WO2020048806A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung einer akustischen rückmeldung bei betätigung eines bedienelements - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur erzeugung einer akustischen rückmeldung bei betätigung eines bedienelements Download PDF

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WO2020048806A1
WO2020048806A1 PCT/EP2019/072688 EP2019072688W WO2020048806A1 WO 2020048806 A1 WO2020048806 A1 WO 2020048806A1 EP 2019072688 W EP2019072688 W EP 2019072688W WO 2020048806 A1 WO2020048806 A1 WO 2020048806A1
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WO
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signal
generating
sensor
designed
acoustic
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PCT/EP2019/072688
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Ingo Hermanns
Christoph Buenger
Thomas Freitag
Rainer Erbach
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Robert Bosch Gmbh
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    • 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
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G—PHYSICS
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for generating an acoustic
  • the invention relates to a method for generating an acoustic feedback when actuating an operating element, in particular a touch-sensitive screen, and a correspondingly designed operating element.
  • Displays or smooth surfaces can be replaced with virtual controls.
  • these purely virtual control elements usually lack the haptic and / or acoustic feedback that occurs, for example, with a real switch.
  • the first solutions are already known, which provide that when a user surface is touched, the operator executes specific vibrations by means of actuators, which, among other things, depend on the position of the finger, the direction of movement of the finger or the force applied.
  • actuators for generating such haptic impulses are known, for example electromagnets, piezoceramic actuators or linear resonance actuators.
  • a disadvantage of the systems used hitherto is that, for example, only one generation of vibrations with a restricted upper one
  • Limit frequency of about 300 Hz is possible or operation of such systems in resonance is necessary, so that the generation of individual short pulses is not possible.
  • Other systems need time to settle in, which makes them unsuitable for high-quality haptics.
  • Touch-sensitive surface coupled force exciter or actuator comprising generating a carrier wave signal at frequencies within the frequency bandwidth of the coupled system.
  • a device is known from US 2009 102 805 A1 which provides a user with a multisensory experience.
  • the device has a touchscreen, providing an arrangement that uses acoustic, visual, and tactile feedback to create a feeling that the user is interacting with a physical three-dimensional body.
  • According to the invention is a device for generating an acoustic
  • the device comprises a sensor which is designed to recognize an input contact, in particular a finger contact, with the control element and / or to detect an input pressure on the control element.
  • the sensor is designed to generate a sensor signal when it detects the input contact and / or the input pressure and to transmit it to a processor.
  • the processor is designed to generate a first electrical control signal which is sent to a device for generating an acoustic signal, the device for generating an acoustic signal being designed to generate an acoustic signal after receiving the first electrical control signal to spend.
  • an optimally perceptible click haptic arises from the fact that haptic, acoustic and visual feedback is generated at the same time as it is operated. This is achieved in particular by measuring the location and possibly the pressure of the finger via sensors.
  • the location of the finger is preferably by means of a device in the
  • User interface can be determined, and a force sensor or a haptic sensor is preferably provided for determining the pressure of the finger.
  • Sensor signals are generated by means of the sensors and are sent to a processor, in particular to a coprocessor.
  • a first electrical control signal is generated, which is sent to the device for generating an acoustic signal.
  • the control element is preferably a touch-sensitive surface of a screen
  • the input contact of a finger contact is also preferred.
  • the processor is preferably a coprocessor.
  • the device for generating an acoustic signal preferably comprises a loudspeaker or a vibration generating device which is designed to set a surface of the operating element in vibration for generating the acoustic signal.
  • One or more devices for generating an acoustic signal can preferably be provided.
  • the sensor signal is routed to a coprocessor, which then generates the first electrical control signal, an almost instantaneous response from the device can follow the user input in less than 20 ms. This enables a very realistic shift feeling to be conveyed to the user.
  • the first electrical control signal preferably comprises rectangular ones
  • parameters of the rectangular pulse such as
  • the height (voltage) and the width (pulse duration) as well as the starting point of the rectangular pulse can be varied.
  • this By controlling the devices for generating an acoustic signal, in particular a loudspeaker, with a square-wave pulse, this generates a frequency mixture in the desired frequency range of preferably 300 Hz to 5 kHz, so that the acoustic signal generated on the basis of the first electrical control signal preferably has a frequency of 300 Hz up to 5 kHz.
  • the device preferably has a device for generating a haptic signal, the device for generating a haptic signal being designed to output a haptic signal when the input contact and / or the input pressure is detected by means of the sensor, the output in particular essentially at the same time as the acoustic signal is output.
  • the haptic signal is preferably an oscillation or a vibration.
  • the device for generating a haptic signal preferably has an electromagnet. It is also possible to generate the haptic signal using other methods known from the prior art.
  • the device is preferably designed for the purpose of generating the haptic signal by means of a second electrical control signal
  • the processor is designed to generate the second electrical control signal.
  • the electrical control signals for the generation of the acoustic feedback and the haptic feedback are generated in the processor in a time-synchronized manner, on the one hand a particularly sharp click effect can be generated, and on the other hand the device has a particularly simple structure, which is inexpensive to manufacture .
  • the haptic signal is preferably output essentially simultaneously with the output of the acoustic signal.
  • the device for generating a haptic signal preferably comprises an electromagnet.
  • the processor is preferably designed to generate the first electrical one
  • the haptic signal generated on the basis of the second electrical control signal preferably has a frequency of at most 300 Hz. It has been shown that it is not necessary to generate a haptic pulse in the complete frequency range from 0 kHz to 5 kHz. For an advantageous simple structure of the system, it is sufficient if the haptic pulse is generated in a frequency range up to 300 Hz. It has also been shown that an advantageous generation of an acoustic signal preferably takes place in a frequency range from 300 Hz to 5 kHz.
  • a time-synchronous combination of the haptic signal and the acoustic signal is advantageously perceived as a sharp tactile click effect, which is comparable to the actuation of a mechanical switch or button.
  • the strength of the acoustic signal in relation to the different mechanical switch characteristics can be simulated.
  • the rectangular pulse parameters such as the duration, the height and the starting point of the signal pulse of the acoustic signal can be varied. The can be particularly advantageous
  • Switch characteristics vary by varying the duration of the pulse. This generates specific harmonics that lead to the characteristic frequency ranges.
  • Different click effects can take place in a simple manner, in that the signal shapes or the parameters of the control signals for the device for generating the acoustic signal and the device for generating the haptic signal can be varied by means of software.
  • the switch characteristic can preferably be varied by the shape of the pulses of the control signals. For example, it is possible to deviate from a sharp rectangular shape of the second electrical control signal in order to achieve a softer haptic effect.
  • the invention relates to an operating element having a device with the features described above.
  • the invention relates to a method for generating an acoustic feedback when actuating an operating element, in particular a touch-sensitive screen.
  • an input contact, in particular finger contact, with the control element and / or an input pressure, in particular finger pressure, on the control element is recognized by means of a sensor.
  • a sensor signal is generated by means of a sensor and sent to a processor, in particular to a coprocessor.
  • the processor After receiving the sensor signal, the processor generates a first electrical control signal which is sent to a device for generating an acoustic signal, so that by means of the device after receiving the first electrical Control signal an acoustic signal is output, the first electrical control signal comprises rectangular signal pulses.
  • Fig. 2 in a purely schematic representation in a block diagram
  • FIG. 3 a flow diagram of the sequence for generating a click
  • Figure 1 shows the surface 20 of a screen 10 purely schematically.
  • the touch-sensitive surface 20 recognizes the contact position of a finger 30, which by touch or pressure acts on a sensor 11a of a control part 11, which triggers a sensor signal 11c, which ultimately triggers the sensor User triggers perceptible feedback 22 as a sharp click.
  • the structure of the device 100 in one is purely schematic in FIG.
  • FIG. 3 shows a block diagram which shows the sequence of generating the acoustic and haptic signals to generate a sharp click effect.
  • a user is entered on a user interface 10, which is preferably a touch-sensitive screen 10, by means of a finger 30 in the form of a touch or a pressure on the screen 10, the screen having a control unit 11 comprising a sensor 11a, which detects the touch and / or a sensor 11b, which measures the finger pressure, for example by means of an optical sensor and / or a force sensor, and generates a sensor signal 11c based on this.
  • a control unit 11 comprising a sensor 11a, which detects the touch and / or a sensor 11b, which measures the finger pressure, for example by means of an optical sensor and / or a force sensor, and generates a sensor signal 11c based on this.
  • the sensor signal 11c is passed from the control unit 11a of the screen 10 to a coprocessor 12a.
  • the coprocessor 12a generates a first electrical control signal 12b, by means of which a device for generating an acoustic signal is controlled.
  • the time course of the first electrical control signal 12b has a square-wave pulse, which is generated in the device 13 for generating the acoustic signal, which is, for example, a loudspeaker 13a, which generates an acoustic signal 14 with a frequency of 300 Hz to 5 kHz.
  • Control signal 12c has a vertex, the generation and forwarding of the first electrical control signal 12b taking place at the vertex of the second electrical control signal 12c.
  • the second electrical control signal 12c is passed to a device 15 for generating a haptic signal 16, the haptic signal 16, which is generated by means of an electromagnet 15a, having a frequency of 0 Hz to 300 Hz.
  • the acoustic signal 14 generated at the vertex S of the haptic signal 16 and the haptic signal 16 overlap to form a feedback 22 which the user can perceive as a sharp click.

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Abstract

Um eine Vorrichtung (100) zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung bei Betätigung eines Bedienelements (21), welche auf technisch einfache Art und Weise die zeitgleiche Erzeugung eines optischen und akustischen Feedbacks ermöglicht, bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (100) einen Sensor (11a, 11b) umfasst, welcher zur Erkennung eines Eingabekontakts mit dem Bedienelement (21) und/oder zur Erkennung eines Eingabedrucks auf dem Bedienelement (21) ausgebildet ist, wobei der Sensor (11a) dazu ausgebildet ist,bei Erkennung des Eingabekontakts und/oder des Eingabedrucks ein Sensorsignal (11c) zu generieren und an einen Prozessor (12) zu leiten, wobei der Prozessor (12) dazu ausgebildet ist,nach Erhalt des Sensorsignals (11c) ein erstes elektrisches Ansteuersignal (12b) zu generieren, welches an eine Einrichtung (13) zur Erzeugung eines akustischen Signals geleitet wird, wobei die Einrichtung (13) zur Erzeugung eines akustischen Signals dazu ausgebildet ist, nach Erhalt des ersten elektrischen Ansteuersignals (12b) ein akustisches Signal (14) auszugeben.

Description

Beschreibung
Titel:
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG EINER AKUSTISCHEN RÜCKMELDUNG BEI BETÄTIGUNG EINES BEDIENELEMENTS
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer akustischen
Rückmeldung bei Betätigung eines Bedienelements, insbesondere eines berührungsempfindlichen Bildschirms. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung bei Betätigung eines Bedienelements, insbesondere eines berührungsempfindlichen Bildschirms sowie ein entsprechend ausgebildetes Bedienelement.
STAND DER TECHNIK
Aus dem Stand der Technik sind bereits zahlreiche klassische Bedienelemente für jede Art von elektrischen Geräten bekannt, die aber zunehmend durch
Displays oder glatte Oberflächen mit virtuellen Bedienelementen ersetzt werden. Allerdings fehlt bei diesen rein virtuellen Bedienelementen meistens die haptische und/oder akustische Rückmeldung, wie sie zum Beispiel bei einem realen Schalter entsteht.
Es sind bereits erste Lösungen bekannt, die vorsehen, dass beim Berühren einer Bedienoberfläche diese mittels Aktuatoren spezifische Schwingungen ausführt, die unter anderem von der Position des Fingers, der Bewegungsrichtung des Fingers oder der aufgewendeten Kraft abhängig sind. Es sind verschiedene Arten von Aktuatoren zur Erzeugung solcher haptischer Impulse bekannt, beispielsweise Elektromagneten, piezokeramische Aktuatoren oder Linear- Resonanz-Aktuatoren. Nachteilig bei den bisher verwendeten Systemen ist, dass beispielsweise nur eine Erzeugung von Schwingungen mit einer eingeschränkten oberen
Grenzfrequenz von etwa 300 Hz möglich ist oder ein Betrieb solcher Systeme in Resonanz nötig ist, sodass die Erzeugung einzelner kurzer Impulse nicht möglich ist. Andere Systeme benötigen Zeit zum Einschwingen, wodurch sie für eine hochwertige Haptik nicht geeignet sind.
Es hat sich gezeigt, dass mit den aus dem Stand der Technik bekannten Aktuatoren ein ausreichend scharfer Klickeffekt erzeugt werden kann, wenn zusätzlich zum haptischen Feedback ein akustisches Feedback erzeugt wird. Derartige Systeme sind bereits bekannt, wobei beispielsweise parallel zum haptischen Feedback ein Soundfile abgespielt wird. Dies hat jedoch den
Nachteil, dass durch das Abspielen des Soundfiles eine gewisse fühlbare Verzögerung entsteht, die sich negativ auf den simulierten Klickeffekt auswirkt.
Aus der US 2012 200 520 Al ist ein Verfahren zum Erzeugen eines haptischen Tastschalters in einem gekoppelten System bekannt mit einer
berührungsempfindlichen Oberfläche und einem mit der
berührungsempfindlichen Oberfläche gekoppelten Krafterreger oder-aktuator, wobei das Verfahren das Erzeugen eines Trägerwellensignals bei Frequenzen innerhalb der Frequenzbandbreite des gekoppelten Systems umfasst.
Ferner ist aus der US 2009 102 805 Al ein Gerät bekannt, welches einem Benutzer eine multisensorische Erfahrung bereitstellt. Das Gerät weist einen Touchscreen auf, wodurch eine Anordnung bereitgestellt wird, bei der akustische, visuelle und taktile Rückmeldung verwendet wird, um ein Gefühl dafür zu erzeugen, dass der Nutzer mit einem physikalischen dreidimensionalen Körper interagiert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung einer möglichst realistischen Klickhaptik auf einer glatten Bedienoberfläche
bereitzustellen, welche auf technisch einfache Art und Weise die zeitgleiche Erzeugung eines haptischen und akustischen Feedbacks ermöglicht. Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung bei Betätigung eines Bedienelements gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Erzeugung einer akustischen
Rückmeldung bei Betätigung eines Bedienelements, insbesondere eines berührungsempfindlichen Bildschirms, vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst einen Sensor, welcher zur Erkennung eines Eingabekontakts, insbesondere eines Fingerkontakts, mit dem Bedienelement und/oder zur Erkennung eines Eingabedrucks auf dem Bedienelement ausgebildet ist. Der Sensor ist dazu ausgebildet, bei Erkennung des Eingabekontakts und/oder des Eingabedrucks ein Sensorsignal zu generieren und an einen Prozessor zu leiten. Der Prozessor ist dazu ausgebildet, nach Erhalt des Sensorsignals ein erstes elektrisches Ansteuersignal zu generieren, welches an eine Einrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals geleitet wird, wobei die Einrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals dazu ausgebildet ist, nach Erhalt des ersten elektrischen Ansteuersignals ein akustisches Signal auszugeben.
Es hat sich gezeigt, dass eine optimal wahrnehmbare Klickhaptik dadurch entsteht, dass gleichzeitig ein haptisches, akustisches und optisches Feedback im Moment der Bedienung erzeugt werden. Das gelingt insbesondere dadurch, dass über Sensoren der Ort und ggf. der Druck des Fingers gemessen werden. Der Ort des Fingers ist bevorzugt mittels einer Einrichtung in der
Bedienoberfläche bestimmbar, und zur Bestimmung des Drucks des Fingers ist bevorzugt ein Kraftsensor oder ein haptischer Sensor vorgesehen. Mittels der Sensoren werden Sensorsignale generiert, welche zu einem Prozessor, insbesondere zu einem Coprozessor, geleitet werden. Dabei wird ein erstes elektrisches Ansteuersignal generiert, welches an die Einrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals geleitet wird.
Bevorzugt ist das Bedienelement eine berührungsempfindliche Oberfläche eines Bildschirms,
Bevorzugt ist ferner der Eingabekontakt eines Fingerkontakts. Bevorzugt handelt es sich bei dem Prozessor um einen Coprozessor.
Bevorzugt umfasst die Einrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals einen Lautsprecher oder eine Schwingungserzeugungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, zur Erzeugung des akustischen Signals eine Oberfläche des Bedienelements in Schwingung zu versetzen.. Es können bevorzugt eine oder mehrere Einrichtungen zur Erzeugung eines akustischen Signals vorgesehen sein.
Dadurch, dass das Sensorsignal zu einem Coprozessor geleitet wird, welcher daraufhin das erste elektrische Ansteuersignal generiert, kann eine nahezu verzögerungsfreie Antwort der Vorrichtung nachfolgend auf die Eingabe des Nutzers in weniger als 20 ms folgen. Dadurch kann ein sehr realistisches Schaltgefühl an den Nutzer übermittelt werden.
Bevorzugt umfasst das erste elektrische Ansteuersignal rechteckförmige
Signalimpulse. Dabei können Parameter des Rechteckimpulses wie
beispielsweise die Höhe (Spannung) und die Breite (Impulsdauer) sowie der Startpunkt des Rechteckimpulses variiert werden.
Durch die Ansteuerung der Einrichtungen zur Erzeugung eines akustischen Signals, insbesondere eines Lautsprechers, mit einem Rechteckimpuls erzeugt diese ein Frequenzgemisch im gewünschten Frequenzbereich von bevorzugt 300 Hz bis 5 kHz, sodass das auf Basis des ersten elektrischen Ansteuersignals erzeugte akustische Signal bevorzugt eine Frequenz von 300 Hz bis 5 kHz aufweist.
Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines haptischen Signals auf, wobei die Einrichtung zur Erzeugung eines haptischen Signals dazu ausgebildet ist, bei Erkennung des Eingabekontakts und/oder des Eingabedrucks mittels des Sensors ein haptisches Signal auszugeben, wobei die Ausgabe insbesondere im Wesentlichen zeitgleich mit der Ausgabe des akustischen Signals erfolgt. Bevorzugt ist das haptische Signal eine Schwingung oder eine Vibration.
Bevorzugt weist die Einrichtung zur Erzeugung eines haptischen Signals einen Elektromagneten auf. Auch ist es möglich, das haptische Signal mittels anderer aus dem Stand der Technik bekannter Verfahren zu erzeugen.
Bevorzugt ist die Vorrichtung dazu ausbildet, die Einrichtung zur Erzeugung des haptischen Signals mittels eines zweiten elektrischen Ansteuersignals
anzusteuern, wobei der Prozessor dazu ausgebildet ist, das zweite elektrische Ansteuersignal zu generieren.
Dadurch, dass die elektrischen Ansteuersignale für die Erzeugung des akustischen Feedbacks und des haptischen Feedbacks in dem Prozessor zeitsynchron erzeugt werden, lässt sich zum einen ein besonders scharfer Klickeffekt erzeugen, und zum anderen weist die Vorrichtung dadurch einen besonders einfachen Aufbau auf, welcher kostengünstig herzustellen ist.
Bevorzugt erfolgt die Ausgabe des haptischen Signals im Wesentlichen zeitgleich mit der Ausgabe des akustischen Signals. Bevorzugt umfasst die Einrichtung zur Erzeugung eines haptischen Signals einen Elektromagneten.
Bevorzugt ist der Prozessor dazu ausgebildet, das erste elektrische
Ansteuersignal an einem Scheitelpunkt des zweiten elektrischen Ansteuersignals auszugeben. Dabei weist bevorzugt das auf Basis des zweiten elektrischen Ansteuersignals erzeugte haptische Signal eine Frequenz von maximal 300 Hz auf. Es hat sich gezeigt, dass es nicht notwendig ist, einen haptischen Impuls im kompletten Frequenzbereich von 0 kHz bis 5 kHz zu erzeugen. Für einen vorteilhaften einfachen Aufbau des Systems ist es ausreichend, wenn der haptische Impuls in einem Frequenzbereich bis zu 300 Hz erzeugt wird. Ferner hat sich gezeigt, dass eine vorteilhafte Erzeugung eines akustischen Signals bevorzugt in einem Frequenzbereich von 300 Hz bis 5 kHz erfolgt.
Eine zeitsynchrone Kombination des haptischen Signals und des akustischen Signals wird vorteilhaft als scharfer fühlbarer Klickeffekt wahrgenommen, welcher mit der Betätigung eines mechanischen Schalters oder Knopfes vergleichbar ist. Durch die Variation der Stärke des akustischen Signals im Verhältnis zum haptischen Signal können verschiedene mechanische Schaltercharakteristiken simuliert werden. Insbesondere können dabei die Rechteckimpulsparameter wie die Dauer, die Höhe und der Startpunkt des Signalimpulses des akustischen Signals variiert werden. Insbesondere vorteilhaft lässt sich die
Schaltercharakteristik durch Variation der Dauer des Impulses variieren. Dadurch werden spezifische Oberwellen erzeugt, welche zu den charakteristischen Frequenzbereichen führen.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, mittels bisher bekannter kostengünstiger haptischer Aktuatoren wie beispielsweise Elektromagneten durch Hinzufügen eines akustischen Signals und dessen Parametervariation eine Vielzahl von unterschiedlichen Klickeffekten zu erzeugen. Die Konfigurierung
unterschiedlicher Klickeffekte kann auf einfache Weise erfolgen, indem die Signalformen bzw. die Parameter der Ansteuersignale für die Einrichtung zur Erzeugung des akustischen Signals und die Einrichtung zur Erzeugung des haptischen Signals mittels einer Software variiert werden kann.
Dabei kann bevorzugt die Schaltercharakteristik durch die Form der Impulse der Ansteuersignale variiert werden. So kann beispielsweise von einer scharfen Rechteckform des zweiten elektrischen Ansteuersignals abgewichen werden, um einen weicheren haptischen Effekt zu erzielen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Bedienelement aufweisend eine Vorrichtung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung bei Betätigung eines Bedienelements, insbesondere eines berührungsempfindlichen Bildschirms. Dabei wird ein Eingabekontakt, insbesondere Fingerkontakt, mit dem Bedienelement und/oder ein Eingabedruck, insbesondere ein Fingerdruck, auf dem Bedienelement mittels eines Sensors erkannt. Mittels eines Sensors wird ein Sensorsignal generiert und an einen Prozessor, insbesondere an ein Coprozessor, geleitet. Der Prozessor generiert nach Erhalt des Sensorsignals ein erstes elektrisches Ansteuersignal, welches an eine Einrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals geleitet wird, sodass mittels der Einrichtung nach Erhalt des ersten elektrischen Ansteuersignals ein akustisches Signal ausgegeben wird, wobei das erste elektrische Ansteuersignal rechteckförmige Signalimpulse umfasst.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1: in rein schematischer Darstellung eine Bildschirmoberfläche mit einem virtuellen Bedienelement,
Fig. 2: in rein schematischer Darstellung in einem Blockdiagramm den
Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und Fig. 3: ein Flussdiagramm des Ablaufs zur Erzeugung eines Klick-
Effekts mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 1 stellt rein schematisch die Oberfläche 20 eines Bildschirmes 10 dar. Hierbei erkennt die berührungsempfindliche Oberfläche 20 die Auflageposition eines Fingers 30, der durch Berührung oder durch Druck einen Sensor 11a eines Steuerteils 11 beaufschlagt, der ein Sensorsignal 11c auslöst, das letztlich das für den Benutzer als scharfer Klick wahrnehmbare Feedback 22 auslöst.
In Figur 2 ist rein schematisch der Aufbau der Vorrichtung 100 in einem
Blockdiagramm zur Darstellung des Zusammenwirkens der Hauptbestandteile dargestellt. Der im Bereich des als Display ausgebildeten Bildschirms 10 angeordnete Sensor 11 a ist mit dem Coprozessor 12a des Prozessors 12 verbunden, der den Bildschirm 10 steuert. Der Coprozessor 12a verarbeitet gegebenenfalls zusätzlich ein Eingangssignal des den Fingerdruck messenden Sensors 11b und steuert die Einrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals 13, die als Lautsprecher 13a ausgebildet ist und die Einrichtung zur Erzeugung eines haptischen Signals 15, die als Elektromagnet 15a ausgebildet ist. Der Lautsprecher 13a und der Elektromagnet 15a sind am Bildschirm 10 angeordnet, um dort das gewünschte Feedback 22 (Figur 1) zu erzeugen. In Figur 3 ist ein Blockdiagramm dargestellt, welches den Ablauf der Erzeugung des akustischen und des haptischen Signals zur Erzeugung eines scharfen Klickeffekts zeigt. Auf eine Bedienoberfläche 10, welche bevorzugt ein berührungsempfindlicher Bildschirm 10 ist, erfolgt die Eingabe eines Benutzers mittels eines Fingers 30 in Form einer Berührung oder eines Drucks auf den Bildschirm 10 wobei der Bildschirm eine Steuereinheit 11 umfassend einen Sensor 11a aufweist, welcher die Berührung detektiert und/oder einen Sensor 11b, welcher den Fingerdruck misst, beispielsweise mittels eines optischen Sensors und/oder eines Kraftsensors, und basierend hierauf ein Sensorsignal 11c generiert.
Das Sensorsignal 11c wird von der Steuereinheit 11a des Bildschirms 10 an einen Coprozessor 12a geleitet. Der Coprozessor 12a generiert ein erstes elektrisches Ansteuersignal 12b, mittels welchem eine Einrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals angesteuert wird. Der zeitliche Verlauf des ersten elektrischen Ansteuersignals 12b weist einen Rechteckimpuls auf, welcher in der Einrichtung 13 zur Erzeugung des akustischen Signals, welche beispielsweise ein Lautsprecher 13a ist, der ein akustisches Signal 14 mit einer Frequenz von 300 Hz bis 5 kHz erzeugt.
Zeitlich synchron wird von dem Coprozessor 12a ein zweites elektrisches Ansteuersignal 12c generiert, mittels welchem eine Einrichtung 15 zur Erzeugung eines haptischen Signals angesteuert wird. Das zweite elektrische
Ansteuersignal 12c weist einen Scheitelpunkt auf, wobei die Erzeugung und Weiterleitung des ersten elektrischen Ansteuersignals 12b an dem Scheitelpunkt des zweiten elektrischen Ansteuersignals 12c erfolgt. Durch diese im
Wesentlichen synchrone Erzeugung der beiden Ansteuersignale 12b, 12c wird darauf folgend ein realistischer Klickeffekt erzeugt.
Das zweite elektrische Ansteuersignal 12c wird zu einer Einrichtung 15 zur Erzeugung eines haptischen Signals 16 geleitet, wobei das haptische Signal 16, welches mittels eines Elektromagneten 15a erzeugt wird, eine Frequenz von 0 Hz bis 300 Hz aufweist. Das am Scheitelpunkt S des haptischen Signals 16 erzeugte akustische Signal 14 und das haptische Signal 16 überlagern sich zu einem für den Benutzer als scharfen Klick wahrnehmbaren Feedback 22.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (100) zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung bei
Betätigung eines Bedienelements (21), wobei die Vorrichtung (100) einen Sensor (11a, 11b) umfasst, welcher zur Erkennung eines Eingabekontakts mit dem Bedienelement (21) und/oder zur Erkennung eines Eingabedrucks auf dem Bedienelement (21) ausgebildet ist, wobei der Sensor ferner dazu ausgebildet ist, bei Erkennung des Eingabekontakts und/oder des
Eingabedrucks ein Sensorsignal (11c) zu generieren und an einen Prozessor (12) zu leiten, wobei der Prozessor (12) dazu ausgebildet ist, nach Erhalt des Sensorsignals (11c) ein erstes elektrisches Ansteuersignal (12b) zu generieren, welches an eine Einrichtung (13) zur Erzeugung eines akustischen Signals (14) geleitet wird, wobei die Einrichtung (13) zur Erzeugung eines akustischen Signals (14) dazu ausgebildet ist, nach Erhalt des ersten elektrischen
Ansteuersignals (12b) ein akustisches Signal (14) auszugeben.
2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das erste elektrische Ansteuersignal (12b) rechteckförmige Signalimpulse umfasst.
3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei die Einrichtung (13) zur Erzeugung eines akustischen Signals einen Lautsprecher (13a) umfasst oder wobei die Einrichtung (13) zur Erzeugung eines akustischen Signals eine
Schwingungserzeugungseinrichtung umfasst, welche dazu ausgebildet ist, zur Erzeugung des akustischen Signals (14) eine Oberfläche (20) des
Bedienelements (21) in Schwingung zu versetzen.
4. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das akustische Signal (14) eine Frequenz von 300 Hz bis 5 kHz aufweist.
5. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung (100) eine Einrichtung (15) zur Erzeugung eines haptischen Signals, aufweist, wobei die Einrichtung (15) zur Erzeugung eines haptischen Signals dazu ausgebildet ist, bei Erkennung des Eingabekontakts und/oder des Eingabedrucks mitels des Sensors (11a) ein haptisches Signal (16) auszugeben,
6. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Vorrichtung dazu
ausgebildet ist, die Einrichtung (15) zur Erzeugung des haptischen Signals mitels eines zweiten elektrischen Ansteuersignals (12c) anzusteuern, wobei der Prozessor (12) dazu ausgebildet ist, das zweite elektrische Ansteuersignal (12c) zu generieren.
7. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei der Prozessor (12) dazu ausgebildet ist, das erste elektrische Ansteuersignal (12b) an einem Scheitelpunkt des zweiten elektrischen Ansteuersignals (12c) auszugeben.
8. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei das haptische Signal (16) eine Frequenz von maximal 300 Hz aufweist.
9. Bedienelement (21), aufweisend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verfahren zur Erzeugung einer akustischen Rückmeldung bei Betätigung eines Bedienelements (21) wobei ein Eingabekontakt mit dem Bedienelement (21) und/oder ein Eingabedruck auf dem Bedienelement (21) mitels eines Sensors (11a, 11b) erkannt wird, wobei ein Sensorsignal (11c) mitels des Sensors (11a, 11b) generiert wird und an einen Prozessor (12) geleitet wird, wobei der Prozessor (12) nach Erhalt des Sensorsignals (11c) ein erstes elektrisches Ansteuersignal (12b) generiert, welches an eine Einrichtung (13) zur Erzeugung eines akustischen Signals geleitet wird, sodass mitels der Einrichtung (13) nach Erhalt des ersten elektrischen Ansteuersignals (12b) ein akustisches Signal (14) ausgegeben wird, wobei das erste elektrische Ansteuersignal (12b) rechteckförmige Signalimpulse umfasst.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021129243A1 (de) 2021-11-10 2023-05-11 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Bedieneingabevorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Bedieneingabevorrichtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021593A1 (de) * 2006-05-09 2007-11-22 Siemens Ag Fahrzeugfunktionssteuerung und Eingabeverfahren für eine Fahrzeugfunktionssteuerung
US20090102805A1 (en) 2007-10-18 2009-04-23 Microsoft Corporation Three-dimensional object simulation using audio, visual, and tactile feedback
DE112009003501T5 (de) * 2008-12-05 2012-05-24 Maxim Integrated Products Audioverstärkervorrichtung zum Betreiben eines Panels zum Erzeugen eines Tons und eineshaptischen Feedbacks
US20120200520A1 (en) 2009-10-02 2012-08-09 New Transducers Limited Touch Sensitive Device
EP3043240A1 (de) * 2015-01-05 2016-07-13 Volkswagen AG Bedienvorrichtung mit verbesserter haptischer rückmeldung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021593A1 (de) * 2006-05-09 2007-11-22 Siemens Ag Fahrzeugfunktionssteuerung und Eingabeverfahren für eine Fahrzeugfunktionssteuerung
US20090102805A1 (en) 2007-10-18 2009-04-23 Microsoft Corporation Three-dimensional object simulation using audio, visual, and tactile feedback
DE112009003501T5 (de) * 2008-12-05 2012-05-24 Maxim Integrated Products Audioverstärkervorrichtung zum Betreiben eines Panels zum Erzeugen eines Tons und eineshaptischen Feedbacks
US20120200520A1 (en) 2009-10-02 2012-08-09 New Transducers Limited Touch Sensitive Device
EP3043240A1 (de) * 2015-01-05 2016-07-13 Volkswagen AG Bedienvorrichtung mit verbesserter haptischer rückmeldung

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