KR102371361B1 - 장치용, 특히 차량 요소용 작동 유닛 - Google Patents
장치용, 특히 차량 요소용 작동 유닛 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102371361B1 KR102371361B1 KR1020197009328A KR20197009328A KR102371361B1 KR 102371361 B1 KR102371361 B1 KR 102371361B1 KR 1020197009328 A KR1020197009328 A KR 1020197009328A KR 20197009328 A KR20197009328 A KR 20197009328A KR 102371361 B1 KR102371361 B1 KR 102371361B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- touch panel
- actuator
- control panel
- unit
- housing
- Prior art date
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
- B60K35/25—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using haptic output
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/50—Instruments characterised by their means of attachment to or integration in the vehicle
-
- B60K37/06—
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/96—Touch switches
-
- B60K2350/1028—
-
- B60K2350/2021—
-
- B60K2350/2082—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/128—Axially displaceable input devices for instruments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/143—Touch sensitive instrument input devices
- B60K2360/1438—Touch screens
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/20—Optical features of instruments
- B60K2360/33—Illumination features
- B60K2360/34—Backlit symbols
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/40—Hardware adaptations for dashboards or instruments
- B60K2360/48—Sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
- B60K2360/68—Features of instruments
- B60K2360/691—Housings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
- B60K2360/816—Fastening of displays or touch screens
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/40—Instruments specially adapted for improving the visibility thereof to the user, e.g. fogging prevention or anti-reflection arrangements
- B60K35/425—Anti-reflection arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
- B60K35/60—Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/96—Touch switches
- H03K2217/96042—Touch switches with illumination
- H03K2217/96046—Key-pad combined with display, back-lit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/96—Touch switches
- H03K2217/96062—Touch switches with tactile or haptic feedback
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Vehicle Step Arrangements And Article Storage (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
장치용, 특히 차량 요소용 작동 유닛에는 제어 패널(12)을 가지고 또한 장치, 특히 차량 계기판 또는 차량 중앙 콘솔 내에 부착되기 위해 제공되는 하우징(10)이 마련되어 있고, 상기 제어 패널(12)은 상기 하우징(10)에 탄성적으로 장착된다. 나아가, 상기 제어 패널(12)의 사용이 검출된 때 상기 제어 패널(12)을 배타적으로 기계적으로 여기시키기 위한 엑츄에이터(16)가 제공되고, 상기 제어 패널은 터치 감응 터치 패널(13)의 전면을 형성한다. 마지막으로, 상기 작동 유닛은 또한 상기 제어 패널(12)의 사용이 검출된 때 상기 엑츄에이터에 의해 또는 다른 엑츄에이터(16)에 의해 기계적으로 여기될 수 있고 또한 상기 하우징(10) 상에 및/또는 그 내에 탄성적으로 장착되고 또한 상기 제어 패널(12)을 기계적으로 여기시킬 수 있는 상기 엑츄에이터(16)를 활성화시켰을 때 상기 하우징(10)의 움직임을 필수적으로 보상하기 위해 움직일 수 있는 진동 보상 질량(20)을 포함한다. 상기 작동 유닛은 디스플레이 유닛(32) 및 이로부터 분리되어 있는 백라이트 유닛(34)을 가지는 백라이트 디스플레이(17)를 가진다. 상기 백라이트 유닛(34) 또는 상기 디스플레이 유닛(32)은 진동 보상 질량들(20)로서 개별적으로 또는 함께 작동할 수 있다.
Description
본 특허 출원은 2016년 9월 9일에 출원된, 독일 국내 특허 출원 제 10 2016 116 970.6호의 우선권을 주장하고, 그 내용은 여기에 참조에 의해 본 PCT 출원의 주제에 속한다.
본 발명은 장치용 작동 유닛에 관한 것으로서, 이 장치는 특히 차량 요소이다. 본 발명은 특히 힘 보상을 갖는 능동적 햅틱 피드백을 가지는 작동 유닛에 관한 것으로서 이로써 이 능동적 햅틱 피드백으로 인해 이 작동 유닛 내에서 발생하는 진동들은 보상되거나 또는 적어도 감쇄된다.
자동차 내의 디스플레이 조립체들에는 종종 능동적 햅틱 피드백 (힘 피드백)이 구비되어 있다. 무시할 수 없는 질량을 가지는 제어 패널 상에서 피드백을 트리거링하는 것은 이것이 설치 상황에 따라서, 자동차 내에서 기생 잡음(parasitic noise) 또는 진동들(vibrations)로 이어질 수 있기 때문에, 차량으로의 어떠한 용납될 수 없는 동력(dynamic force) 전달을 생성해서는 안된다.
게다가, 햅틱 피드백은 차량 내의 부착물의 탄성에 대체로 독립적이어야 한다.
능동적 햅틱 피드백이 구비된 장치는 필수적으로 제어 패널(예. 디스플레이), 및 이 제어 패널을 움직이기 위한 엑츄에이터를 포함하는데, 이 제어 패널은 스프링 시스템을 통해 장치 하우징에 탄성적으로 장착된다. 도 2는 이러한 장치 구조 내에서 작동시 힘들을 보여준다.
햅틱 피드백을 생성하기 위해, 이 디스플레이는 특정 경로(x1(t)) 만큼 그 안착 위치(resting position)로부터 변위된다. 디스플레이 가속도(a1(t))는 30 m/s2 이상의 값들을 취할 수 있는데, 이것은 0.5 kg보다 더 큰 움직이는 디스플레이 질량(m1) 및 통상적으로 작은 하우징 질량(m2)이 주어질 때, 차량 내에 장치 부착물 상의 무시할 수 없는 동력(F2(t))으로 이어진다.
장치 마운팅 또는 부착물이 뻣뻣하다면(경식 스프링 시스템(stiff spring system, c2, d2)), 이 일시적으로 빠르게 변할 수 있는 힘은 차량 내에 용납할 수 없는 잡음들 또는 진동들을 야기시킨다.
한편, 부착물이 유연하다면(연식 스프링 시스템(soft spring system, c2, d2)), 차량 내에서 장치에 대한 설치 공차(installation tolerances)를 유지하는 것이 어렵다. 게다가, 어떤 환경들에서는 추가적인 자유도의 존재를 이용해, 필요한 엑츄에이터 힘 곡선(FAkt(t)), 특히 하우징 움직임(x2(t)), 및 이로써 또한 시스템 내의 추가적인 고유 주파수들을 조정하는 것이 가능하지 않다.
그 입력 패드에 햅틱 피드백이 마련되어 있는, 휴대용 컴퓨터, 특히 랩탑 컴퓨터가 US-B-6 822 635로부터 알려져 있다, DE-U-20 2014 105 258는 터치패드를 구체화하기 위한 일 예를 기술한다.
햅틱 피드백 동안 작동 유닛에 작용하는 그리고, 이로써 작동 유닛을 통해 주변에 작용하는 힘들을 최소화하기 위해, 터치 감응 디스플레이(touch-sensitive display)) 전체가 아니고, 그 일부만 기계적으로 여기(mechanically excite)되는 것이 알려져 있는데, 이 부분은 특히 낮은 중량을 가져야 한다. 이것과 관련하여, DE-A-10 2005 038 161는 실제 디스플레이 상에 배치되는, 터치 패널만 기계적으로 여기시키기 위한 입력 장치를 이용하는 것이 기술되어 있다. 터치 패널 및 디스플레이는 이 점에 있어서 별개의 유닛들로 구체화된다. 하지만, 터치 패널의 기계적인 여기 동안 발생하는 힘들 또한 외란들(disturbances)을 야기시키고 또한 잡음 발전(noise development)으로 이어질 수 있고 또한 원하지 않는, 작동 유닛의 주변을 기계적으로 여기시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 능동적 햅틱 피드백을 가지는 작동 유닛에 대한 디자인을 제공하는 데 있는데, 이 디자인은 기생 잡음들 및 진동들의 발전에 있어서 개선된다.
이 목적을 달성하기 위해, 제1 변형에 따르면 본 발명은 장치용, 예를 들어 차량 요소용 작동 유닛, 특히 인간-기계 인터페이스(MMI 또는 HMI)을 제안하는데, 상기 작동 유닛에는
- 제어 패널을 가지고 또한 장치, 특히 차량 계기판 또는 차량 중앙 콘솔 내에 부착되기 위해 제공되는 하우징,
- 이때 상기 제어 패널은 상기 하우징에 및/또는 그 내에 탄성적으로 장착되고,
- 상기 제어 패널의 작동이 검출된 때 상기 제어 패널을 기계적으로 여기시키기 위한 적어도 하나의 엑츄에이터, 및
- 디스플레이 표면을 가지는 디스플레이 유닛이 마련되어 있고,
- 상기 제어 패널은 상기 제어 패널의 접촉을, 공간적으로 분해된 방식으로, 검출하기 위한, 터치 감응 터치 패널의 전면을 형성하고,
- 이때 상기 터치 패널은 상기 디스플레이 유닛으로부터 분리되어 배치되고, 또한,
- 이때 상기 적어도 하나의 엑츄에이터는 상기 제어 패널의 접촉이 검출된 때 상기 터치 패널을 기계적으로 여기시키고,
- 상기 하우징에 및/또는 그 내에 탄성적으로 장착되거나 및/또는 상기 터치 패널에 탄성적으로 장착되는 보상 중량(compensation weight), 이때 상기 보상 중량은 상기에서 언급된 엑츄에이터에 의해 또는 상기 터치 패널이 기계적으로 여기될 때 상기 하우징에 작용하는 힘들을 보상하기 위한 다른 엑츄에이터에 의해 기계적으로 여기될 수 있고,
- 이때
- 상기 디스플레이 유닛은 상기 보상 중량을 형성하고
및/또는
- 상기 디스플레이 유닛은 상기 디스플레dl 유닛에 후광을 비추기 위한 백라이트 유닛을 가지고, 이때 상기 백라이트 유닛은 상기 디스플레이 유닛으로부터 분리되어 배치되고 또한 상기 보상 중량을 형성한다.
본 발명의 제1 변형에 따르면, 힘 피드백은 단지 터치 패널의 기계적인 여기만을 이용해 실현된다. 터치 패널은 디스플레이 표면 앞에 배치되는 디스플레이 유닛의 공간적으로 분해된 터치 감응 제어 패널을 형성한다. 본 발명에 따르면, 터치 패널은 이로써 디스플레이 유닛으로부터 분리되어 배치되고 이에 대하여 움직일 수 있다. 나아가, 터치 패널, 심지어 더 큰 표면적을 갖는 디스플레이들은 그 자체 중량에 있어서 상대적으로 가벼워서, 터치 패널의 기계적인 여기 동안 불가피하게 발전하는 하우징에 작용하는 진동들은 상대적으로 미미하다.
하우징 상에 그리고 하우징이 그 위에 또는 그 내에 배치되는 장치 상에 미치는 터치 패널의 기계적 여기의 효과들을 더 감소시키기 위해, 본 발명의 이 제2 변형에 따르면, 터치 패널이 여기된 때, 보상 중량이, 특히 위상천이되어(phase-shifted) 여기되는 것이 제안되는데, 이로써 터치 패널을 기계적으로 여기시키는 엑츄에이터의 활성화(activation)로 인한 하우징의 움직임들은 필수적으로 억제된다. 본 발명은 나아가 보상 중량에 대하여, 작동 유닛의 요소로서 보상 중량 기능에 독립적으로 요구되는 작동 유닛의 요소가 이용되는 것을 제공한다. 이 경우에 있어서, 예를 들어, 디스플레이 유닛 그 자체 또는 디스플레이 유닛을 위한 백라이트 유닛 또는 양자 모두가 고려될 수 있다.
디스플레이 유닛은 필수적으로 선택적으로 입사광 및/또는 백라이팅 광을 통과시키거나 또는 차단하도록 처리한다. 디스플레이 유닛은 통상적으로 LCD 디스플레이로 구체화된다. 백라이트 유닛은 광원들을 가지고, 또한 대체적으로, 반드시 필요한 것은 아니지만, 백라이팅 광의 확산(diffusion)을 균등하게 하기 위한 산광기(diffusor)를 가진다. 이 양 유닛들, 즉 디스플레이 유닛 및 백라이트 유닛이 보상 중량을 위해 사용된다면, 기계적으로 여기된 터치 패널에 대한 이들의 위상천이된 움직임은 터치 패널 및, 디스플레이 유닛과 백라이트 유닛의 조합은, 예를 들어 광 공백(light gap, 공백-유사 간격(gap-like interval))에 의해, 서로 분리되는 별도의 요소들이라는 사실로 인해 가능하다. 요소들 중 하나, 디스플레이 유닛 또는 백라이트 유닛이 보상 중량으로서 작용한다면, 이때 백라이트 유닛 및 디스플레이 유닛은 서로로부터 분리되어 구체화되어야 하고 이 2 개의 유닛들 중 하나는 터치 패널에 대하여 위상천이되어 기계적으로 여기가능해야 한다. 백라이트 유닛이 산광기 특성들을 가지지 않는다면, 산광기는 유용하게, 특히 백라이트 유닛과 디스플레이 유닛 사이에, 예를 들어 디스플레이 유닛의 뒤에 고정되어, 배치된다.
본 발명의 유리한 일 개선에 있어서 통상적으로 터치 패널은 특히 강화 유리로 만들어지는 보호 층, 및 예를 들어 저항성, 용량성 또는 광학적 방식으로 작동하는 센서 층을 가지고, 또한 그 사이에 광-투과성 반사방지 층을 가지고, 이것들은 서로 결합되어 제공된다. 반사방지 층은 예를 들어 편광 필터로서 특히 선형 또는 원형 편광 필터로서 구체화될 수 있다.
보상 중량이 특히 터치 패널의 여기 움직임에 대하여, 180°위상천이되어 움직일 수 있을 때 특히 유리하고, 이때 보상 중량의 움직임 타격(movement stroke)은 적어도 보상 중량의 질량에 대한 터치 패널의 질량의 비를 고려하여 선택된다.
본 발명의 유리한 일 실시예에 있어서, 보상 중량은 디스플레이 유닛에 벡터적으로 반대되게 여기될 수 있는 것이 제공될 수 있다. 나아가 엑츄에이터 또는 엑츄에이터들에 의해 여기된 때 터치 패널 및 보상 중량의 움직임 타격들이 디스플레이 유닛 및 백라이트 유닛의 특정 질량들의 비 및/또는 터치 패널 및 보상 중량의 질량 중심들의 위치 사이의 관계 및/또는 하우징에서 터치 패널과 보상 중량의 특정 탄성 베어링들의 스프링 감쇄 요소들 및/또는 상호 벡터적으로 반대되는 터치 패널과 보상 중량의 움직임 타격들 또는 움직임 타격 성분들의 크기의 함수로서 디자인되는 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 유리한 다른 실시예에 있어서, 터치 패널과 보상 중량 모두를 움직이기 위한 공통 엑츄에이터가 마련되고, 이때 엑츄에이터는 엑츄에이터 요소를 가지고, 그 길이는 가변되고 또한 서로로부터 멀리 향하는 2 개의 단부들(ends)을 가지고, 이들 사이의 거리는 반대되는 움직임에 의해 변하는 것이 가능하고, 이 두 요소들, 터치 패널 및 보상 중량을 기계적으로 여기시킬 목적으로 그 중 일 단부는 터치 패널에 기계적으로 연결되고 타 단부는 보상 중량에 기계적으로 연결되는 것이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 엑츄에이터 또는 엑츄에이터들은 전기기계적으로 또는 압전식으로 작동하도록 제공될 수 있다.
본 발명은 도면들을 참조하고 또한 복수의 예시적인 실시예들을 이용해 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 터치 스크린의 터치 패널이 디스플레이로부터 분리되고 또한 이에 대하여 움직일 수 있게 구체화되어 있는 본 발명의 예시적인 제1 실시예를 보여준다.
도 2는 능동적 햅틱 피드백을 갖는 작동 유닛 내에서 발생하는 힘들을 대략적으로 보여준다.
도 3은 보상 질량으로서 평형추(counterweight)의 진보적 이용 동안 발생하는 힘들을 대략적으로 보여준다.
도 4는 작동 유닛 내에서 반대힘을 가지지 않는, 햅틱 피드백의 일 디자인을 대략적으로 보여준다.
도 5는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따라 기계적인 홀더 상에 전체 임펄스들 또는 전체 힘들을 발생시키지 않고 조작자 인터페이스에 임펄스를 전달하기 위한 기계적인 구조의 대략적인 도시이다.
도 6은 압전식으로 작동하는 엑츄에이터를 갖는, 예시적인 제3 실시예의 대략적인 도시이다.
도 7은 (힘 감지) 힘 검출을 작동시키기 위한 장치에 의해 확장되는, 도 5에 따른 구조의 개념 확장이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 제4 실시예를 보여준다.
도 9는 본 발명의 예시적인 제5 실시예를 대략적으로 보여준다.
도 1은 터치 스크린의 터치 패널이 디스플레이로부터 분리되고 또한 이에 대하여 움직일 수 있게 구체화되어 있는 본 발명의 예시적인 제1 실시예를 보여준다.
도 2는 능동적 햅틱 피드백을 갖는 작동 유닛 내에서 발생하는 힘들을 대략적으로 보여준다.
도 3은 보상 질량으로서 평형추(counterweight)의 진보적 이용 동안 발생하는 힘들을 대략적으로 보여준다.
도 4는 작동 유닛 내에서 반대힘을 가지지 않는, 햅틱 피드백의 일 디자인을 대략적으로 보여준다.
도 5는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따라 기계적인 홀더 상에 전체 임펄스들 또는 전체 힘들을 발생시키지 않고 조작자 인터페이스에 임펄스를 전달하기 위한 기계적인 구조의 대략적인 도시이다.
도 6은 압전식으로 작동하는 엑츄에이터를 갖는, 예시적인 제3 실시예의 대략적인 도시이다.
도 7은 (힘 감지) 힘 검출을 작동시키기 위한 장치에 의해 확장되는, 도 5에 따른 구조의 개념 확장이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 제4 실시예를 보여준다.
도 9는 본 발명의 예시적인 제5 실시예를 대략적으로 보여준다.
도 1은 진보적인 작동 유닛의 예시적인 제1 실시예를 보여준다. 작동 유닛은 제어 패널(12)을 갖는 터치 스크린(11)이 배치되는 하우징(10)을 가진다. 터치 스크린(11)은 공기 간격(air gap, 15)에 의해 디스플레이(17)로부터 분리되어 배치되는 터치 감응 터치 패널(13)을 가진다. 터치 패널(13)은 14에서 하우징(10)에 탄성적으로 연결되어 측면으로 움직일 수 있거나 또는 측면 움직임 성분을 가진다. 유효한 구동 시(터치 패널의 접촉 및 그 위의 약간의 압력) 햅틱 힘 피드백을 생성하기 위해, 터치 패널(13)은 예를 들어 압전식으로 또는 전자기계적으로 작동하는 엑츄에이터(16)를 이용해 기계적으로 여기될 수 있다. 하나의 또는 복수의 경로 센서들(19)은 터치 패널(13) 상에서 아래 방향으로의 압력 및 이로 인한 작동 유닛의 유효한 구동을 검출한다(힘 감지). 수직 방향으로 터치 패널(13)의 이 탄성적 장착은 도 1 뿐 아니라 다른 도면들에도 도시되어 있지 않다.
공기 간격(15)으로 인해, 고정되게 배치되어 있는 디스플레이(17)에 독립적으로, 먼저 터치 패널(13) 상에서 아래 방향으로의 압력이 있을 수 있다. 엑츄에이터(16)는 사용자에게 터치 패널(13)의 구동(actuation)의 촉각적 "인지 (acknowledgement)"를 제공한다.
도 1에 지시된 바와 같이, 터치 패널(13)은, 예를 들어, 강화된 커버 유리 또는 커버 층(13a), 반사방지 층(13b), 및 예를 들어 용량성, 저항성, 또는 광학적 방식으로 작동하는, 실제 터치 감응 층(13c)을 가지는, 3층 구조를 가진다.
도 1에 따른 구조의 장점은 힘 피드백에 대하여 기계적으로 여기되는 질량이 상대적으로 작아서, 하우징에 대한 그리고 하우징으로부터 설치 환경(예. 계기판, 중앙 콘솔)에 대한 기계적인 피드백은 상대적으로 미미하다.
이 피드백을 더 감소시키기 위해, 기계적으로 여기된 터치 패널(13)에 대하여 위상천이되는, 작동 유닛의 요소를 여기시키는 것이 가능하다.
이하에서는, 힘 피드백을 갖는 작동 유닛 내에서 질량 보상의 개념을 도 2 내지 도 4를 이용해 설명할 것이다.
본 발명의 유리한 개선의 일 예에 있어서, 엑츄에이터(16)와 하우징(10) 사이에 탄성적으로 장착되어 움직일 수 있는 평형추(20)(스프링 질량 시스템(22) 참조)의 이용이 하우징(10) 상에 작용하는 힘들을 보상하기 위해 제안된다(도 2 및 도 3).
추가적인 스프링 질량 시스템(22 또는 c3, d3, m3)의 적절한 디자인이 주어지면, 차량에 작용하는 최종 힘(F2(t))은 제거될 수 있다(만유인력으로 인해 발생하는 정적인 힘들(static forces)은 잡음들 또는 진동들의 발달에 어떠한 역할도 하지 않는다).
주어진 디스플레이 움직임(x1(t))에 있어서, 움직임(x2(t))/장치 하우징의 움직임 및 이로 인한 장치 부착물 상에의 힘(F2(t))은 이하의 조건들 하에서 제거될 수 있다:
이것은 평형추(20)의 움직임으로 귀결된다:
이러한 조건들 하에서, 장치 부착물(18)의 탄성도 또한 햅틱 피드백에 영향을 미치지 않는다. 평형추(20 또는 m3)는 대체적으로 설치 공간에 의해 제한되고 또한 디스플레이 질량(m1)보다 더 작다. 이상적으로 엑츄에이터(16)의 일 부분으로서 구체화될 수 있다.
본 발명은
- 주변에 작용하는 동력 없이 질량을 갖는 표면들 상에 햅틱 피드백을 생성하는 것,
- 장치 부착물의 탄성도에 독립적인 작동 장치 내에 햅틱 피드백을 생성하는 것을 가능하게 해준다.
도 4는 반대힘이 없는 햅틱 피드백을 갖는 장치를 보여준다.
도시된 예에 있어서, 엑츄에이터(20)는 솔레노이드로서 구체화되어 있고 또한 하우징(10) 상에 탄성적으로 장착되고 또한 엑츄에이터 코일을 갖는 스테이터 시트 패킷(stator sheet packet, 스테이터(stator, 26)), 및 제어 패널을 갖는 디스플레이에 단단히 연결되는 앵커 시트 패킷(앵커(anchor, 28))를 가진다. 스테이터(26)는 움직일 수 있는 평형추(20)를 형성한다. 솔레노이드 내의 공기 간격을 조정할 때, 서로에 대한 디스플레이 및 보상 중량(20)의 최대 이동이 고려되어야 한다. 스테이터(26)는 하우징(10) 상에 (스프링 질량 시스템(22)) 탄성적으로 장착되지만, 또한 대신, 제어 패널(12)에 탄성적으로 연결될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 따르면, 터치 패널(13)이 여기서 이동가능하고 또한 백라이트인 작동 요소와, 디스플레이를 갖는 제어 패널의 가능한 기계적 조립체들이 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다. 이 도면들에서 사용되는 참조부호들이 도 1 내지 도 4에서 사용되는 것들과 동일할 때, 이들은 구조적으로 또는 기능적으로 동일한 요소들을 지시한다.
도 5에 따르면, 그 구동 후 엑츄에이터(16)는 이에 부착되지만 서로로부터 분리되어 있는 2 개의 요소들, 특히 디스플레이 표면(33)을 갖는 (예. LCD) 디스플레이 유닛(32) 및 디스플레이 유닛(32)을 위한 백라이트 유닛(34)을 포함하는, 디스플레이(17)와 터치 패널(13)의 가속도 및 움직임으로 이어지는 힘들을 생성한다. 터치 패널(13)과 디스플레이(17)의 움직임들은 x1 및 x3으로 표지되어 있다. 엑츄에이터(16)는 필수적으로 서로에 대해 180°만큼 위상천이된 방식으로 터치 패널(13)과 디스플레이(17)를 움직이는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 엑츄에이터(16)는 예를 들어, 전자석(electromagnet), 압전요소(piezoelement) 등으로서 디자인될 수 있다. 도 5에 도시된 엑츄에이터(16)의 배치는 가능한 종류의 일 실시예이다. 일반적으로 엑츄에이터(16)의 통합은 단순히 터치 패널(13)과 디스플레이(17)에 의한 움직임들(x1 및 x3)의 결과 도입(resulting initiation)을 이용해 결정되는데, 이것은 예를 들어 엑츄에이터(16)의 디스플레이(17) 아래에의 배치로 인해 발생할 수 있다.
도 6은 피에조엑츄에이터(piezoactuator, 16)를 갖는 예시적인 일 실시예를 보여준다. 엑츄에이터(16)는 전압이 적용될 때 기계적으로 변형되는 압전 물질(35)을 가진다. 터치 패널(13)과 디스플레이(17)는 엑츄에이터(16)의 압전 물질(35)의 서로 다른 측면들에 기계적으로 연결되어 있다.
터치 패널(13)은 사용자에 의해 접촉될 수 있는 표면, 특히 제어 패널(12)을 가진다. 디스플레이(17)는 사용자에 의해 접촉될 수 없고 나아가 터치 패널(13)의 접촉가능한 표면 및 터치 패널(13) 그 자체로부터 공기 간격(15) 만큼 결합해제되어 있다. 엑츄에이터(16)가 특정 입력 수단, 즉 예를 들어 손가락 상에서, 힘의 전달, 예를 들어 펄스를 이용해 여기된 후, 사용자는 터치 패널(13)의 피드백 움직임을 인식하여 제어 유닛과 유효한 상호작용에 뒤따르는 햅틱 피드백이 있게 되는데, 이것은 경로 센서(들)(19)을 이용해 획득된다.
총 펄스 및 총 힘 없이 하우징(10) 내에 기계적 장착은:
- 터치 패널(13)이 디스플레이(17)에 벡터적으로 반대되게 움직일 때, 예. 터치 패널(13)이 양의 X 방향으로 움직이고 동시에 디스플레이(17)가 음의 X 방향으로 움직일 때, 및
- 터치 패널(13)과 디스플레이(17)가 이를 통해 하우징(10)에 각각 탄성적으로 연결되는, 스프링 감쇄 요소들(spring damping elements, 36 및 38)이 터치 패널(13)과 디스플레이(17)로부터 수신된 지역적 펄스(local pulse)가 전체적으로 서로를 보상하도록 디자인될 때,
획득된다.
이 접근은 대체적으로 이하를 필요로 하지 않지만 또한 배제하지도 않는다:
- 터치 패널(13)과 디스플레이(17)에 대한 동등한 질량
- 터치 패널(13)과 디스플레이(17)애 대한 동등한 경로(정도에 따라, x1,x3), 및
- 스프링 감쇄 요소들(36, 38)에 대한 등가.
특히 작동 요소는 이하의 구조를 가진다:
- 움직일 수 있는 터치 패널(13)은 사용자 표면, 예. 결합된 터치 센서 층을 갖는 커버 유리와, 그 사이에 배치되는 반사방지 필터(선형 또는 원형 편광 필터)를 가지고,
- 2 개의 선형 편광기들, TFT 및 색필터 유리, LC 및 그 기능과 관련된 디스플레이 유닛(32)의 모든 성분들을 갖는, LCD 디스플레이(17)를 위한 LC 디스플레이의 LC 셀들, 및 광학적 산광기 코팅들, LED들, 및 모든 관련 요소들을 갖는 LC 디스플레이를 위한 백라이트 유닛(34)(백라이트).
터치 패널(13) 및 디스플레이(17)가 서로에 대해 어떠한 움직임들도 실행할 수 없는, 종래 기술의 터치 스크린들과 비교하여, 본 발명에 따르면, 자유로운 움직임이 요소들 사이에 제공된다. 양 요소들 모두는 터치 스크린들에서 알려져 있기 때문에 이들의 전체 기능을 만족한다. 나아가, 터치 패널(13)과 디스플레이(17)의 상대적 움직임들은 미미하여, 예를 들어 광 탈출(light escaping) 또는 광 분리(separation of light)로 인한, 어떠한 부정적인 광학적 효과들이 검출되지 않는다(1 mm보다 작은 움직임들). 먼지 및/또는 물은 탄성적인 경계(예. 연성 고무 코팅)에 의해 디스플레이로의 침투가 방지된다. 탄성적인 경계(elastic border)는 나아가 광이 디스플레이(17)로부터 탈출하는 것을 방지한다.
전체 터치 스크린이 움직이는 디스플레이 요소를 갖는 장치로부터의 햅틱 피드백에 대한 종래 기술과 비교하여, 본 발명을 이용해, 사용자 표면에 연결되어, 움직이는 질량은 터치 패널(13)의 중량 및 잠재적으로, 기계적으로 이에 연결된 성분들까지 감소시킨다. 나아가, 디스플레이(17), 특히 그 디스플레이 유닛(32) 및/또는 그 백라이트 유닛(34)은, 터치 패널(13)을 위한 보상 중량(20)으로서 작용하고 이로써 전체적으로 장치의 전체 펄스-없는 디자인을 위한 중요한 성분으로서 작용한다. 특히 전체 펄스를 제거하기 위한 추가적인 평형추가 필요치 않고 이로써 시스템 중량은 전체적으로 감소된다.
사용자 표면에 연결되는 성분들의 더 적은 질량으로 인해, 사용자에 대한 더 강한 햅틱 피드백이 동일한 엑츄에이터(16)를 이용해 가능해지거나 또는, 더 작은 엑츄에이터(16)의 디자인이 동일한 인식가능한 피드백으로 가능해진다.
요약하면, 여기에 설명되는 본 발명의 변형을 이용해, 햅틱 피드백은, 특히 장치 주변에 힘 및 펄스 전달 없이, 사용자 인터페이스 상에서 획득된다.
도 7은 터치 패널(13)과 사용자 상호작용 동안 작동하는 힘의 검출을 가지는, 도 5 및 도 6에 따른 개념의 확장을 보여준다(힘 감지).
작동하는 힘의 검출을 위해, 예를 들어 광학적 트랜스미터들(42) 및 리시버들(44)의 복수의 쌍들로 만들어지는, 예. 용량성, 저항성, 인덕터, 또는 광학적 거리 센서 시스템(40)이 제공된다. 사용자로부터 입력이 있을 때, 터치 패널(13)과 디스플레이(17) 사이의 상대적 거리(z)에 있어서의 변화는 터치 스크린(11)의 터치 패널(13)이 수동으로 구동될 때 발생하여, 트랜스미터들(42) 및 리시버들(44)의 하나 또는 복수의 시스템 관측치들(observables)이 이 변화를 검출하기 위해 이용될 수 있다.
상기의 특정 터치 스크린(11)을 위한 거리 센서 시스템(40)은 예를 들어 터치 스크린(11)의 특정 경계들(프레임들) 내에, 통합된다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 예시적인 2 개의 추가 실시예들을 대략적으로 도시하고 있다. 도 5 내지 도 7에 따른 예시적인 실시예들에 있어서는 디스플레이 유닛(32)과 백라이트 유닛(34)을 포함하는 조립체인, 디스플레이(17)가 전체, 보상 중량(20)으로서, 이용되는 한편, 도 8에 따라서는 디스플레이(17)의 백라이트 유닛(34)만 보상 중량(20)으로 이용되고, 또한 도 9에 따라서는 디스플레이(17)의 디스플레이 유닛(32)만 이용된다. 양 경우들에 있어서 이것은 디스플레이 유닛(32)과 백라이트 유닛(34)이 서로 별개로 분리되어 구체화되고, 즉, 서로 연결되지 않음을 의미한다. 각 경우에 있어서, 이 2 개의 유닛들 중 하나는 하우징(10) 내에 고정되는 한편, 다른 유닛은 움직일 수 있도록 배치된다.
10 하우징
11 터치 스크린
12 제어 패널
13 터치 패널
13a 터치 패널의 커버 층
13b 터치 패널의 반사방지 층
13c 터치 패널의 터치 감응 층
14 제어 패널의 하우징에의 탄성적 연결
15 공기 간격
16 엑츄에이터
17 디스플레이
18 하우징의 차량에의 연결
19 경로 센서
20 보상 중량
22 보상 중량의 하우징 및/또는 제어 패널에의 탄성적 연결
24 차량 또는 차량 계기판
26 엑츄에이터로서 구체화된 솔레노이드의 스테이터
28 솔레노이드의 앵커
30 햅틱 피드백 동안 움직임을 위한 제어 패널 안내
32 디스플레이 유닛
33 디스플레이 표면
34 백라이트 유닛
35 압전 물질
36 스프링 감쇄 요소
38 스프링 감쇄 요소
40 거리 센서 시스템
42 거리 센서 시스템의 트랜스미터
44 거리 센서 시스템의 리시버
m1 제어 패널의 질량
x1(t) 제어 패널의 이동
FAkt(t)엑츄에이터 힘 곡선
F1(t) 제어 패널의 여기시 하우징에 작용하는 제어 패널의 힘 (F1(t) = FAkt - m1 x a1)
c1 하우징 상의 제어 패널의 탄성적 연결의 스프링 상수
d1 하우징 상의 제어 패널의 탄성적 연결의 감쇄
m2 하우징의 질량
x2(t) 기계적으로 여기된 제어 패널에 의해 가해지는 힘으로 인한 하우징의 이동
F2(t) 하우징 부착물 상에 작용하는 힘
m3 보상 중량의 질량
x3(t) 보상 중량의 이동
F3 보상 중량으로 인해 하우징에 작용하는 힘
c3 하우징 상의 보상 중량의 탄성적 연결의 스프링 상수
d3 하우징 상의 보상 중량의 탄성적 연결의 감쇄
z 디스플레이 유닛과 백라이트 유닛 사이의 거리
11 터치 스크린
12 제어 패널
13 터치 패널
13a 터치 패널의 커버 층
13b 터치 패널의 반사방지 층
13c 터치 패널의 터치 감응 층
14 제어 패널의 하우징에의 탄성적 연결
15 공기 간격
16 엑츄에이터
17 디스플레이
18 하우징의 차량에의 연결
19 경로 센서
20 보상 중량
22 보상 중량의 하우징 및/또는 제어 패널에의 탄성적 연결
24 차량 또는 차량 계기판
26 엑츄에이터로서 구체화된 솔레노이드의 스테이터
28 솔레노이드의 앵커
30 햅틱 피드백 동안 움직임을 위한 제어 패널 안내
32 디스플레이 유닛
33 디스플레이 표면
34 백라이트 유닛
35 압전 물질
36 스프링 감쇄 요소
38 스프링 감쇄 요소
40 거리 센서 시스템
42 거리 센서 시스템의 트랜스미터
44 거리 센서 시스템의 리시버
m1 제어 패널의 질량
x1(t) 제어 패널의 이동
FAkt(t)엑츄에이터 힘 곡선
F1(t) 제어 패널의 여기시 하우징에 작용하는 제어 패널의 힘 (F1(t) = FAkt - m1 x a1)
c1 하우징 상의 제어 패널의 탄성적 연결의 스프링 상수
d1 하우징 상의 제어 패널의 탄성적 연결의 감쇄
m2 하우징의 질량
x2(t) 기계적으로 여기된 제어 패널에 의해 가해지는 힘으로 인한 하우징의 이동
F2(t) 하우징 부착물 상에 작용하는 힘
m3 보상 중량의 질량
x3(t) 보상 중량의 이동
F3 보상 중량으로 인해 하우징에 작용하는 힘
c3 하우징 상의 보상 중량의 탄성적 연결의 스프링 상수
d3 하우징 상의 보상 중량의 탄성적 연결의 감쇄
z 디스플레이 유닛과 백라이트 유닛 사이의 거리
Claims (6)
- 인간-기계 인터페이스(MMI 또는 HMI)로서, 장치용, 또는 차량 요소용 작동 유닛에 있어서, 상기 작동 유닛에는
- 제어 패널(12)을 가지고 또한 장치, 차량 계기판 또는 차량 중앙 콘솔 내에 부착되기 위해 제공되는 하우징(10),
- 이때 상기 제어 패널(12)은 상기 하우징(10)에 또는 그 안에 탄성적으로 장착되고,
- 상기 제어 패널(12)의 작동의 검출시 상기 제어 패널(12)을 기계적으로 여기시키기 위한 적어도 하나의 엑츄에이터(16), 및
- 디스플레이 표면(33)을 가지는 디스플레이 유닛(32)이 마련되어 있고,
- 상기 제어 패널(12)은 상기 제어 패널(12)의 접촉의 공간적으로 분해된 검출을 위한 터치 감응 터치 패널(13)의 전면을 형성하고,
- 이때 상기 터치 패널(13)은 상기 디스플레이 유닛(32)으로부터 분리되어 배치되고, 또한,
- 이때 상기 적어도 하나의 엑츄에이터(16)는 상기 제어 패널(12)의 접촉이 검출된 때 상기 터치 패널(13)을 기계적으로 여기시키는데,
- 상기 하우징(10)에 또는 그 안에 탄성적으로 장착되거나 또는 상기 터치 패널(13)에 탄성적으로 장착되는 보상 중량(20), 이때 상기 보상 중량(20)은 상기 적어도 하나의 엑츄에이터(16)에 의해 또는 상기 터치 패널(13)이 기계적으로 여기될 때 상기 하우징(10)에 작용하는 힘들을 보상하기 위한 엑츄에이터에 의해 기계적으로 여기될 수 있고,
- 이때
- 상기 디스플레이 유닛(32)은 상기 보상 중량(20)을 형성하고
또는
- 상기 디스플레이 유닛(32)은 상기 디스플레이 유닛(32)에 후광을 비추기 위한 백라이트 유닛(34)을 가지고, 이때 상기 백라이트 유닛(34)은 상기 디스플레이 유닛(32)으로부터 분리되어 배치되고 또한 상기 보상 중량(20)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 작동 유닛. - 제 1 항에 있어서, 상기 보상 중량(20)은 상기 터치 패널(13)에 벡터적으로 반대되게 여기될 수 있는 것을 특징으로 하는, 작동 유닛.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 엑츄에이터(16)에 의해 여기될 때 상기 터치 패널(13) 및 상기 보상 중량(20)의 움직임 타격들은 상기 터치 패널(13) 및 상기 보상 중량(20)의 특정 질량들의 비 또는 상기 터치 패널(13) 및 상기 보상 중량(20)의 질량 중심들의 위치 사이의 관계 또는 상기 하우징(10)에서 상기 터치 패널(13)과 상기 보상 중량(20)의 특정 탄성 베어링들의 스프링 감쇄 요소들(36, 38) 또는 상호 벡터적으로 반대되는 상기 터치 패널(13)과 상기 보상 중량(20)의 움직임 타격들 또는 움직임 타격 성분들의 크기의 함수로서 디자인/결정되는 것을 특징으로 하는, 작동 유닛.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터치 패널(13)과 상기 보상 중량(20) 모두의 기계적인 여기를 위한 공통 엑츄에이터가 마련되고, 이때 상기 공통 엑츄에이터는 엑츄에이터 요소를 가지고, 그 길이는 가변되고 또한 서로로부터 멀리 향하는 2 개의 단부들을 가지고, 상기 단부들 사이의 거리는 반대되는 움직임에 의해 가변되고, 상기 터치 패널(13) 및 상기 보상 중량(20)을 기계적으로 여기시킬 목적으로 그 중 일 단부는 상기 터치 패널(13)에 기계적으로 연결되고 타 단부는 상기 보상 중량(20)에 기계적으로 연결되고, 또는 이때 상기 공통 엑츄에이터는 압전세라믹 요소를 가지는 것을 특징으로 하는, 작동 유닛.
- 제 4 항에 있어서, 수동적인 압력이 상기 터치 패널(13) 상에 가해질 때 상기 제어 패널(12)의 구동 움직임을 검출하기 위한 경로 센서(19)를 특징으로 하는, 작동 유닛.
- 제 1 항에 있어서, 상기 터치 패널(13)은 보호 층(13a) 및 센서 층(13c)을 가지고, 또한 그 사이에 광-투과성 반사방지 층(13b)을 가지고, 이들은 서로 결합되어 있고, 또는 상기 터치 패널(13)은 저항성, 용량성, 또는 광학적 방식으로 작동하는 근접 또는 터치 센서 시스템을 가지고, 상기 광-투과성 반사방지 층은 선형 또는 원형 편광 필터와 같은, 편광 필터의 형태인 것을 특징으로 하는, 작동 유닛.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016116970.6 | 2016-09-09 | ||
| DE102016116970 | 2016-09-09 | ||
| PCT/EP2017/071241 WO2018046302A1 (de) | 2016-09-09 | 2017-08-23 | Bedieneinheit für ein gerät, insbesondere für eine fahrzeugkomponente |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190043593A KR20190043593A (ko) | 2019-04-26 |
| KR102371361B1 true KR102371361B1 (ko) | 2022-03-07 |
Family
ID=59699694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020197009328A KR102371361B1 (ko) | 2016-09-09 | 2017-08-23 | 장치용, 특히 차량 요소용 작동 유닛 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11314331B2 (ko) |
| EP (1) | EP3509891B1 (ko) |
| JP (1) | JP6867474B2 (ko) |
| KR (1) | KR102371361B1 (ko) |
| CN (1) | CN109689420B (ko) |
| ES (1) | ES2884265T3 (ko) |
| WO (1) | WO2018046302A1 (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017212011B3 (de) * | 2017-07-13 | 2018-11-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Anzeigevorrichtung und Kraftfahrzeug mit Anzeigevorrichtung |
| DE102018102221B4 (de) * | 2018-02-01 | 2023-07-27 | Preh Gmbh | Berührempfindliche Eingabevorrichtung |
| DE102018107382B3 (de) | 2018-03-28 | 2019-05-29 | Preh Gmbh | Berührempfindliches Eingabegerät mit verbesserter Haptikerzeugung |
| DE102018007427B4 (de) | 2018-04-09 | 2024-09-12 | e.solutions GmbH | Anzeigevorrichtung |
| ES2938523T3 (es) | 2019-01-31 | 2023-04-12 | Behr Hella Thermocontrol Gmbh | Dispositivo de mando para un vehículo |
| DE102019204060A1 (de) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Zf Friedrichshafen Ag | Wischgestenerkennungsvorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement einer Fahrzeugkomponente ausgeübten Wischgeste |
| US11632063B1 (en) * | 2019-08-27 | 2023-04-18 | Meta Platforms Technologies, Llc | Structured actuators |
| DE102019220095A1 (de) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | Continental Automotive Gmbh | Haptische Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug |
| CN217521584U (zh) * | 2022-01-19 | 2022-09-30 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 振动反馈装置、触控设备、车载中控显示装置及会议平板 |
| CN117242423A (zh) * | 2022-02-24 | 2023-12-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 虚拟触觉模组及虚拟触觉系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040075676A1 (en) | 1998-06-23 | 2004-04-22 | Rosenberg Louis B. | Haptic feedback for touchpads and other touch controls |
| US20110276878A1 (en) | 2010-05-04 | 2011-11-10 | Nokia Corporation | Vibration mechanism |
| US20130127767A1 (en) | 2010-07-05 | 2013-05-23 | Nokia Corporation | Apparatus and a Method for Providing Haptic Feedback |
| KR101396450B1 (ko) | 2013-01-07 | 2014-05-20 | 주식회사 대동 | 차량용 디스플레이 모듈 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6822635B2 (en) | 2000-01-19 | 2004-11-23 | Immersion Corporation | Haptic interface for laptop computers and other portable devices |
| DE102005038161A1 (de) | 2004-12-30 | 2006-07-13 | Volkswagen Ag | Eingabevorrichtung |
| US7616192B2 (en) * | 2005-07-28 | 2009-11-10 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Touch device and method for providing tactile feedback |
| JP4697095B2 (ja) * | 2006-08-29 | 2011-06-08 | ソニー株式会社 | タッチパネルディスプレイ装置、電子機器および遊技機器 |
| US7804036B2 (en) * | 2007-02-20 | 2010-09-28 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Control switch apparatus |
| US20090218867A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Bose Corporation | Plant Suspension System with Weight Compensation |
| KR101771284B1 (ko) * | 2010-12-03 | 2017-08-24 | 베르-헬라 테르모콘트롤 게엠베하 | 차량 부품용 제어 장치 |
| JP5618867B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2014-11-05 | 京セラ株式会社 | 電子機器 |
| TWM416140U (en) * | 2011-05-25 | 2011-11-11 | Wistron Corp | Touch displaying apparatus |
| US8711292B2 (en) * | 2011-11-22 | 2014-04-29 | Atmel Corporation | Integrated touch screen |
| JP5876325B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2016-03-02 | 株式会社デンソー | 制御装置及びプログラム |
| KR20140112648A (ko) * | 2013-03-13 | 2014-09-24 | 삼성전기주식회사 | 수평 진동 발생 장치 |
| US9248840B2 (en) * | 2013-12-20 | 2016-02-02 | Immersion Corporation | Gesture based input system in a vehicle with haptic feedback |
| TWM482789U (zh) | 2014-03-13 | 2014-07-21 | Henghao Technology Co Ltd | 觸控裝置、面板組合及功能膜 |
| JP6711349B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2020-06-17 | ソニー株式会社 | 力覚提示装置 |
-
2017
- 2017-08-23 WO PCT/EP2017/071241 patent/WO2018046302A1/de unknown
- 2017-08-23 KR KR1020197009328A patent/KR102371361B1/ko active IP Right Grant
- 2017-08-23 CN CN201780055325.1A patent/CN109689420B/zh active Active
- 2017-08-23 ES ES17757533T patent/ES2884265T3/es active Active
- 2017-08-23 JP JP2019513392A patent/JP6867474B2/ja active Active
- 2017-08-23 US US16/330,555 patent/US11314331B2/en active Active
- 2017-08-23 EP EP17757533.9A patent/EP3509891B1/de active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040075676A1 (en) | 1998-06-23 | 2004-04-22 | Rosenberg Louis B. | Haptic feedback for touchpads and other touch controls |
| US20110276878A1 (en) | 2010-05-04 | 2011-11-10 | Nokia Corporation | Vibration mechanism |
| US20130127767A1 (en) | 2010-07-05 | 2013-05-23 | Nokia Corporation | Apparatus and a Method for Providing Haptic Feedback |
| KR101396450B1 (ko) | 2013-01-07 | 2014-05-20 | 주식회사 대동 | 차량용 디스플레이 모듈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6867474B2 (ja) | 2021-04-28 |
| US11314331B2 (en) | 2022-04-26 |
| WO2018046302A1 (de) | 2018-03-15 |
| ES2884265T3 (es) | 2021-12-10 |
| CN109689420B (zh) | 2021-11-05 |
| JP2019535062A (ja) | 2019-12-05 |
| CN109689420A (zh) | 2019-04-26 |
| EP3509891B1 (de) | 2021-05-12 |
| KR20190043593A (ko) | 2019-04-26 |
| US20210286430A1 (en) | 2021-09-16 |
| EP3509891A1 (de) | 2019-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102371361B1 (ko) | 장치용, 특히 차량 요소용 작동 유닛 | |
| US10732716B2 (en) | Operating unit for a device, in particular for a vehicle component | |
| CN109416579B (zh) | 具有改进的触觉生成的触敏输入设备 | |
| CN108883703B (zh) | 用于设备、特别是用于车辆组件的操作单元 | |
| US9690412B2 (en) | Touch interface module | |
| EP2783271B1 (en) | Suspension element having integrated piezo material for providing haptic effects to a touch screen | |
| CN112119364B (zh) | 具有主动触觉反馈和干扰振动抑制的输入装置 | |
| US20200139817A1 (en) | Operator control unit for a device | |
| US11001147B2 (en) | Operating unit for a device, in particular for a vehicle component | |
| US20170249011A1 (en) | Method and apparatus for enabling heavy floating touchscreen haptics assembles and passive braking system | |
| US20110205165A1 (en) | Tuned mass damper for improving nvh characteristics of a haptic touch panel | |
| CN110321023B (zh) | 改进产生触觉的触敏输入设备 | |
| JP7194666B2 (ja) | 表示装置 | |
| CN108459760B (zh) | 输入装置 | |
| JP7514849B2 (ja) | 車両用操作ユニット | |
| CN110806799A (zh) | 用于车辆的操作装置以及车辆 | |
| US20230339328A1 (en) | Display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |