DE102010053301A1

DE102010053301A1 - Operating device for vehicle i.e. motor car, has transparent haptic mediums formed on display region and arranged before input unit in viewing direction such that information displayed behind input unit is viewed

Info

Publication number: DE102010053301A1
Application number: DE102010053301A
Authority: DE
Inventors: Lennart BENDEWALD; Christoph Dr. Wäller; Mark Peter Czelnik
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-06-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer Anzeigefläche (1) zur Darstellung von Informationen und mit Eingabemitteln, die auf der Anzeigefläche (1) ausgebildete berührungsempfindliche Zonen (2) umfassen, mittels derer Bedienaktionen erfassbar sind. Die Bedienvorrichtung umfasst des Weiteren auf der Anzeigefläche (1) ausgebildete Haptikmittel (4, 5), mittels derer als Reaktion auf eine Bedienaktion wenigstens in einem Bereich der Anzeigefläche (1) eine haptische Rückmeldung ausgebbar ist. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Haptikmittel (4, 5) transparent sind und in Betrachtungsrichtung vor den Eingabemitteln angeordnet sind, sodass die dahinter auf der Anzeigefläche (1) dargestellte Information sichtbar ist, wobei der Bereich (3) der haptischen Rückmeldung und die berührungsempfindlichen Zonen (2) auf der Anzeigefläche (1) voneinander unabhängig sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer solchen Bedienvorrichtung.The present invention relates to an operating device with a display area (1) for displaying information and with input means which comprise touch-sensitive zones (2) formed on the display area (1) by means of which operating actions can be detected. The operating device furthermore comprises haptic means (4, 5) formed on the display surface (1), by means of which a haptic feedback can be output in response to an operating action at least in one area of the display surface (1). The operating device according to the invention is characterized in that the haptic means (4, 5) are transparent and are arranged in front of the input means in the viewing direction so that the information displayed behind them on the display area (1) is visible, the area (3) of the haptic feedback and the touch-sensitive zones (2) on the display surface (1) are independent of one another. The present invention also relates to a vehicle with such an operating device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer Anzeigefläche zur Darstellung von Informationen und mit Eingabemitteln, die auf der Anzeigefläche ausgebildete berührungsempfindliche Zonen umfassen, mittels derer Bedienaktionen erfassbar sind. Die Bedienvorrichtung umfasst des Weiteren auf der Anzeigefläche ausgebildete Haptikmittel, mittels derer als Reaktion auf eine Bedienaktion wenigstens in einem Bereich der Anzeigefläche eine haptische Rückmeldung ausgebbar ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer solchen Bedienvorrichtung.The present invention relates to an operating device with a display surface for displaying information and with input means which comprise touch-sensitive zones formed on the display surface, by means of which operating actions can be detected. The operating device further comprises haptic means formed on the display surface, by means of which a haptic feedback can be output at least in a region of the display surface in response to an operating action. The present invention further relates to a vehicle having such an operating device.

Es sind vielfältige Bedienvorrichtungen bekannt, welche eine Anzeigefläche umfassen. Beispielsweise sind Bedienvorrichtungen bekannt, welche eine berührungsempfindliche Oberfläche umfassen. Derartige Bedienvorrichtungen werden als sogenannte Touchscreens bezeichnet. Touchscreens besitzen den Vorteil, dass Schaltflächen an beliebigen Positionen und in beliebigen Formen auf der Anzeigefläche dargestellt werden können. Bei der Betätigung einer solchen Bedienvorrichtung wird eine Berührung des Touchscreens bei der dargestellten Schaltfläche erfasst und der dargestellten Schaltfläche zugeordnet, so dass ein entsprechendes Schaltsignal erzeugt werden kann. Eine solche Anzeigefläche stellt somit eine besonders komfortable Lösung für Geräte mit einer graphischen Nutzerschnittstelle dar, die auch als GUI (Graphical User Interface) bezeichnet wird.There are a variety of controls known, which include a display area. For example, operating devices are known which comprise a touch-sensitive surface. Such operating devices are referred to as so-called touch screens. Touchscreens have the advantage that buttons can be displayed in any position and in any shape on the display surface. Upon actuation of such an operating device, a touch of the touch screen is detected in the illustrated button and associated with the button shown, so that a corresponding switching signal can be generated. Such a display area thus represents a particularly convenient solution for devices with a graphical user interface, which is also referred to as GUI (Graphical User Interface).

Es gibt vielfältige Anwendungsbereiche solcher Touchscreens mit einer graphischen Nutzerschnittstelle. Sie werden bevorzugt für tragbare elektronische Geräte wie Laptop-Computer oder Mobilfunkendgeräte verwendet. Sie werden zunehmend auch zum Bedienen von anderen technischen Geräten oder Maschinen benutzt. Beispielsweise werden sie als Bedienoberfläche zum Bedienen der Funktionseinrichtungen in einem Fahrzeug, z. B. einem Navigationssystem, einer Infotainmenteinrichtung oder der Fahrzeugklimaanlage, eingesetzt.There are many fields of application of such touchscreens with a graphical user interface. They are preferably used for portable electronic devices such as laptop computers or mobile terminals. They are increasingly being used to operate other technical devices or machines. For example, they are used as a user interface for operating the functional devices in a vehicle, for. As a navigation system, an infotainment device or the vehicle air conditioning system used.

Die DE 10 2005 049 127 A1 beschreibt ein flexibles Display auf einer dreidimensional verlaufenden Körperoberfläche eines Fahrzeuginnenraums. Dabei wird eine transparente Folie auf verschiedene Anzeige- und Bedienelemente auflaminiert, die auch Touchscreenbereiche umfassen können. Durch Texturen oder Bedruckungen auf der Folie können dabei für den Nutzer visuell oder taktil wahrnehmbare Strukturen bereitgestellt werden.The DE 10 2005 049 127 A1 describes a flexible display on a three-dimensional body surface of a vehicle interior. In this case, a transparent film is laminated to various display and control elements, which may also include touchscreen areas. Textures or imprints on the film can be used to provide visually or tactilely perceptible structures to the user.

Bei der Verwendung von Touchscreens ergibt sich jedoch der ergonomische Nachteil, dass dem Nutzer keine haptische Rückmeldung bei der Betätigung einer Schaltfläche gegeben wird. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn die Betätigung der Schaltfläche blind erfolgen soll, d. h. wenn der Nutzer die Schaltfläche betätigt, ohne den Betätigungsvorgang visuell zu überprüfen. Es gibt Einsatzbereiche von Bedienvorrichtungen, bei denen die Möglichkeit der blinden Betätigung wichtig ist. Wird die Bedienvorrichtung beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, ist es von Vorteil, wenn der Fahrer während der Fahrt die Bedienvorrichtung blind betätigen kann oder wenn er beim Betätigungsvorgang den Blick vom Fahrgeschehen nur kurzzeitig abwenden muss.When using touch screens, however, there is the ergonomic disadvantage that the user is given no haptic feedback when pressing a button. This is particularly disadvantageous if the operation of the button should be done blind, d. H. when the user presses the button without visually checking the operation. There are areas of use of operating devices where the possibility of blind operation is important. If the operating device is used, for example, in a motor vehicle, it is advantageous if the driver can operate the operating device blind while driving or if he only has to avert the view of the driving event for a short time during the actuating process.

Um dem Nutzer eine haptische Rückmeldung bei der Betätigung zu vermitteln, wurden Bedienvorrichtungen vorgeschlagen, bei denen die berührungsempfindliche Oberfläche der Anzeigefläche in Vibration versetzt werden kann. Nachteilig bei solchen Bedienvorrichtungen ist jedoch die Geräuschentwicklung bei der Vibration der Oberfläche. Des Weiteren sind bei solchen Bedienvorrichtungen die Schaltflächen nicht erfühlbar. Wird die Schaltfläche berührt, wird das Steuersignal bereits ausgelöst, die haptische Rückmeldung durch die Vibration der Oberfläche gibt in diesem Fall nur eine Bestätigung dafür, dass das Steuersignal ausgelöst wurde. Ferner ergibt sich der Nachteil, dass der haptische Effekt nicht sehr stark ist und außerdem erst mit einer leichten Verzögerung auftritt, da er erst digital angesteuert und mechanisch erzeugt werden muss.In order to give the user a haptic feedback on the operation, operating devices have been proposed in which the touch-sensitive surface of the display surface can be set in vibration. A disadvantage of such operating devices, however, is the noise in the vibration of the surface. Furthermore, with such operating devices, the buttons can not be felt. If the button is touched, the control signal is already triggered, the haptic feedback by the vibration of the surface is in this case only a confirmation that the control signal has been triggered. Furthermore, there is the disadvantage that the haptic effect is not very strong and also occurs only with a slight delay, since it must first be digitally controlled and mechanically generated.

Als weitere Lösung wurde vorgeschlagen, programmierbare Tasten mit kleinen Displays in die berührungsempfindliche Oberfläche zu integrieren. Diese Lösung ist wegen der separaten Displays und deren separaten Ansteuerungen nicht nur teuer, es hat sich auch als nachteilig herausgestellt, dass die Stege und Ränder um jedes der Displays einer nahtlosen Gruppierung mehrerer Tasten sowie einer flexiblen Anordnung hinderlich sind.As another solution, it has been proposed to integrate programmable buttons with small displays into the touch-sensitive surface. This solution is not only expensive because of the separate displays and their separate controls, it has also proved to be disadvantageous that the lands and edges around each of the displays of a seamless grouping of multiple buttons and a flexible arrangement are a hindrance.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedienvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine zufriedenstellende haptische Rückmeldung ermöglicht und kostengünstig herzustellen ist.It is the object of the present invention to provide an operating device of the type mentioned, which allows a satisfactory haptic feedback and is inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by an operating device with the features of claim 1. Advantageous training and further developments emerge from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Haptikmittel transparent sind und in Betrachtungsrichtung vor den Eingabemitteln angeordnet sind, sodass die dahinter auf der Anzeigefläche dargestellte Information sichtbar ist, wobei der Bereich der haptischen Rückmeldung und die berührungsempfindlichen Zonen auf der Anzeigefläche voneinander unabhängig sind. Dieser Aufbau bietet somit freie Gestaltungsmöglichkeiten beim Platzieren der Haptikmittel. Durch die transparente Ausgestaltung der Haptikmittel kann somit die darunterliegende Anzeigefläche unverändert weitergenutzt werden.The operating device according to the invention is characterized in that the haptic means are transparent and are arranged in the viewing direction in front of the input means, so that the information shown behind it on the display surface is visible, wherein the area of the haptic feedback and the touch-sensitive zones on the display surface are independent. This structure thus offers free design options when placing the haptic agent. Due to the transparent design of the haptic means, the underlying display area can thus be used unchanged.

Unter Haptikmitteln werden im Sinne der Erfindung nicht nur Mittel verstanden, die ein Erfühlen oder Ertasten, beispielsweise mittels einer gerauten, geriffelten oder anderweitig strukturierten Oberfläche ermöglichen. Die erfindungsgemäßen Haptikmittel verfügen ferner über die Eigenschaft, dass sie eine haptische Rückmeldung ausgeben können, das heißt insbesondere unter bestimmten Bedingungen eine Kraft oder Rückstellkraft in die der Richtung einer Nutzereingabe entgegengesetzte Richtung ausüben können.Within the meaning of the invention, haptic means are understood to mean not only means which make it possible to sense or feel, for example by means of a roughened, corrugated or otherwise structured surface. The haptic compositions according to the invention also have the property that they can output a haptic feedback, that is, in particular under certain conditions, can exert a force or restoring force in the direction opposite to the direction of a user input.

Bei der Anzeigefläche handelt es sich insbesondere um eine frei programmierbare Anzeigefläche. Die Eingabemittel sind beispielsweise als vollflächige, berührungsempfindliche Zonen, insbesondere als flächiger Touchscreen ausgebildet. Dies erlaubt eine kostengünstige Herstellung der Bedienvorrichtung, da auf Standardmodule zurückgegriffen werden kann.The display area is in particular a freely programmable display area. The input means are designed, for example, as full-surface, touch-sensitive zones, in particular as a flat touchscreen. This allows a cost-effective production of the operating device, since standard modules can be used.

Die Bereiche der haptischen Rückmeldung sind dabei typischerweise nur inselhaft ausgebildet, so dass es Bereiche gibt, über die keine haptische Rückmeldung ausgegeben werden kann, der darunterliegende Bereich aber berührungsempfindlich ist. Die Haptikmittel umfassen beispielsweise eine geprägte Folie. Sie können ferner eine oder mehrere abgegrenzte Taste(n) umfassen, die von einem Nutzer auch blind erfühlt werden können.The areas of the haptic feedback are typically only island-shaped, so that there are areas over which no haptic feedback can be output, but the underlying area is touch-sensitive. The haptic means include, for example, an embossed foil. They may also include one or more delimited keys that may be blinded by a user.

Die Haptikmittel sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung aus einer durchgehenden, gedruckten Folie gefertigt, die auf einem herkömmlichen Touchscreen angeordnet wird. Auf der Folie sind an beliebiger Stelle abgegrenzte Tasten vorgesehen. Dies ist nicht nur kostengünstig, sondern erlaubt es auch, gegebenenfalls verschiedene Designvarianten zu erstellen, bei denen derselbe Touchscreen-Unterbau mit wahlweise verschiedenen Folien überzogen werden kann.The haptic means are made in an advantageous embodiment of a continuous, printed film, which is arranged on a conventional touch screen. On the slide delimited keys are provided at any point. This is not only cost effective, but also makes it possible, if necessary, to create different design variants in which the same touchscreen substructure can be covered with optional different films.

Erfindungsgemäß können zwischen der oder den Taste(n) und der Anzeigefläche mit Gas gefüllte Hohlräume ausgebildet sein, die nach außen gasdicht abgeschlossen sind. Beispielsweise sind die als Folie ausgebildeten Haptikmittel auf einer darunterliegenden Touchscreen-Unterlage mit einem optischen Kleber aufgeklebt oder auflaminiert, wobei die leicht hervortretenden Tasten beim Aufkleben oder Auflaminieren Luft einschließen. Dadurch kann die Anzeigefläche unter dem Haptikbereich staubdicht und feuchtigkeitsdicht gehalten werden. Jeder Hohlraum kann für sich abgeschlossen sein oder die Hohlräume können über Luftkanäle miteinander kommunizieren. Dabei können die Tasten durch in den Hohlräumen gebildete Gaspolster oder Luftpolster auf eine Krafteinwirkung eine Rückstellkraft ausüben, die als haptische Rückmeldung vom Nutzer wahrgenommen werden kann.According to the invention, voids filled with gas can be formed between the key (s) and the display surface, which cavities are sealed off to the outside. For example, the haptics formed as a film are glued or laminated on an underlying touch screen pad with an optical adhesive, the slightly protruding keys include air when sticking or lamination. As a result, the display surface under the haptics can be kept dust-proof and moisture-proof. Each cavity can be self-contained or the cavities can communicate with each other via air channels. In this case, the keys can exert a restoring force on the force of a gas by means of gas cushions or air cushions formed in the cavities, which can be perceived as haptic feedback by the user.

Alternativ oder auch zusätzlich können die Haptikmittel in einem mechanisch vorgespannten Zustand auf der Anzeigefläche angeordnet sein.Alternatively or additionally, the haptic means may be arranged in a mechanically biased state on the display surface.

Die Haptikmittel sind insbesondere so ausgelegt, dass sie auf eine durch eine Bedienaktion erzeugte Krafteinwirkung von einem ersten mechanischen Zustand in einen zweiten mechanischen Zustand gebracht werden können, in welchem die Haptikmittel und Eingabemittel mechanisch gekoppelt sind, wodurch die Bedienaktion mittels der Eingabemittel erfassbar ist. Beim Abklingen der Krafteinwirkung am Ende der Bedienaktion kehren die Haptikmittel dann automatisch in den ersten mechanischen Zustand zurück und dabei wird die haptische Rückmeldung ausgegeben. Dies hat den Vorteil, dass die haptische Rückkopplung am Ende der Bedienaktion sofort mechanisch ausgelöst wird, ohne vorher digital angesteuert werden zu müssen.The haptic means are in particular designed so that they can be brought to a force generated by an operating action of a first mechanical state in a second mechanical state in which the haptic means and input means are mechanically coupled, whereby the operating action is detected by the input means. When the application of force ceases at the end of the operating action, the haptic means then automatically return to the first mechanical state and the haptic feedback is output. This has the advantage that the haptic feedback at the end of the operating action is immediately triggered mechanically, without having to be previously controlled digitally.

Die Eingabemittel auf der Anzeigefläche sind insbesondere als resistiver oder kapazitiver Touchscreen ausgebildet, über den durch die Haptikmittel im zweiten mechanischen Zustand eine Berührung in der Zone erfassbar ist, die mit dem Bereich zusammenfällt, in dem die haptische Rückmeldung erzeugbar ist. Beispielsweise treten auf einer Folie ausgebildete Tasten in Betrachtungsrichtung im ersten mechanischen Zustand hervor, während sie im zweiten mechanischen Zustand in Betrachtungsrichtung nach hinten eingedrückt oder umgeklappt sind, wodurch die Tastenfläche eine dahinterliegende berührungsempfindliche Zone des Touchscreens berührt.The input means on the display surface are designed in particular as a resistive or capacitive touchscreen, via which the haptic means in the second mechanical state detect a touch in the zone which coincides with the region in which the haptic feedback can be generated. For example, keys formed on a sheet appear in the viewing direction in the first mechanical state, while in the second mechanical state they are depressed or folded rearwardly in the viewing direction, whereby the key surface contacts an underlying touch-sensitive zone of the touch screen.

Beim kapazitiven Touchscreen entsteht somit durch die mechanische Kopplung der Haptikmittel und der Eingabemittel eine kapazitive Kopplung, wodurch ein Signal in der berührungsempfindlichen Zone der Anzeigefläche ausgelöst wird. Beispielsweise wird eine Bedienaktion dadurch erkannt, dass durch die Veränderung der Haptikmittel oder einer Taste in den zweiten mechanischen Zustand eine leitende Verbindung zwischen dem Touchscreen, den Haptikmitteln und gegebenenfalls dem Finger des Nutzers, der die Bedienaktion ausführt, hergestellt wird. Dies wird z. B. durch Indium-Zinnoxid-Elektroden (sogenannte ITO Elektroden) in der berührungsempfindlichen Oberfläche erreicht. Der menschliche Körper fungiert in diesem Fall als elektrische Masse, so dass eine Berührung eine Signaländerung an der entsprechenden Position des kapazitiven Touchscreens erzeugt. Die Empfindlichkeit des Touchscreens ist dabei so ausgelegt, dass erst im zweiten mechanischen Zustand eine ausreichende Signaländerung auftritt. Somit kann der Nutzer die Haptikmittel weiterhin durch Erfühlen finden, ohne dass über die Eingabemittel bereits eine Bedienaktion erfasst würde.In the case of the capacitive touch screen, the mechanical coupling of the haptic means and the input means thus produces a capacitive coupling, whereby a signal is triggered in the touch-sensitive zone of the display area. For example, an operator action is recognized by the fact that the change of the haptic means or a key in the second mechanical state, a conductive connection between the touch screen, the haptic means and possibly the finger of the user who performs the operating action is established. This is z. B. achieved by indium-tin oxide electrodes (so-called ITO electrodes) in the touch-sensitive surface. The human body in this case acts as an electrical ground so that a touch generates a signal change at the corresponding position of the capacitive touch screen. The sensitivity of the touch screen is designed so that only in the second mechanical state, a sufficient signal change occurs. Thus, the user can continue to find the haptic means by sensing without any operator action already being detected via the input means.

Beim resistiven Touchscreen wird durch die mechanische Kopplung ein mechanischer Druck auf die berührungsempfindliche Zone ausgeübt. Dieser Druck führt zu einer Änderung eines elektrischen Widerstands, der erfasst werden kann.In the case of the resistive touchscreen, the mechanical coupling exerts a mechanical pressure on the touch-sensitive zone. This pressure leads to a change in an electrical resistance that can be detected.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung sind die Haptikmittel in eine Abdeckscheibe integriert und liegen durch Aussparungen in der Abdeckscheibe in Betrachtungsrichtung frei. Durch die Abdeckscheibe kann die dahinterliegende Anzeigefläche besser gegen mechanische Einwirkungen geschützt werden, so dass nur jene Bereiche freiliegen, die für manuelle Nutzerinteraktionen benötigt werden. Eine Folie mit den Haptikmitteln kann beispielsweise als vorgefertigtes Bauteil an einer Abdeckscheibe befestigt werden, die dann als Ganzes, beispielsweise durch formschlüssiges Befestigen, auf der Anzeigefläche angebracht wird.In a further development of the operating device according to the invention, the haptic means are integrated in a cover plate and are exposed by recesses in the cover plate in the viewing direction. Through the cover, the underlying display surface can be better protected against mechanical effects, so that only exposed those areas that are needed for manual user interaction. For example, a film with the haptic means can be attached to a cover plate as a prefabricated component, which is then attached to the display surface as a whole, for example by positive fastening.

Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Fahrzeug mit einer solchen Bedienvorrichtung ausgestattet.Furthermore, according to the invention, a vehicle is equipped with such an operating device.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail by means of embodiments with reference to the figures.

1a–1b zeigen jeweils schematisch eine explodierte Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit demselben Touchscreen aber zwei unterschiedlich ausgestalteten haptischen Folien, 1a - 1b each show schematically an exploded view of an embodiment of the inventive operating device with the same touch screen but two differently designed haptic films,

2a zeigt schematisch eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung, auf der eine Bedienaktion erfasst wird, 2a shows schematically a plan view of an operating device according to the invention, on which an operating action is detected,

2b zeigt einen seitlichen Schnitt durch die Line A-A der in der 2a dargestellten Bedienvorrichtung und 2 B shows a lateral section through the line AA in the 2a illustrated operating device and

3 zeigt schematisch eine explodierte Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit einer Abdeckscheibe. 3 schematically shows an exploded view of another embodiment of the control device according to the invention with a cover.

In den 1a und 1b sind schematisch explodierte Ansichten eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung dargestellt. Die Bedienvorrichtungen umfassen beide eine baugleiche frei programmierbare Anzeigefläche 1, die jeweils vollflächig mit einer berührungsempfindlichen Zone 2 ausgestattet sind. Es sind beispielsweise kommerziell verfügbare Touchscreens. Auf dem Touchscreen können unterschiedlich ausgestaltete transparente, haptische Folien 4 beispielsweise mittels Kleben oder Laminieren befestigt werden. In den 1a und 1b sind jeweils unterschiedliche Designvarianten dargestellt. Wegen der Transparenz der haptischen Folie bleibt die gesamte dahinterliegende Anzeigefläche 1 sichtbar.In the 1a and 1b schematically exploded views of an embodiment of the operating device according to the invention are shown. The operating devices both comprise an identically constructed, freely programmable display area 1 , each full area with a touch-sensitive zone 2 are equipped. For example, there are commercially available touchscreens. On the touch screen, differently designed transparent, haptic films 4 be attached for example by gluing or laminating. In the 1a and 1b each different design variants are shown. Because of the transparency of the haptic film, the entire display area behind it remains 1 visible, noticeable.

Die haptischen Folien 4 umfassen diverse Haptikbereiche 3, die jeweils auf einzelnen Kunststoffmembrantasten 5 ausgebildet sind. Die Folien 4 der Kunststoffmembrantasten 5 werden beispielsweise aus einem Polyester hergestellt. Sie werden z. B. als gedruckte oder strukturierte Folie aus einem Stück gezogen. Je nach den konkreten Anforderungen an Funktionalität, Kosten oder Aussehen können verschiedene haptischen Folien 4 für verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung verwendet werden. Durch die unabhängige Gestaltung des Haptikbereichs 3 und der berührungsempfindlichen Zone 2, die hier vollflächig ist, dies aber nicht unbedingt sein muss, können während des Entwicklungsprozesses der Bedienvorrichtung leicht Anpassungen vorgenommen werden, Durch die freie Programmierbarkeit der Anzeigefläche 1 können Schaltflächen, für die eine haptische Rückmeldung an den Nutzer wünschenswert ist, genau an den Stellen angezeigt werden, an denen die Haptikbereiche 3 ausgebildet sind. Dabei kann die Folie 4 so dünn sein, dass auch an den Stellen, an denen keine Haptikbereiche 3 ausgebildet sind, trotzdem noch Bedienaktionen über die berührungsempfindlichen Zone 2 erfasst werden können. Es wird somit ein brauchbarer Kompromiss für Informationsanzeige, Nutzereingabe und Systemfeedback erzielt.The haptic films 4 include various haptic areas 3 , each on individual plastic membrane buttons 5 are formed. The slides 4 the plastic membrane buttons 5 are made of a polyester, for example. They are z. B. drawn as a printed or structured film from one piece. Depending on the specific requirements for functionality, costs or appearance, different haptic films can be used 4 be used for different variants of the operating device according to the invention. Due to the independent design of the haptic area 3 and the touch-sensitive zone 2 , which here is full surface, but this does not necessarily have to be easy adjustments can be made during the development process of the operating device, by the free programmability of the display area 1 For example, buttons for which haptic feedback to the user is desirable may be displayed at the precise locations where the haptics are located 3 are formed. The film can 4 be so thin that even at the places where no haptic areas 3 are formed, yet still operating actions on the touch-sensitive zone 2 can be detected. Thus, a useful compromise for information display, user input and system feedback is achieved.

In der 2a ist schematisch eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung dargestellt. Auf einer Anzeigefläche 1 mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche 2 sind matrixartig abgegrenzte, transparente Kunststoffmembrantasten 5 mechanisch vorgespannt angeordnet, so dass sie leicht hervortreten. Jede Taste 5 weist einen eigenen Haptikbereich 3 auf, der sich abgesehen von einem Rand ganz über die jeweilige Taste 5 erstreckt. Die mechanische Vorspannung wird z. B. durch eine Prägung erreicht, wobei ein oder mehrere Falze im Haptikbereich 3 auf der Taste 5 vorgesehen sein können, die ab einem bestimmten Andruck von außen ein abruptes Wegknicken des Mittelbereichs der Taste 5 nach innen vorsehen.In the 2a schematically a plan view of an operating device according to the invention is shown. On a display surface 1 with a touch-sensitive surface 2 are matrix-like, transparent plastic membrane buttons 5 arranged mechanically biased so that they stand out easily. Every key 5 has its own haptic area 3 on, apart from an edge all over the respective button 5 extends. The mechanical bias is z. B. achieved by embossing, with one or more folds in the haptic 3 on the button 5 can be provided, which from a certain pressure from outside an abrupt buckling of the central region of the key 5 to provide inside.

Die Tasten 5 sind dabei als Folie 4 (siehe 2b) ausgestaltet, die luftdicht auf die Anzeigefläche 1 aufgeklebt ist, sodass zwischen den Tasten 5 und der Oberfläche der Anzeigefläche 1 eingeschlossene Luft nicht entweichen kann. Die eingeschlossene Luft bildet in den Hohlräumen 6 ein Luftpolster, so dass die Tasten 5 auch bei leichtem Andruck von außen ihre Form nicht wesentlich verändern und hervorragend von einem Nutzer ertastet werden können. Die Ränder benachbarter Tasten 5 sind durch Luftkanäle 7 miteinander verbunden, so dass bei einem stärkeren Andruck einer Taste 5' sich die dahinterliegende Luft teilweise hierüber auf die Hohlräume 6 der übrigen Tasten 5 gleichmäßig verteilen kann.The button's 5 are doing as a slide 4 (please refer 2 B ), which are airtight on the display surface 1 is glued, so between the buttons 5 and the surface of the display area 1 trapped air can not escape. The trapped air forms in the cavities 6 an air cushion, leaving the buttons 5 even with slight pressure from the outside their shape does not change significantly and can be perfectly felt by a user. The edges of adjacent buttons 5 are through air ducts 7 connected together so that with a stronger press of a button 5 ' The underlying air partly over here on the cavities 6 the remaining keys 5 can distribute evenly.

Wird die Taste 5' beispielsweise von der Fingerspitze 11 eines Nutzers so stark gedrückt, dass sie abrupt nach innen wegknickt, so berührt der Mittelteil der Taste 5' die darunterliegende Anzeigefläche 1, wodurch eine Bedienaktion erfasst wird.Will the button 5 ' for example, from the fingertip 11 Pressed so hard that it abruptly kicks inward, so touches the middle part of the key 5 ' the underlying display area 1 , which detects an operator action.

In der 2b ist ein seitlicher Schnitt durch die Line A-A der in der 2a gezeigten Bedienvorrichtung dargestellt. Durch den Andruck der Bedienaktion ist die Taste 5' nach innen weggeknickt, so dass sich ein Berührpunkt 10 des Haptikbereichs 3 der Taste 5' mit der darunterliegenden berührungsempfindlichen Zone 2 ergibt. Dabei entweicht die Luft wie zuvor beschrieben in die übrigen Hohlräume 6. Bei nachlassendem Andruck erfährt der Haptikbereich 3 der gedrückten Taste 5' aufgrund des Überdrucks in den Hohlräumen 6 und aufgrund der mechanischen Vorspannung der Taste 5' eine Rückstellkraft, die sie wieder in den Ausgangszustand zurückversetzt und damit dem Nutzer eine haptische Rückmeldung über die erfolgte Bedienaktion liefert.In the 2 B is a side cut through the line AA in the 2a shown operating device shown. By pressing the operating action is the key 5 ' bent away inside, leaving a point of contact 10 the haptic area 3 the button 5 ' with the underlying touch-sensitive zone 2 results. The air escapes into the other cavities as described above 6 , When the pressure decreases, the haptic area experiences 3 the pressed button 5 ' due to the overpressure in the cavities 6 and due to the mechanical bias of the button 5 ' a restoring force, which returns them to the initial state and thus provides the user with haptic feedback about the operator action taken.

In der 3 ist schematisch eine explodierte Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit einer Abdeckscheibe 8 dargestellt. Wie bereits in Bezug zu den 1a und 1b beschrieben, ist vor einer Anzeigefläche 1 mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche 2 eine Folie 4 angeordnet, die Tasten 5 mit Haptikbereichen 3 aufweist. In Betrachtungsrichtung davor ist eine Abdeckscheibe 8, beispielsweise aus einem harten, transparenten Kunststoff wie PMMA (Polymethylmethacrylat) angeordnet, die dieselben Maße der Anzeigefläche 1 hat. Die Abdeckscheibe 8 weist an den Stellen, an denen die Tasten 5 vorgesehen sind, Aussparungen 9 auf, sodass die Tasten 5 durch die Aussparungen 9 hindurch ertastbar und bedienbar sind. Die Abdeckscheibe 8 kann auch weitere Aussparungen 9a aufweisen, durch die eine Nutzereingabe ohne haptische Rückmeldung über die dahinterliegende berührungsempfindliche Zone 2 ermöglicht wird.In the 3 schematically is an exploded view of another embodiment of the control device according to the invention with a cover 8th shown. As already related to the 1a and 1b described is in front of a display area 1 with a touch-sensitive surface 2 a slide 4 arranged the keys 5 with haptic areas 3 having. In the direction before it is a cover 8th For example, from a hard, transparent plastic such as PMMA (polymethylmethacrylate) arranged, the same dimensions of the display surface 1 Has. The cover 8th points in the places where the keys 5 are provided, recesses 9 on, so the buttons 5 through the recesses 9 are tactile and operable. The cover 8th can also have more recesses 9a through which a user input without haptic feedback on the underlying touch-sensitive zone 2 is possible.

Die haptische Folie 4 kann wahlweise mit der darunterliegenden Anzeigefläche 1 oder mit der davorliegenden Abdeckscheibe 8 als vorgefertigtes Zwischenprodukt hergestellt werden. Die Folie 4 kann z. B. auf die Anzeigefläche 1 geklebt werden, bevor weitere Funktional- oder Dekorelemente angeordnet werden und in einem abschließenden Schritt die Abdeckscheibe 8 montiert wird. Alternativ kann auch eine vorgefertigte Abdeckscheibe 8 mit integrierter Folie 4 hergestellt werden, die dann als Ganzes auf der Anzeigefläche 1 befestigt wird.The haptic film 4 can optionally with the underlying display area 1 or with the front cover 8th be prepared as a prefabricated intermediate. The foil 4 can z. B. on the display surface 1 be glued before further functional or decorative elements are arranged and in a final step, the cover 8th is mounted. Alternatively, a prefabricated cover plate 8th with integrated foil 4 are then produced as a whole on the display surface 1 is attached.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: frei programmierbare Anzeigeflächefreely programmable display area
22: berührungsempfindliche Zonetouch-sensitive zone
33: HaptikbereichHaptikbereich
44: Foliefoil
5, 5'5, 5 ': Kunststoffmembran-TastePlastic membrane button
66: Hohlraumcavity
77: Luftkanalair duct
88th: Abdeckscheibecover plate
9, 9a9, 9a: Aussparungenrecesses
1010: Berührungspunktpoint of contact
1111: Fingerspitze eines NutzersFingertip of a user

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005049127 A1 [0004]

Claims

Operating device with - a display surface ( 1 ) for displaying information, - input means, which are displayed on the display surface ( 1 ) formed touch-sensitive zones ( 2 ), by means of which operating actions can be detected, and - on the display surface ( 1 ) haptic agents ( 4 . 5 ) by means of which, in response to an operator action, at least in one area ( 3 ) of the display area ( 1 ) a haptic feedback can be output, characterized in that - the haptic means ( 4 . 5 ) are transparent and are arranged in the viewing direction in front of the input means, so that the behind them on the display surface ( 1 ) is visible, - the area ( 3 ) of the haptic feedback and the touch-sensitive zones ( 2 ) on the display area ( 1 ) are independent of each other.

Operating device according to claim 1, characterized in that the haptic means ( 4 . 5 ) an embossed film ( 4 ).

Operating device according to claim 1 or 2, characterized in that the haptic means ( 4 . 5 ) one or more delimited key (s) ( 5 ).

Operating device according to claim 3, characterized in that between the one or more buttons (s) ( 5 ) and the display area ( 1 ) cavities filled with gas ( 6 ) are formed, which are sealed gas-tight to the outside.

Operating device according to claim 4, characterized in that the keys ( 5 ) through in the cavities ( 6 ) formed gas cushion on a force exert a restoring force.

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that the haptic means ( 4 . 5 ) in a mechanically biased state on the display surface ( 1 ) are arranged.

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that - the haptic means ( 4 . 5 ) can be brought to a force generated by an operating action from a first mechanical state to a second mechanical state in which the haptic means ( 4 . 5 ) and input means are mechanically coupled, as a result of which the operating action can be detected by means of the input means, - wherein the haptic means (when the force has subsided at the end of the operating action) 4 . 5 ) automatically return to the first mechanical state and the haptic feedback is output.

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that the input means on the display surface ( 1 ) are designed as a resistive or capacitive touchscreen, through which the haptic means ( 4 . 5 ) in the second mechanical state, a touch ( 10 ) in the zone ( 2 ), which corresponds to the area ( 3 ), in which the haptic feedback can be generated.

Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that the haptic means ( 4 . 5 ) in a cover ( 8th ) are integrated and by recesses ( 9 ) in the cover ( 8th ) are free in the viewing direction.

Vehicle with an operating device according to one of the preceding claims.