provided that the coefficient of friction runs analogously in both directions through which the surface is spanned. Analogous means that the course can be adjusted accordingly, for example to the extent of the surface of the switchable object in this spatial direction, but the course is the same in both spatial directions, so the virtual button or switch is perceived as a raised switch or button in both spatial directions, for example can be. The special configuration of the edge region described above can also be the same in both spatial directions. The entire switch or button is therefore in for the haptic sensation of a person operating it on the control surface to feel all directions as raised or lowered.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung hierzu kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass der Reibungskoeffizient in die eine der beiden Richtungen, durch welche die Fläche aufgespannt wird, zur Umrandungslinie hin oder zumindest beim Überschreiten der Umrandungslinie abfällt, das Objekt in dieser Raumrichtung also als erhabener Schalter oder Taster ausgebildet ist, und dass in der anderen Richtung zur Umrandungslinie hin oder zumindest beim Überschreiten der Umrandungslinie der Reibungskoeffizient ansteigt. In diese Richtung kann das haptische Empfinden für das Objekt, also beispielsweise den virtuellen Schalter oder Taster, also das einer Wanne sein. Ein solcher Aufbau, welcher sich bei realen Objekten kaum umsetzen lässt, kann für eine intuitive Bedienung eines Objekts in dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch von Vorteil sein, da zusätzlich zur Tatsache, dass das Objekt nun auf der an sich ebenen Oberfläche der Bedienfläche ertastbar wird, auch eine Richtungsinformation mittransportiert werden kann, was die Ausrichtung des Objekts einfach ertastbar macht. Dies kann für eine intuitive Bedienung von Vorteil sein.According to an alternative embodiment, however, it can also be provided that the coefficient of friction falls in one of the two directions through which the surface is spanned, towards the border line or at least when the border line is crossed, the object in this spatial direction as a raised switch or Button is formed, and that in the other direction towards the border line or at least when the border line is exceeded, the coefficient of friction increases. In this direction, the haptic sensation for the object, for example the virtual switch or button, can be that of a tub. Such a structure, which can hardly be implemented with real objects, can be advantageous for intuitive operation of an object in the method according to the invention, since in addition to the fact that the object can now be felt on the actually flat surface of the control panel, direction information can also be transported, which makes it easy to feel the orientation of the object. This can be advantageous for intuitive operation.

Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es ferner vorsehen, dass in der Fläche innerhalb der Umrandungslinie in wenigstens eine der beiden Richtungen, durch welche die Fläche aufgespannt wird, oder vorzugsweise in eine beliebige Richtung, mehrere Bereiche vorgesehen sind, in denen der Reibungskoeffizient auf einen Zwischenwert, welcher größer oder kleiner als ein Durchschnittswert in der Fläche innerhalb der Umrandungslinie ist, verändert wird. Eine solche Veränderung des Reibungskoeffizienten auf einen Zwischenwert in einzelnen Bereichen innerhalb der Fläche des Objekts erlaubt es nun, durch ein Absenken der Reibung auf einen kleineren Zwischenwert oder besonders bevorzugt durch ein Erhöhen der Reibung auf einen größeren Zwischenwert über dem Durchschnittswert der Fläche eine Anzahl von Markierungen innerhalb der Fläche zu schaffen, welche spürbar sind. Unter dem Durchschnittswert ist der mittlere Reibungskoeffizient zwischen Finger und Bedienfläche innerhalb der Umrandungslinie ohne Berücksichtigung von einem oder mehreren Zwischenwerte zu verstehen. Durch die signifikante Abweichung des Zwischenwertes vom Durchschnittswert ist es beispielsweise möglich, zur Orientierung innerhalb der Fläche diese mit virtuellen Noppen oder Kuhlen zu versehen. Insbesondere kann die Anordnung mehrerer solcher Bereiche mit vom Durchschnittswert abweichendem Zwischenwert des Reibungskoeffizienten zur Realisierung eines virtuellen Schiebeschalters genutzt werden, welcher durch die Zwischenwerte des Reibungskoeffizienten eine Rasterung erhält, sodass bei seiner Bedienung anhand der einzelnen Bereiche mit diesen Zwischenwerten ein Verschieben des Schiebereglers über die haptische Rückmeldung direkt fühlbar wird.Another very favorable embodiment of the method according to the invention can also provide for several areas to be provided in the area within the border line in at least one of the two directions through which the area is spanned, or preferably in any direction, in which the coefficient of friction is changed to an intermediate value which is larger or smaller than an average value in the area inside the border line. Such a change in the coefficient of friction to an intermediate value in individual areas within the surface of the object now allows a number of markings to be made by reducing the friction to a smaller intermediate value or, more preferably, by increasing the friction to a larger intermediate value above the average value of the surface to create within the area, which are noticeable. The average value is the average coefficient of friction between the finger and the control surface within the border line, without taking into account one or more intermediate values. Due to the significant deviation of the intermediate value from the average value, it is possible, for example, to provide the area with virtual knobs or depressions for orientation within the area. In particular, the arrangement of several such areas with an intermediate value of the friction coefficient that deviates from the average value can be used to implement a virtual slide switch, which is given a grid by the intermediate values of the friction coefficient, so that when it is operated using the individual areas with these intermediate values, the slide control can be moved via the haptic Feedback can be felt directly.

Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung hiervon kann es dabei vorgesehen sein, dass der Zwischenwert kleiner als die Änderung des Werts des Reibungskoeffizienten im Bereich der Umrandungslinie vorgegeben wird. Damit ist also in jedem Fall der Zwischenwert haptisch sicher und zuverlässig vom geänderten Wert des Reibungskoeffizienten im Bereich der Umrandungslinie zu unterscheiden, sodass das haptische Feedback zuverlässig beispielsweise die Rasterung eines Schiebereglers innerhalb der Fläche des Objekts erkennbar macht, und eine Verwechslung mit dem Erreichen der Umrandungslinie des Objekts aufgrund der unterschiedlichen Werte der Reibungskoeffizienten ausgeschlossen werden kann.According to an extraordinarily favorable further development of this, provision can be made for the intermediate value to be preset to be smaller than the change in the value of the coefficient of friction in the area of the border line. Thus, in any case, the intermediate value can be haptically and reliably distinguished from the changed value of the coefficient of friction in the area of the border line, so that the haptic feedback reliably makes recognizable, for example, the grid of a slider within the area of the object, and a confusion with reaching the border line of the object can be excluded due to the different values of the friction coefficients.

Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung kann es ferner vorstehen, dass in wenigstens einer Richtung der durch zwei Richtungen aufgespannten Fläche innerhalb der Umrandungslinie der Reibungskoeffizient sich im Zentrum der Fläche ändert. Ein solcher veränderter Reibungskoeffizient im Zentrum der Fläche kann alternativ oder ergänzend zu den oben beschriebenen Zwischenwerten die Orientierung innerhalb der Fläche des Objekts erleichtern. So kann beispielsweise ein Mittelpunkt eines virtuellen Tasters markiert werden, um diesen für eine die Bedienfläche bedienende Person sehr leicht ertastbar zu machen. Bei einer Anwendung mit mehreren derartigen Objekten kann beispielsweise auch der Aufbau einer Tastatur nachgebildet werden, welche typischerweise im Bereich einiger der Tasten, im deutschsprachigen Raum im Bereich der Tasten F und J entsprechende Erhebungen aufweist, um eine haptische Orientierung zu erleichtern. Dies lässt sich dann auch bei einer virtuellen Tastatur in der für den/die Nutzer/in gewohnten Art bereitstellen.A further very favorable configuration can also be that in at least one direction of the surface spanned by two directions within the border line the coefficient of friction changes in the center of the surface. As an alternative or in addition to the intermediate values described above, such a changed coefficient of friction in the center of the surface can facilitate orientation within the surface of the object. For example, a center point of a virtual button can be marked in order to make it very easy to feel for a person operating the control surface. In an application with several such objects, for example, the structure of a keyboard can also be simulated, which typically has corresponding elevations in the area of some of the keys, in German-speaking countries in the area of the F and J keys, to facilitate haptic orientation. This can then also be provided with a virtual keyboard in the way the user is used to.

Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es dabei vor, dass der Verlauf des Reibungskoeffizienten stetig vorgegeben wird. Ein solcher stetiger aber sich nicht zwangsweise monoton stetig verändernder Reibungskoeffizient erlaubt eine besonders realistische Abbildung von realen Objekten wie erhabenen Tastern oder Schaltern, abgesenkten Tastern oder Schaltern, Schiebereglern oder dergleichen in ihrer Übertragung als virtuelle haptisch spürbare Elemente auf die ebene Oberfläche der Bedienfläche.Another very favorable embodiment of the method according to the invention provides that the progression of the coefficient of friction is continuously specified. Such a constant but not necessarily monotonously constantly changing coefficient of friction allows a particularly realistic mapping of real objects such as raised buttons or switches, lowered buttons or switches, sliders or the like in their transmission as virtual tactile elements on the flat surface of the control panel.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei vorgesehen sein, dass der Reibungskoeffizient mittels Oberflächenschwingungen und/oder einer elektrostatischen Aufladung der Oberfläche der Bedienfläche lokal verändert wird. Die Erzeugung von Oberflächenschwingungen, wie es beispielsweise im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist, verringert letzten Endes über die beispielsweise über Piezoaktuatoren eingetragenen Schwingungen im Ultraschallbereich die Reibung, weil im Mittel die Zeit, in welcher der Finger unmittelbar mit der Oberfläche in Berührung steht, verringert wird. Eine Berührung findet quasi nur noch im Bereich der Schwingungsberge statt, während die Wellentäler der Schwingungen die Oberfläche vom Finger entfernen. Damit lässt sich über diese Art die Reibung insbesondere von einem Ausgangswert mit dem unmodulierten Reibungskoeffizienten der Oberfläche aus verringern. Alternativ dazu oder insbesondere kombiniert hiermit lässt sich über eine elektrostatische Aufladung der Oberfläche der Bedienfläche die Reibung entsprechend erhöhen, da so der Finger quasi an der Oberfläche anhaftet. Vor allem die Kombination aus Oberflächenschwingungen zur Reduzierung des Reibungskoeffizienten und elektrostatischer Aufladung der Oberfläche zur Erhöhung des Reibungskoeffizienten macht eine lokale Anpassung des Reibungskoeffizienten, vorzugsweise gemäß einem der oben beschriebenen Verläufe in eine oder beide der Raumrichtungen, besonders effizient. Dadurch, dass sowohl eine Erhöhung als auch eine Erniedrigung des Reibungskoeffizienten gegenüber dem unmodulierten Zustand erreicht werden kann, wird eine relativ große Bandbreite der möglichen Variation des Reibungskoeffizienten erreicht, sodass dieser gut spürbar und in seiner Größe leicht unterscheidbar für das beschriebene haptische Feedback auf der an sich ebenen Oberfläche der Bedienfläche sorgen kann.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the coefficient of friction is determined by means of surface vibrations and/or an electrostatic charge on the surface of the operator surface is changed locally. The generation of surface vibrations, as described for example in the prior art mentioned at the outset, ultimately reduces friction via the vibrations in the ultrasonic range introduced, for example, via piezo actuators, because on average the time in which the finger is in direct contact with the surface is reduced. A touch takes place more or less only in the area of the vibration peaks, while the wave troughs of the vibrations remove the surface from the finger. In this way, the friction can be reduced in particular from an initial value with the unmodulated coefficient of friction of the surface. As an alternative to this, or in particular in combination with this, the friction can be correspondingly increased by means of an electrostatic charge on the surface of the operating surface, since in this way the finger virtually adheres to the surface. Above all, the combination of surface vibrations to reduce the coefficient of friction and electrostatic charging of the surface to increase the coefficient of friction makes a local adjustment of the coefficient of friction, preferably according to one of the above-described curves in one or both of the spatial directions, particularly efficient. Because both an increase and a decrease in the coefficient of friction can be achieved compared to the unmodulated state, a relatively large bandwidth of possible variation of the coefficient of friction is achieved, so that it is easily noticeable and easily distinguishable in size for the described haptic feedback on the level surface of the control panel.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie des Geräts ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.Further advantageous refinements of the method according to the invention and of the device also result from the exemplary embodiment, which is described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

1 ein schaltbares Objekt in Form einer virtuellen Wanne mit den zugehörigen Reibungsverläufen;
2 ein vergleichbares Beispiel für ein anderes Objekt;
3 ein weiteres vergleichbares Beispiel für noch ein anderes Objekt;
4 ein Beispiel für ein nicht schaltbares Objekt als Trennlinie/Trennsteg; und
5 ein beispielhafter virtueller Schieberegler mit mehreren möglichen horizontalen Verläufen des Reibungskoeffizienten.

show:

1 a switchable object in the form of a virtual tub with the associated friction curves;
2 a comparable example for another object;
3 another comparable example for yet another object;
4 an example of a non-switchable object as a dividing line/separator; and
5 an example virtual slider with several possible horizontal gradients of the coefficient of friction.

In der Darstellung der 1 ist eine Bedienfläche 1 bzw. ein Ausschnitt einer solchen angedeutet. Diese kann beispielsweise als Touchpad oder Touchdisplay ausgebildet sein. Sie ist im Wesentlichen in einer durch die beiden Richtungen x und y aufgespannten Ebene ausgebildet. Die Oberfläche der Bedienfläche 1 selbst kann vorzugsweise eben aber auch leicht gekrümmt ausgebildet sein. Die Richtungen würden dann im jeweiligen Punkt tangential zur Bedienfläche 1 zu verstehen sein.In the representation of 1 a control surface 1 or a detail of such is indicated. This can be embodied, for example, as a touchpad or touch display. It is essentially formed in a plane spanned by the two directions x and y. The surface of the control panel 1 itself can preferably be flat but also be slightly curved. The directions would then be understood to be tangential to the operating surface 1 at the respective point.

Innerhalb dieser Bedienfläche 1 ist ein flächiges schaltbares Objekt 2 dargestellt. Dieses Objekt 2 ist von einer Umrandungslinie 3 umgeben. Ausgehend von dieser Umrandungslinie 3 in Richtung des Inneren der Fläche des Objekts 2 befindet sich ein schraffiert dargestellter Randbereich.A flat, switchable object 2 is shown within this control surface 1 . This object 2 is surrounded by a border line 3 . Starting from this border line 3 in the direction of the interior of the surface of the object 2, there is a border area shown hatched.

Die Bedienfläche 1 kann nun beispielsweise über Piezoaktuatoren, welche hier nicht dargestellt sind, oder über eine elektrostatische Aufladung so verändert werden, dass ein Reibungskoeffizient µ zwischen einem angedeuteten Finger 4 und der Oberfläche der Bedienfläche 1 variiert werden kann. Durch Oberflächenschwingungen im Ultraschallbereich, welche beispielsweise über die erwähnten Piezoaktuatoren erzeugt werden können, lässt sich der Reibungskoeffizient µ lokal verringern, über eine elektrostatische Aufladung lässt er sich lokal im Bereich des Fingers 4 erhöhen, da dieser quasi stärker an der Bedienfläche 1 bzw. ihrer Oberfläche anhaftet. Hierdurch ist es möglich, die Reibung zwischen dem Finger 4 und der Oberfläche der Bedienfläche 2 je nach Position des Fingers 4 lokal zu modulieren. Dies kann nun genutzt werden, um im Bereich des flächigen Objekts 2 über dessen Fläche in einer, vorzugsweise in beiden Richtungen x, y den Reibungskoeffizienten µ zu variieren. In anderen Worten ist die Reibung µ eine Funktion des Ortes x,y der Oberfläche, wobei sich der Reibungunskoeffizient µ zwischen Finger und Bedienfläche an jeder xy-Koordinate einstellen lässt. Mit in folgender Beschreibung verwendeten Bezeichnung „Reibungskoeffizient“, ist immer der Reibungskoeffizient zwischen Finger und Bedienfläche zu verstehen.The control panel 1 can now be changed, for example, via piezo actuators, which are not shown here, or via an electrostatic charge such that a coefficient of friction μ between an indicated finger 4 and the surface of the control panel 1 can be varied. The coefficient of friction μ can be reduced locally by surface vibrations in the ultrasonic range, which can be generated, for example, by the piezo actuators mentioned. It can be increased locally in the area of the finger 4 by means of electrostatic charging, since this is more or less stronger on the operating surface 1 or its surface attached. This makes it possible to locally modulate the friction between the finger 4 and the surface of the control panel 2 depending on the position of the finger 4 . This can now be used to vary the coefficient of friction μ in the area of the flat object 2 over its surface in one, preferably in both directions x, y. In other words, the friction μ is a function of the location x,y of the surface, with the coefficient of friction μ between the finger and the operating surface being adjustable at each xy coordinate. The term "coefficient of friction" used in the following description always refers to the coefficient of friction between the finger and the operating surface.

Unterhalb der Darstellung des Ausschnitts aus der Bedienfläche 1 ist dabei ein horizontaler Verlauf des Reibungskoeffizienten µ in der Richtung x gezeigt. Der Verlauf des Reibungskoeffizienten µ entspricht hier in etwa dem Verlauf einer Art Wanne, sodass das Objekt 2, zumindest in der horizontalen Richtung x wie eine virtuelle Wanne in der Bedienfläche 1 haptisch zu erfühlen ist. Diese Wanne stellt dem Finger 4 damit eine gewisse Führung zur Verfügung, sodass ausschließlich über den Tastsinn die Lokalisierung des Fingers innerhalb des Objekts 2 einfach und intuitiv festgestellt werden kann. In dem Randbereich innerhalb der Umrandungslinie 3 steigt dann, wie es in 1 aus der Darstellung des Reibungskoeffizienten µ in horizontaler Richtung x zu sehen ist, der Reibungskoeffizient entsprechend an, um einer die Bedienfläche 1 über den Finger 4 bedienenden Person, auch ohne dass diese auf die Bedienfläche 1 blicken muss, anzuzeigen, dass der Finger in den Randbereich gerät und beim Überschreiten der Umrandungslinie 3 durch eine Wischbewegung das schaltbare Objekt 2 verlässt. In der vertikalen Richtung y ist die Reibung ebenfalls aufgezeichnet. In dem mit a) bezeichneten Verlauf verläuft der Reibungskoeffizient µ über der Richtung y analog zum Verlauf des Reibungskoeffizienten µ über der Richtung x. Er stellt also ebenfalls eine Art Wanne dar, wobei analog sich hierbei darauf bezieht, dass das gleiche haptische Empfinden ausgelöst wird, auch wenn, wie es hier darstellt ist, die Ausdehnung des Objekts 2 in der vertikalen Richtung y kleiner als in der horizontalen Richtung x ist.A horizontal progression of the coefficient of friction μ in the direction x is shown below the representation of the detail from the operating surface 1 . The profile of the coefficient of friction μ corresponds here approximately to the profile of a type of trough, so that the object 2 can be felt haptically, at least in the horizontal direction x, like a virtual trough in the operating surface 1 . This trough thus provides the finger 4 with a certain amount of guidance, so that the localization of the finger within the object 2 can be determined simply and intuitively solely via the sense of touch. In the edge area within the border line 3 then increases, as shown in 1 can be seen from the plot of the friction coefficient µ in the horizontal direction x, the friction coefficient ent responding to indicate to a person operating the operating surface 1 via the finger 4, even without the person having to look at the operating surface 1, that the finger is getting into the edge area and is leaving the switchable object 2 when crossing the border line 3 with a swiping movement. The friction in the vertical direction y is also plotted. In the course denoted by a), the coefficient of friction μ runs in the direction y analogously to the course of the coefficient of friction μ in the direction x. It therefore also represents a type of trough, with analog here referring to the fact that the same haptic sensation is triggered, even if, as is shown here, the extent of the object 2 in the vertical direction y is smaller than in the horizontal direction x is.

Alternativ dazu könnte der Verlauf des Reibungskoeffizienten µ auch in der in b) dargestellten Art ausgestaltet sein. Anstelle eines abgesenkten schaltbaren Objekts 2 wäre das Objekt 2 in diesem Fall in der vertikalen Richtung y erhaben, sodass hier quasi ein virtueller Taster oder Schalter entsteht, welcher gefühlt aus der real ebenen Fläche der Bedienfläche 1 herausragt. Beide Varianten sind dabei prinzipiell möglich.As an alternative to this, the course of the coefficient of friction μ could also be designed in the manner shown in b). Instead of a lowered switchable object 2, the object 2 would be raised in the vertical direction y in this case, so that a virtual button or switch is created here, which protrudes from the real flat surface of the operating surface 1. In principle, both variants are possible.

In der Darstellung der 2 ist an einem weiteren Objekt 2, hier einem ovalen Taster ein Aufbau gezeigt, bei dem sowohl in der vertikalen Richtung y als auch in der horizontalen Richtung x durch den Verlauf des Reibungskoeffizienten µ ein erhabener Verlauf des Objekts 2 als haptische Rückmeldung erzeugt wird. Das Objekt 2 fühlt sich für den Finger 4 der die Bedienfläche 1 bedienenden Person also als erhabener bzw. vorstehender Taster, Schalter oder dergleichen an.In the representation of 2 a structure is shown on another object 2, here an oval button, in which a raised profile of the object 2 is generated as haptic feedback both in the vertical direction y and in the horizontal direction x through the profile of the coefficient of friction μ. The object 2 feels to the finger 4 of the person operating the control surface 1 as a raised or protruding button, switch or the like.

Vergleichbares gilt auch für das in der Darstellung der 3 gezeigte Objekt 2, hier wiederum ein rechteckiges Objekt 2. Auch dieses ist im Wesentlichen als erhabenes Objekt 2 über der Bedienfläche 1 zu fühlen, was durch den im Bereich des Objekts 2 erhöhten Reibungskoeffizienten µ über der jeweiligen Richtung x, y zu erkennen ist. Als Besonderheit ist es hier so, dass im Randbereich der Reibungskoeffizient µ ausgehend von einem Ausgangswert zuerst auf einen ersten Randwert abfällt, dann auf einen zweiten Randwert ansteigt, welcher vorzugsweise größer als der Ausgangswert ist, bevor er dann erneut im Bereich der Umrandungslinie 3 abfällt, wobei der dort erreichte Randwert kleiner als der Ausgangswert ist und vorzugsweise dem Reibungswert auf der hinsichtlich der Reibung nicht modulierten Bedienfläche 1 entspricht. Dieser besondere Verlauf des Reibungskoeffizienten µ im Randbereich und beim Überschreiten der Umrandungslinie 3 ergibt ein sehr realistisches haptisches Feedback, welches einen virtuellen Taster darstellt, welcher sich sehr eng an dem haptischen Feedback eines tatsächlichen Tasters orientiert, welcher typischerweise im Randbereich eine kleine Fuge aufweist, bevor das Material nach einer Umrandung des eigentlichen Tasters zurücktritt.The same applies to the representation of the 3 shown object 2, here again a rectangular object 2. This can also essentially be felt as a raised object 2 over the control surface 1, which can be recognized by the increased coefficient of friction μ in the area of the object 2 over the respective direction x, y. A special feature here is that in the edge area, the coefficient of friction µ, starting from an initial value, first drops to a first edge value, then increases to a second edge value, which is preferably greater than the initial value, before it then drops again in the area of the border line 3. the edge value reached there being smaller than the initial value and preferably corresponding to the friction value on the operating surface 1 which is not modulated with regard to friction. This special course of the coefficient of friction µ in the edge area and when crossing the border line 3 results in a very realistic haptic feedback, which represents a virtual button, which is very closely based on the haptic feedback of an actual button, which typically has a small gap in the edge area before the material recedes after a border of the actual button.

Als weitere Besonderheit befindet sich hier in dem Profil des Reibungskoeffizienten µ sowohl in der vertikalen Richtung y als auch in der horizontalen Richtung x in etwa zentral ein Bereich, in dem die Reibung geringfügig abnimmt, um so den Mittelpunkt des Objekts 2 haptisch fühlbar zu machen, was die Orientierung auf der Fläche des Objekts 2 für den Finger 4 erleichtert. Selbstverständlich müsste diese haptische Markierung nicht genau in der Mitte des Objekts 2 liegen und selbstverständlich könnte diese statt mit einer Verringerung der Reibung, also einer fühlbaren Kuhle, auch mit einer Erhöhung der Reibung, also einer fühlbaren Erhebung bzw. Noppe, einhergehen.Another special feature here is an area in the profile of the coefficient of friction µ both in the vertical direction y and in the horizontal direction x, in which the friction decreases slightly in order to make the center of the object 2 haptically perceptible. which facilitates orientation on the surface of the object 2 for the finger 4. Of course, this haptic marking does not have to be exactly in the middle of the object 2 and of course it could also be accompanied by an increase in friction, ie a tangible elevation or nub, instead of a reduction in friction, ie a tangible hollow.

In der Darstellung der 4 ist eine weitere Variante gezeigt. Das dort dargestellte Element 5 ist kein schaltbares Objekt, sondern dient lediglich zur Führung des Fingers 4 über der Bedienfläche 1. Es kann beispielsweise als Steg in der in 4 dargestellten Art und Weise ausgebildet sein und dient dabei als reine Trennung oder Markierung auf der Bedienfläche 1 und hat keine Schaltfunktion. Ein solcher Steg kann dennoch sehr komfortabel eingesetzt werden, um beispielsweise einzelne Blöcke einer größeren Tastatur mit jeweils mehreren schaltbaren Flächen fühlbar voneinander zu trennen oder dergleichen.In the representation of 4 another variant is shown. The element 5 shown there is not a switchable object, but only serves to guide the finger 4 over the operating surface 1. It can be used, for example, as a bridge in the 4 Be formed in the manner shown and serves as a pure separation or marking on the control surface 1 and has no switching function. Such a bridge can still be used very conveniently, for example, to separate individual blocks of a larger keyboard, each with several switchable surfaces, from one another, or the like.

In der Darstellung der 5 ist nochmals analog zur Darstellung in 1 die Ausbildung eines schaltbaren Objekts 1 dargestellt, welches im Wesentlichen wieder einen Verlauf seines Reibungskoeffizienten µ in der Art einer Wanne aufweist, wobei hier nur die horizontale Richtung x betrachtet wird. Wie es durch den Finger 4 und einen mit 6 bezeichneten Punkt angedeutet ist, welcher zusammen mit der Umrandungslinie 3 auf einem Touchdisplay beispielsweise auch dargestellt sein kann, handelt es sich bei dem hier dargestellten schaltbaren Objekt 2 um einen virtuellen Schieberegler. Dieser Schieberegler kann nun entlang der horizontalen Richtung x verschoben werden, beispielsweise um die Helligkeit einer Beleuchtung einzustellen, eine Lautstärke oder Ähnliches. Dabei sind verschiedenartige Verläufe des Reibungskoeffizienten µ zur Unterstützung des haptischen Feedbacks eines solchen virtuellen Schiebereglers 6 an die diesen mit ihrem Finger 4 bedienende Person möglich.In the representation of 5 is again analogous to the representation in 1 the formation of a switchable object 1 is shown, which essentially again has a profile of its coefficient of friction μ in the manner of a trough, with only the horizontal direction x being considered here. As is indicated by the finger 4 and a point labeled 6, which can also be shown together with the border line 3 on a touch display, for example, the switchable object 2 shown here is a virtual slider. This slider can now be moved along the horizontal direction x, for example to set the brightness of a light, volume or similar. Various courses of the coefficient of friction μ are possible to support the haptic feedback of such a virtual slider 6 to the person operating it with their finger 4 .

In dem mit a) bezeichneten Verlauf des Reibungskoeffizienten µ in vertikaler Richtung x ist durch einzelne Zwischenwerte des Reibungskoeffizienten µ, welche sich hier als Hügel darstellen, eine Rasterung des virtuellen Schiebereglers 6 des schaltbaren Objekts 2 möglich. In der Darstellung des Verlaufs des Reibungskoeffizienten µ gemäß b) lassen sich lokale Klickeffekte während des Verschiebens des virtuellen Schiebereglers 6 in der horizontalen Richtung x realisieren. Die Darstellung des Verlaufs des Reibungskoeffizienten µ in horizontaler Richtung x gemäß c) stellt asymmetrische Effekte dar, welche beispielsweise in der Art eines Fischschuppeneffekts beide hin zu einer Erhebung im Zentrum ausgerichtet sind, um so ein Verschieben des virtuellen Schiebereglers 6 in Richtung des Zentrums zu unterstützen und in einer Richtung weg vom Zentrum entsprechend zu erschweren. In der Darstellung des Verlaufs des Reibungskoeffizienten µ in der horizontalen Richtung x in d) sind Reibungswellen dargestellt, welche eine Federkraft simulieren.In the course of the coefficient of friction μ in the vertical direction denoted by a) in the vertical direction x, individual intermediate values of the coefficient of friction μ, which are shown here as hills, indicate a grid of the virtual slider 6 of the switchable Object 2 possible. In the representation of the course of the coefficient of friction μ according to b), local click effects can be realized during the displacement of the virtual slider 6 in the horizontal direction x. The representation of the course of the coefficient of friction µ in the horizontal direction x according to c) represents asymmetrical effects, which are both aligned towards a raised point in the center, for example in the manner of a fish scale effect, in order to support a shifting of the virtual slider 6 in the direction of the center and to aggravate accordingly in a direction away from the center. In the representation of the course of the coefficient of friction μ in the horizontal direction x in d), friction waves are shown which simulate a spring force.

Diese einzelnen Effekte der 5a) bis 5d) zeigen dabei jeweils nur einzelne Möglichkeiten, welche untereinander auch kombiniert zum Einsatz kommen können. Sie können dabei sowohl in einer wannenförmigen Ausgestaltung des prinzipiellen zugrunde liegenden Verlaufs des Reibungskoeffizienten µ genutzt werden, wie es hier dargestellt ist. Prinzipiell wäre auch ein Einsatz bei einem grundlegend eine Erhebung des Objekts 2 darstellenden Verlauf des Reibungskoeffizienten µ, wie er beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt ist, mit einer entsprechenden Ergänzung durch die hier dargestellten verschiedenen Arten von Zwischenwerten der Reibung denkbar.These individual effects of 5a) until 5d ) only show individual options, which can also be used in combination with each other. They can be used both in a trough-shaped configuration of the fundamental course of the coefficient of friction μ, as is shown here. In principle, it would also be possible to use the course of the coefficient of friction μ, which basically represents an elevation of the object 2, as is the case, for example, in FIGS 2 and 3 is shown, is conceivable with a corresponding addition of the various types of intermediate values of friction shown here.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 2019/0345185 A1 [0003]

Claims

Method for generating haptic feedback on an operating surface (1) that can be operated by finger touches and movements, for which purpose a coefficient of friction (µ) is modulated between a finger (4) and the operating surface (1), the position of the finger (4) on the operating surface (1) is detected, and at least one operable flat object (2) is displayed on the operating surface (1), characterized in that the flat object (2) is a switchable object (2) surrounded by a border line (3). is formed, with a wiping movement of the finger (4) sweeping over the border line (3) in the direction of the object (2) or out of the object (2) a noticeable change in the coefficient of friction (µ) between the finger (4) and the operating surface (1) is generated.

procedure after claim 1 , characterized in that in at least one direction (x, y) of the area spanned by two directions (x, y) within the border line (3) the coefficient of friction (µ) is greater than outside this area and towards the border line (3). or at least falls when the border line (3) is exceeded.

procedure after claim 2 , characterized in that the coefficient of friction (µ) to the boundary line (3) of the surface of the object (2) from inside the object (2) outwards in the at least one direction (x,y) from an initial value first to a first edge value decreases, then increases to a second edge value, and thereafter decreases to a third edge value which is less than the first edge value or the baseline value.

procedure after claim 1 , 2 or 3 , characterized in that in at least one direction (x, y) of the area spanned by two directions (x, y) within the border line (3) the coefficient of friction (µ) is specified to be smaller than outside this area and towards the border line (3). or at least increases when the boundary line (3) is exceeded.

Procedure according to one of claims 2 until 4 , characterized in that the coefficient of friction (µ) runs analogously in both of the directions (x,y) through which the area is spanned within the border line (3).

Procedure according to one of claims 2 until 4 , characterized in that the coefficient of friction (µ) decreases in one of the two directions (x,y) through which the surface is spanned, towards the border line (3) or at least when the border line (3) is exceeded, and in the other direction the Directions (x, y) towards the border line (3) or at least when the border line (3) is exceeded.

Procedure according to one of claims 2 until 6 , characterized in that several areas are provided in the area within the border line (3) in at least one of the two directions (x, y) through which the area is spanned, in which the coefficient of friction (µ) to an intermediate value, which is larger or smaller than an average value in the area within the border line (3) is changed.

procedure after claim 7 , characterized in that the intermediate value is predetermined to be smaller than the change in the value of the coefficient of friction (µ) in the area of the border line (3).

Procedure according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that in at least one direction (x,y) of the area spanned by two directions (x,y) within the border line (3), the coefficient of friction (µ) changes in the center of the area.

Procedure according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the course of the coefficient of friction (µ) is continuously specified.

Procedure according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the coefficient of friction (µ) is changed locally by means of surface vibrations and/or an electrostatic charge on the surface of the control panel (1).

Device with a control surface (1), which is used to carry out the method according to one of Claims 1 until 11 set up and arranged in particular in a vehicle.