WO2013023923A1

WO2013023923A1 - Bedieneinrichtung

Info

Publication number: WO2013023923A1
Application number: PCT/EP2012/065044
Authority: WO
Inventors: Thorsten Alexander Kern
Original assignee: Continental Automotive Gmbh
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2013-02-21
Also published as: DE102011110471A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedieneinrichtung mit einem eine Berührungsoberfläche 2 aufweisenden berührungsempfindlichen Bedienelement zur Eingabe von Signalen mittels eines Körperteils, insbesondere eines Fingers eines Benutzers sowie mit haptischer Rückmeldung. Dabei ist die Berührungsoberfläche des Bedienelements bei Berührung durch das Körperteil des Benutzers durch einen linearen Aktor zu einem Bewegungsimpuls annähernd rechtwinklig zur Berührungsoberfläche 2 anregbar. Durch die Berührung der Berührungsoberfläche 2 ist diese durch den Aktor zu einem ersten Bewegungshub 3 aus einer Ausgangsstellung von dem berührenden Körperteil des Benutzers weg mit einer solchen Geschwindigkeit bewegbar, dass dieser erste Bewegungshub 3 von dem Benutzer nicht wahrnehmbar ist, wobei diesem ersten Bewegungshub 3 ein zweiter Bewegungshub 4 der Berührungsoberfläche 2 zurück in ihre Ausgangsstellung mit einer durch den Benutzer haptisch erfassbaren Geschwindigkeit folgt.

Description

Beschreibung

Bedieneinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedieneinrichtung mit einem eine Berührungsoberfläche aufweisenden berührungsempfindlichen Bedienelement zur Eingabe von Signalen mittels eines Körper^¬ teils, insbesondere eines Fingers eines Benutzers sowie mit haptischer Rückmeldung, wobei die Berührungsoberfläche des Bedienelements bei Berührung durch das Körperteil des Benutzers durch einen linearen Aktor zu einem Bewegungsimpuls annähernd rechtwinklig zur Berührungsoberfläche anregbar ist.

Derartige Bedieneinrichtungen dienen zur Eingabe von Signalen in eine Elektronik durch Berühren der Berührungsoberfläche, wobei bei Berühren der Berührungsoberfläche durch das Körperteil ein Aktor ansteuerbar ist, von dem die Berührungsoberfläche an^¬ nähernd rechtwinklig zu ihrer Ebene bewegbar ist, so dass diese Bewegung von dem Körperteil gespürt und erfasst wird.

Insbesondere, wenn nur ein oder wenige Bewegungsimpulse aus^¬ gelöst werden sollen, sind diese eindeutig erfassbar, wenn der Bewegungsimpuls gegen das berührende Körperteil gerichtet empfunden wird.

Bekannte Aktoren und deren Betrieb durch die die Berührungs^¬ oberfläche eindeutig erfassbar aus einer Ruheposition gegen das berührende Körperteil bewegt wird, sind aufwendig und teuer. Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Bedieneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die bei einfachem Aufbau ein eindeutig erfassbarer Bewegungsimpuls der Berüh^¬ rungsoberfläche gegen das berührende Körperteil gerichtet empfindbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch die Berührung der Berührungsoberfläche diese durch den Aktor zu einem ersten Bewegungshub aus einer Ausgangsstellung von dem berührenden Körperteil des Benutzers weg mit einer solchen geringen Geschwindigkeit bewegbar ist, dass dieser erste Bewegungshub von dem Benutzer nicht wahrnehmbar ist, und dass diesem ersten Bewegungshub ein zweiter Bewegungshub der Berührungsoberfläche zurück in ihre Ausgangsstellung mit einer durch den Benutzer haptisch erfassbaren Geschwindigkeit folgt.

Bei dieser Bedieneinrichtung ist die Bewegung des ersten Be- wegungshubes aufgrund der geringen Geschwindigkeit durch den menschlichen Benutzer nicht fühlbar. Erst die schnelle Bewegung im zweiten Bewegungshub kann von dem Benutzer haptisch wahrgenommen werden. Diese Bewegung des zweiten Bewegungshubes in Richtung auf das die Berühungsoberflache berührende Körperteil, insbesondere der Kuppe eines Fingers führt zu einem kurzen stark erhöhten Kontakt ähnlich einem kleinen Schlag gegen das berührende Körperteil. Dieser plötzliche Effekt ist trotz seiner Kürze dominant und bildet sich dem Benutzer gegenüber prägnant ab.

Gleichzeitig ist der Aufbau der Bedieneinrichtung einfach und der Aktor kann mit einer geringen Energiedichte sowie geringerer Spannung betrieben werden.

Selbst bei einer Anwendung der Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug ist die haptische Rückmeldung durch den Benutzer eindeutig erfassbar.

Ist der erste Bewegungshub und der zweite Bewegungshub < 200 ym, insbesondere < 100 ym, so folgt das Gewebe des die Berüh^¬ rungsoberfläche berührenden Körperteils dieser langsamen und minimalen Auslenkung der Berührungsoberfläche im ersten Be- wegungshub, ohne diesen Bewegungshub haptisch wahrzunehmen. In einfacher Weise kann die Berührungsoberfläche im ersten Bewegungshub durch den Aktor aus der Ausgangsstellung entgegen einer Federkraft von dem berührenden Körperteil weg und im zweiten Bewegungshub von der Federkraft in die Ausgangsstellung zurück bewegbar antreibbar sein, wobei der Aktor während des zweiten Bewegungshubes deaktiviert ist.

Dabei kann der Aktor ein piezoelektrischer Aktor oder ein Hubmagnetaktor sein.

Zur Betätigung des berührungsempfindlichen Bedienelements ist dieses insbesondere als ein kapazitivempfindliches oder wi^¬ derstandsempfindliches Bedienelement ausgebildet. Ein Touchpad kann eine Mehrzahl Berührungsoberflächen aufweisen, die über die Fläche des Touchpads verteilt angeordnet sind, so dass durch die haptische Rückmeldung eine Navigation durch Menüs während einer Gestenbewegung der Hand eines Benutzers unterstützt wird.

Dabei kann zur visuellen Information und/oder Darstellung der einzelnen Berührungsoberflächen die Fläche des Touchpads eine Anzeigefläche sein, auf der z. B. eine Landkarte darstellbar ist. Durch die Bedieneinrichtung kann eine Bordelektronik eines

Kraftfahrzeugs oder ein mobiles Kommunikationsgerät ansteuerbar sein .

Ist auf der Anzeigefläche eine Landkarte einer Navigations- einrichtung darstellbar, so kann an bestimmten Positionen auf der Ebene der Anzeigefläche wie z. B. einer Stadt ein haptisches Signal erzeugt werden.

Ist die Berührungsoberfläche über den ersten Bewegungshub hinaus von der Ausgangsstellung weg in eine Schaltstellung durch manuelle Kraftbeaufschlagung bewegbar und aus der Schaltstellung in die Ausgangsstellung zurück bewegbar antreibbar, so kann nach einer Haptik bei Auffinden einer gewünschten Position einer Berührungsoberfläche durch Suchen die gleiche Berührungs^¬ oberfläche eine reine Betätigungshaptik ermöglichen, wenn durch Drücken und Bewegen um z . B . 1,5 mm gleichzeitig ein Schaltsignal auslösbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf eine Bedieneinrichtung mit einem

Touchpad,

Figur 2 ein Diagramm des Bewegungsweges über die Zeit einer

Berührungsoberfläche .

Die in Figur 1 dargestellte Bedieneinrichtung weist ein Touchpad 1 mit einer Mehrzahl berührungsempfindlicher Bedienelemente auf, denen jeweils eine Berührungsoberfläche 2 zugeordnet ist. Die Berührungsoberflächen 2 sind jeweils einer Funktion von Geräten in einem Kraftfahrzeug zugeordnet.

Das leichte Berühren mit einem Finger durch einen Benutzer führt an der berührten Berührungsoberfläche zu einem haptisch spürbaren kurzzeitigen stark erhöhten Kontakt ähnlich einem kleinen Schlag gegen den Finger. Dazu ist jeder Berührungsoberfläche ein Aktor wie z. B. ein Hubmagnetaktor zugeordnet, der die berührte Berührungsoberfläche 2 mit langsam ansteigender Kraft um einen ersten Bewegungshub 3 von etwa 100 ym entgegen einer vorgespannten Federkraft zunächst in Richtung von dem Finger wegbewegt.

Aufgrund der geringen Geschwindigkeit dieses ersten Bewe^¬ gungshubes 3 ist dieser erste Bewegungshub von dem Benutzer haptisch nicht wahrnehmbar. Nach Erreichen des Endes des ersten Bewegungshubes 3 wird der Aktor deaktiviert, so dass nur noch die vorgespannte Federkraft auf die berührte Berührungsoberfläche 2 einwirkt und diese mit hoher Geschwindigkeit in einem zweiten Bewegungshub 4 wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt. In Figur 2 sind die Bewe^¬ gungshübe 3 und 4 in einem Diagramm des Bewegungsweges über der Zeit dargestellt.

Dieser plötzliche Effekt ist trotz seiner Kürze dominant und wird von dem Benutzer als prägnanter Schlag gegen den Finger gespürt.

Damit wird trotz einer vom dem Aktor erzeugten Bewegung der Berührungsoberfläche 2 von dem Finger weg von dem Benutzer nur ein haptischer Effekt einer entgegen den Finger gerichteten Bewegung empfunden.

Claims

Bedieneinrichtung mit einem eine Berührungsoberfläche aufweisenden berührungsempfindlichen Bedienelement zur Eingabe von Signalen mittels eines Körperteils, insbe^¬ sondere eines Fingers eines Benutzers sowie mit haptischer Rückmeldung, wobei die Berührungsoberfläche des Bedien^¬ elements bei Berührung durch das Körperteil des Benutzers durch einen linearen Aktor zu einem Bewegungsimpuls annähernd rechtwinklig zur Berührungsoberfläche anregbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die Berührung der Berührungsoberfläche (2) diese durch den Aktor zu einem ersten Bewegungshub (3) aus einer Aus^¬ gangsstellung von dem berührenden Körperteil des Benutzers weg mit einer solchen geringen Geschwindigkeit bewegbar ist, dass dieser erste Bewegungshub (3) von dem Benutzer nicht wahrnehmbar ist, und dass diesem ersten Bewegungshub (3) ein zweiter Bewegungshub (4) der Berührungsoberfläche (2) zurück in ihre Ausgangsstellung mit einer durch den Benutzer haptisch erfassbaren Geschwindigkeit folgt.

Bedieneinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Bewegungshub (3) und der zweite Bewegungshub (4) < 200 ym ist.

Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Be^¬ rührungsoberfläche

(2) im ersten Bewegungshub

(3) durch den Aktor aus der Ausgangsstellung entgegen einer Federkraft von dem berührenden Körperteil weg und im zweiten Bewegungshub (4) von der Federkraft in die Ausgangsstellung zurück bewegbar antreibbar ist.

4. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Aktor ein piezoelektrischer Aktor oder ein Hubmagnetaktor ist. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Touchpad (1) eine Mehrzahl Berührungsoberflächen (2) aufweist, die über die Fläche des Touchpads (1) verteilt angeordnet sind.

Bedieneinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fläche des Touchpads (1) eine Anzeigefläche ist.

Bedieneinrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g k e n n z e i c h n e t , dass auf der Anzeigefläche

Landkarte darstellbar ist.

Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die Bedieneinrichtung eine Bordelektronik eines Kraftfahrzeugs oder ein mobiles Kommunikationsgerät ansteuerbar ist.

Bedieneinrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Anzeigefläche eine

Landkarte einer Navigationseinrichtung darstellbar ist.

Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Be^¬ rührungsoberfläche über den ersten Bewegungshub hinaus von der Ausgangsstellung weg in eine Schaltstellung durch manuelle Kraftbeaufschlagung bewegbar ist und aus der Schaltstellung in die Ausgangsstellung zurück bewegbar antreibbar ist.