CN1932742A

CN1932742A - 用于汽车的输入装置

Info

Publication number: CN1932742A
Application number: CNA2006101518687A
Authority: CN
Inventors: 黎恩恩; M·普拉多斯; B·拉思罗普
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: US20070057924A1; CN100410861C; DE102006033014A1

Abstract

本发明涉及一种尤其用于汽车(1)的输入装置(4)，其中该输入装置(4)包括一个用于光学显示信息的显示器(12)、一个设置在显示器(12)上方的触摸屏(11)，其用于通过接触触摸屏(11)的操作面(16)来输入指令、一个使触摸屏(11)在至少一个基本上与操作面(16)平行的方向(x)上偏移的执行器(13)以及一个对执行器(13)进行如此致动的控制器(10)，这种致动使触摸屏(11)如此在触摸屏(11)的静止位置附近偏移，使得触摸屏(11)在第一方向(x)上的偏移的积分为触摸屏(11)在与第一方向(－x)相反的第二方向(x)上的偏移的积分的至少2.5倍。

Description

用于汽车的输入装置

技术领域

本发明涉及一种尤其用于汽车的带有一个触摸屏的输入装置。

背景技术

例如在DE 201 02 197 U1(通过参考引用)中公开了一种触摸屏。在DE 201 02 197 U1中则公开了一种用于可视化电子信号以及确认的对标记和符号进行的触摸输入的触摸屏，它包括一个用于可视化和按键输入的功能界面以及一个与此相应的设置得更高的可逐点变形的保护界面。在此借助于在保护界面上的触摸选择功能界面的特定的点时，在变了形的保护界面中接触点的位置上产生至少一个对使用者的触觉(触觉刺激)可感觉得到的确认信号，并且通过偏心地设置在功能界面里面和/或下面的振动元件来产生这种用于触觉(触觉刺激)的信号。此外，在由DE 201 02 197 U1中公开的触摸屏中，通过直接接触两个界面和/或在这些界面的边缘区上方通过刚性的或弹性的连接元件将所产生的振动从功能界面传递给保护界面。

此外，例如在US 4 885 565及EP 920 704 B1中也公开了触摸屏。合适的触摸屏可以例如购买3M^TM(参见www.3m.com)的触摸屏。关于触摸屏的其它细节例如可从EP 1 560 102 A1中获知。

此外，在DE 201 80 024 U1或相应的WO 01/54109 A1(通过参考引用)中还公开了一种用于触觉反馈的触摸控制器，该控制器具有触觉反馈功能用于将信号输入电脑并且用于将力输送给触摸控制器的使用者，其中，该触摸控制器具有一个拥有接近平面的接触表面的接触输入仪，该接触表面如此工作，它根据使用者在接触表面上接触的位置将一个位置信号输入电脑的处理器中，其中该位置信号以二维形式反映出该位置。此外，按照WO 01/54109 A1的触摸控制器具有至少一个与接触输入仪相连接的执行器，其中该执行器将一个力发送给该接触输入仪，用于向触摸接触表面的使用者提供触觉感受，其中该执行器根据一个由处理器发出的力信息将力直接输出到该接触输入仪上。

此外，在US 6 429 846、WO 03/038800 A1(通过参考引用)、US 5988 902、WO 99/26230 A1(通过参考引用)、WO 97/21160 A1(通过参考引用)、DE 200 22 244 U1(通过参考引用)以及WO 03/41046 A1(通过参考引用)中也公开了触觉反馈。

US 6 118 435公开了一种触摸面板。

在DE 197 31 285 A1中公开了一种用于一个具有多个可选菜单、函数和/或函数值的装置的操作元素，该操作元素具有一个可由操作者识别的表面，并且通过该表面可以感知通过局部移动或表面的触摸进行的选择。该表面的外形可根据所选择的和/或可以选择的菜单、函数和/或函数值进行改变。

发明内容

本发明的任务是，改进一种带有一个触摸屏的输入装置。提供一种特别适合于汽车的输入装置是值得期待的。

前述任务通过一种特别用于汽车的输入装置得到解决，其中该输入装置包括一个用于光学显示信息的显示器、一个设置在显示器上方的、用于通过接触触摸屏的操作面来输入指令的触摸屏、一个使触摸屏在至少一个基本上与操作面平行的方向上偏移的执行器、以及一个对执行器进行如此致动的控制器，从而使触摸屏在一个第一时间间隔里用一个第一偏移函数、并且在一个紧接在第一时间间隔后面的第二时间间隔里用一个与第一偏移函数不同的第二偏移函数进行偏移，并且/或者触摸屏如此在触摸屏的静止位置附近进行偏移，使得触摸屏在第一方向上的偏移的积分为触摸屏在与前面第一方向相反的第二方向上的偏移的积分的至少2.5倍，尤其是4倍。此外，前述任务通过一种用于运行这种输入装置的方法得到解决。

按本发明的触摸屏尤其是一种透明的触摸屏。按本发明的显示器尤其是一种对信息进行可变显示的显示器或矩阵显示器。按本发明的显示器例如可以是一种TFT(液晶显示屏)。

按本发明借助于显示器光学显示的信息例如可以是一种操作元素的显示。

在本发明的一种设计方案中，第一偏移函数具有一个相应于一个至少二阶的延迟环节的阶跃响应的部分。

在本发明的另一种设计方案中，第二偏移函数具有一个相应于一个至少二阶的延迟环节的阶跃响应的部分以及一个尤其衰减的周期部分。

在本发明的另一种设计方案中，将相应于至少二阶的延迟环节的阶跃响应的部分以及周期部分通过加法相联接。

在本发明的另一种设计方案中，借助于控制器可如此对执行器进行致动或者进行设置，使触摸屏在紧接在第二时间间隔后面的第三时间间隔中，以与第一及第二偏移函数不同的第三偏移函数进行偏移。

在本发明的另一种设计方案中，第三偏移函数具有一个衰减的周期部分。

在本发明的另一种设计方案中，周期部分具有一个处于30Hz和70Hz之间的频率。

在本发明的另一种设计方案中，第三偏移函数具有一个通过加法与衰减的周期部分相联接的线性下降部分。

在本发明的另一种设计方案中，偏移的最大值至少为0.1mm，且最高为1mm，尤其最高为0.5mm。偏移在本发明的另一种优选方案中在100ms之后，尤其在50ms之后基本上就衰减了。

触摸屏的静止位置按本发明是在触摸屏偏移之前触摸屏的(静止)位置或触摸屏偏移之后触摸屏的(静止)位置。通常，在触摸屏偏移之前触摸屏的(静止)位置与在触摸屏偏移之后触摸屏的(静止)位置相同。

其中，按本发明触摸屏的偏移的积分尤其是触摸屏从偏移开始一直到一个特定时刻的偏移的积分，在该时刻触摸屏的偏移基本上已经衰减或者在该时刻对(一般的)操作者来说不再感觉得到触摸屏的偏移。优选仅仅在触摸屏的大约50ms到100ms长度的时间间隔中的偏移的积分是前述按本发明的触摸屏的偏移的积分。

在本发明的另一种改进方案中，借助于控制器可如此致动或者设置执行器，使触摸屏首先基本上在第二方向上偏移，并且随后在第一方向上偏移。

在本发明的另一种改进方案中，在第一方向上的偏移至少是在第二方向上的偏移的两倍。

在本发明的另一种改进方案中，借助于控制器可如此致动或设置执行器，使触摸屏在一个静止位置附近首先基本上在第一方向上偏移，随后在与前面的第一方向相反的第二方向上偏移，其中在第一方向上的偏移最高为在第二方向上的偏移的0.5倍。

在本发明的另一种改进方案中，触摸屏根据借助于显示器所显示的信息的接触面的接触位置以及/或者接触面的接触方式而产生不同的偏移。

此外，前述任务通过一种尤其用于汽车的输入装置得到解决，其中该输入装置包括一个用于对信息进行光学显示的显示器、一个设置在显示器上方的用于通过接触触摸屏的操作面来输入指令的触摸屏、一个使触摸屏在至少一个与操作面基本上平行的方向上偏移的执行器和一个对执行器进行如此致动的控制器，这种致动使得触摸屏以一个具有10Hz和80Hz之间的频率、尤其具有30Hz和70Hz之间的频率的周期部分进行偏移。此外，前述任务通过一种用于运行所述输入装置的方法得到解决。

在本发明的另一种改进方案中，借助于控制器可如此对执行器进行致动或进行设置，使触摸屏以一个具有40Hz和60Hz之间的频率的周期部分进行偏移。

在本发明的另一种改进方案中，偏移最大值最低为0.1mm，且最高为1mm，尤其最高为0.5mm。在本发明的另一改进方案中，偏移在200ms之后基本上已经衰减。

在本发明的另一改进方案中，触摸屏根据借助于显示器显示的信息的接触面的接触位置以及/或者接触面的接触方式进行不同的偏移。

此外，前述任务通过一种尤其用于汽车的输入装置得到解决，其中，该输入装置包括一个用于对信息进行光学显示的显示器、一个设置在显示器上方的用于通过接触触摸屏的操作面来输入指令的触摸屏、一个使触摸屏在至少一个与操作面基本上平行的方向上偏移的执行器和一个对执行器进行如此致动的控制器，该致动使触摸屏在触摸屏的一个静止位置附近偏移，结果触摸屏在第一方向上的偏移的积分为在与第一方向相反的第二方向上的偏移的积分的至少2.5倍。此外，前述任务通过一种运行所述输入装置的方法得到解决。

在本发明的另一种改进方案中，借助于控制器可如此对执行器进行致动或进行设置，使触摸屏在触摸屏的静止位置附近偏移，结果触摸屏在第一方向上的偏移的积分为在与第一方向相反的第二方向上的偏移的积分的至少4倍，尤其至少5倍。

在本发明的另一种改进方案中，借助于控制器可如此对执行器进行致动或进行设置，触摸屏首先基本上在第二方向上、且随后在第一方向上偏移。

在本发明的另一种改进方案中，在第一方向上的偏移为在第二方向上的偏移的至少2倍。

在本发明的另一种改进方案中，偏移的最大值至少为0.1mm且最高为1mm，尤其最高为0.5mm。在本发明的另一改进方案中，偏移在100ms之后、尤其在50ms之后基本上已经衰减。

在本发明的另一种改进方案中，触摸屏以一个具有10Hz和80Hz之间频率、特别具有30Hz和70Hz之间频率、尤其具有40Hz和60Hz之间频率的周期部分偏移。

在本发明的另一种改进方案中，触摸屏根据借助于显示器显示的信息的接触面的接触位置以及/或者接触面的接触方式进行不同的偏移。

此外，前述任务通过一种尤其用于汽车的输入装置得到解决，其中，该输入装置包括一个用于对信息进行光学显示的显示器、一个设置在显示器上方的用于通过接触触摸屏的操作面来输入指令的触摸屏、一个使触摸屏在至少一个与操作面基本上平行的方向上偏移的执行器和一个对执行器进行如此致动的控制器，通过这种致动使触摸屏在触摸屏的一个静止位置附近在第一方向上偏移至少50μm，并且随后在与第一方向相反的第二方向上偏移，其中在第二方向上的偏移为在第一方向上的偏移的至少2倍。此外，前述任务通过一种运行所述输入装置的方法得到解决。

在本发明的另一种改进方案中，偏移的最大值最低为0.1mm，且最高为1mm，尤其最高为0.5mm。在本发明的另一改进方案中，偏移在100ms之后、尤其在50ms之后基本上已经衰减。

此外，前述任务通过一种尤其用于汽车的输入装置得到解决，其中，该输入装置包括一个用于对信息进行光学显示的显示器、一个设置在显示器上方的用于通过接触触摸屏的操作面来输入指令的触摸屏、一个使触摸屏在至少一个尤其与操作面基本上平行的方向上偏移的执行器和一个通过致动执行器来产生触觉反馈的控制器，这种致动使触摸屏选择性地根据第一偏移方式或者根据不同于第一偏移方式的至少一种第二偏移方式进行偏移，其中触摸屏根据第一偏移方式以一个具有10Hz和80Hz之间频率、尤其具有30Hz和70Hz之间频率的周期部分、并且/或者如此在触摸屏的静止位置附近进行偏移，使触摸屏在第一方向上的偏移的积分为触摸屏在与第一方向相反的第二方向上的偏移的积分的至少2.5倍。此外，前述任务通过一种运行所述输入装置的方法得到解决。

在本发明的另一种改进方案中，在第一偏移方式和第二偏移方式之间的选择取决于借助于显示器所显示的信息的种类、接触面的接触位置、借助于显示器所显示的信息和/或接触面的接触的方式。

按本发明的汽车尤其是一种个性化的可在公路交通中使用的陆上交通工具。按本发明的汽车尤其不局限于具有内燃机的陆上交通工具。

按本发明，触摸屏的接触也可以是或者仅仅是点击触摸屏。

按本发明的周期性偏移应该尤其至少对于一个周期包括至少一个20μm的幅度。

附图说明

其它优点和细节由以下对实施例的说明获得。附图示出：

图1是一种汽车驾驶室的实施例，

图2是一种带有所属控制器的输入装置的实施例的原理图，

图3是按照图2的输入装置的透视俯视图，

图4是按照图2的输入装置的横截面，

图5是按照图2的输入装置的底部，

图6是按照图2的输入装置的一种变型结构方案的横截面，

图7是按照图2的输入装置的另一种变型结构方案的横截面，

图8是按照图5的输入装置的底部透视图，

图9是按照图2的输入装置的另一种变型结构方案的分解图，

图10是输入装置的另一实施例的透视俯视图，

图11是一个折叠的或外翻的区域的实施例，

图12是一个折叠的或外翻的区域的另一实施例，

图13是一个折叠的或外翻的区域的另一实施例，

图14是输入装置的另一实施例的透视俯视图，

图15是触摸屏的偏移的一种实施例，

图16是触摸屏的偏移的另一实施例，

图17是按照图16的触摸屏在受到人的手指接触影响下进行偏移的实施例，

图18是触摸屏的偏移的另一实施例，

图19是按照图18的触摸屏在受到人的手指接触影响下进行偏移的另一实施例，

图20是触摸屏的偏移的另一实施例，并且

图21是按照图20的触摸屏在受到人的手指接触影响下进行偏移的另一实施例。

具体实施方式

图1示出了汽车1的驾驶室的一种实施例。在该驾驶室1中，在仪表板3下方设置了一个方向盘2。仪表板3具有一个设置在方向盘2旁边的输入装置4。作为替代方案或者作为补充，同样可以将一个相应于输入装置4的输入装置设置在方向盘2中。

图2示出了带有一个所属控制器的输入装置4的原理图。图3示出了该输入装置4的透视俯视图。图4示出了该输入装置4的横截面。图5示出了该输入装置4的底部。输入装置4包括一个壳体15、一个设置在该壳体15中的用于对例如在图3中用附图标记60、61、62和63表示的操作元素的信息进行光学显示的显示器12、一个设置在显示器12上方并与壳体相连接的用于通过接触触摸屏11的操作面16来输入指令的触摸屏11、以及一个用于移动壳体15并因而使触摸屏11相对于显示器12在x方向上移动的执行器13，其中x和y表示一个平行于触摸屏11的操作面16的平面的直角坐标系的坐标。输入装置4包括一个控制器10，借助于该控制器就可以通过将相应的显示信号A输出在显示器12上显示不同的信息。此外，控制器10还读入一个由触摸屏11发出的位置信号P，该信号表明接触操作面16的位置或者点击操作面16的位置。此外，控制器10还通过输出控制信号S来控制执行器13的移动。执行器13的结构方案例如可以从EP 1 560 102 A1中获知。除此以外，也可以例如使用压电执行器或者所谓的音圈(Voicecoil)作为执行器13。

触摸屏11在外面固定在壳体15。在此，壳体15至少在触摸屏11下方的用附图标记17表示的区域中是透明的。作为替代方案，触摸屏11也可以是壳体15的一部分。

壳体15包括-如在图4或图5中所示-四个开孔20和21，每个开孔分别被一个柔性的涨圈24、25、26或27所覆盖，固定元件22和23穿过这些开孔将显示器12固定在方向盘2上或者仪表板3上。此外，壳体15还另外包括另一个被另一个柔性涨圈31所覆盖的开孔，插头接点30穿过该开孔以用于向显示器12供给能量并向显示器12传输显示信号A。柔性的涨圈24、25、26、27和31例如可以由合成橡胶制成，或者包括一种合成橡胶。尤其使涨圈24、25、26、27及31的柔性与壳体15的质量包括触摸屏11的质量相协调，从而使壳体15(包括触摸屏11)与涨圈24、25、26、27和31一起具有处于5Hz和150Hz之间、尤其处于30Hz和70Hz之间的机械固有频率。在此，使固有频率尤其与执行器13相协调或者根据固有频率来选择执行器13。

图6示出了与输入装置4不同的输入装置4A的横截面，其中相同的附图标记如在图2、图3、图4及图5中一样表示相同的或者相同种类的元件。该输入装置4A包括将壳体15与显示器12进行如此形状配合连接的连接元件，从而使壳体15相对于显示器12仅仅可以沿着一条直线移动。为此，一个连接元件包括至少一个与壳体15相连接的固定元件44或45，用于分别固定一根连杆40或41。此外，一个连接元件各包括至少一个与显示器12相连接的滑移元件42或43，这些滑移元件分别具有至少一个滑动轴承46或47，借助于这些滑动轴承，滑移元件42或43可以沿着连杆40或41移动。也可以设定，滑移元件42或43与壳体15相连接，而固定元件44或45则与显示器12(固定地)连接。

图7示出了另一种与输入装置4不同的输入装置4B的横截面，其中相同的附图标记如在图2、图3、图4及图5中一样表示相同的或者相同种类的元件。输入装置4B包括将壳体15与显示器12进行形状配合连接的连接元件，从而使壳体15相对于显示器12仅仅可以沿着一条直线移动。为此，一个连接元件包括至少一个与方向盘2或仪表板3相连接的或者可连接的固定元件54或55，用于分别固定一根连杆50或51。此外，一个连接元件各包括至少一个与壳体15或壳体15的下部分19相连接的滑移元件52或53，而这些滑移元件分别具有至少一个滑动轴承56或57，借助于这些滑动轴承，滑移元件52或53可以沿着连杆50或51移动。也可以规定，滑移元件52或53与方向盘2或者仪表板3相连接或可以连接，并且固定元件54或55与壳体15(固定地)连接。其中，在显示器12和壳体15之间可移动的连接可以通过方向盘2或仪表板3或者通过一个附加的元件来实现。在此，不仅仅滑移元件52和53、而且固定元件54或55都可以固定在一个框架上。该框架为安装到汽车1中也可以与方向盘2或仪表板3相连接。

图8以简图形式示出了输入装置4B的一个截取部分的底部透视图。在此，附图标记59表示一个相应于滑移元件52和53的滑移元件。在此优选设置不超过三个滑移元件。为简洁明了起见，在图8中未示出涨圈24、25、26、27及31。

图9示出了另一种与输入装置4不同的输入装置4C的分解图，为简洁明了起见未完整示出。输入装置4C包括一个相应于触摸屏11的触摸屏70和一个用于该触摸屏70的支架71。此外，输入装置4C包括一个相应于显示器12的显示器72以及一个配设于显示器72的控制电路板73。此外，该输入装置4C还包括一个带有配设于触摸屏70的控制电路板75的支座74。触摸屏70、支架71和支座74形成一个相应于壳体15的壳体。

支座74包括柔性的涨圈或密封件76，将销钉77穿过这些涨圈以便将显示器72固定在一个框架82上，其中用螺纹件81将销钉77固定在框架82上。此外，输入装置4C还包括一个界面电路板78使输入装置4C与控制器10或者与一个相应于控制器10的控制器进行数据技术连接。此外，输入装置4C还包括一个可以借助于螺纹件83固定在框架82上的固定元件80，以固定连杆79。支座74在其背面包括-在图9中看不出的-将支座74与框架82如此进行形状配合连接的连接元件，从而使支座74可以相对于框架82沿着连杆79进行移动。在这种结构方案中，壳体和显示器72同样按本发明如此进行彼此形状配合连接，使壳体相对于显示器72仅仅可以沿着一条直线移动。

此外，输入装置4C还包括一个相应于执行器13的执行器84，该执行器包括一个偏心轮85，而该偏心轮则可以相应于在EP 1 560 102 A1中所描述的执行器的偏心轮。

为简洁明了起见，在图3到图9中没有示出控制器10。

图10示出了一个用于替代汽车1中输入装置4的输入装置400的实施例的透视俯视图。输入装置400包括一个必要时设置在一个壳体中的、用于显示如在图10中用附图标记430和431所表示的操作元素的信息的显示器403、一个设置在显示器403上方且与显示器403(或其壳体)相连接的用于通过接触触摸屏402的操作面来输入指令的触摸屏402、以及一个用于使触摸屏402相对于显示器403进行移动的执行器401。其中，在触摸屏402和显示器403之间设置了一个间隙，从而使触摸屏402可以在不产生机械表面磨损的情况下相对于显示器403进行移动。输入装置400包括一个相应于控制器10的未示出的控制器。触摸屏402可以例如包括一个例如透明的支座，其中严格意义上包括设置在支座上的触摸屏。

在显示器403和触摸屏402之间设置了一个柔性的元件410，以阻止尘埃侵入显示器403和触摸屏402之间(的间隙中)。为此，该柔性元件410环绕地设置在触摸屏402的边缘上。该柔性元件410具有一种如此地与触摸屏402的质量相协调的刚度，使触摸屏402结合柔性元件410一起在移动方向上(也就是在本实施例中在x方向上)具有处于5Hz和150Hz之间、尤其是处于30Hz和70Hz之间的机械固有频率。

柔性元件410基本上由一种合成橡胶制成，并且包括-至少在移动方向上(也就是在本实施例中在x方向上)-基本上直线延伸的且如此成对交叉的沟槽411和412，从而使两个沟槽411和412具有一个共同的造形为球形隆起的拱顶的交叉处413。沟槽411和412相对于触摸屏402的操作面大约倾斜45°。沟槽411或412与一个平坦区414之间的过渡部分具有一个相应于沟槽411或412的成形材料厚度3到5倍的弯曲半径。用于柔性元件410这种造型的区域的合适结构方案可以从US 4 044 186(通过参考引用)及相应的DE 2 349 499(通过参考引用)中获得。

柔性元件410在与移动方向垂直的方向上(也就是在本实施例中在垂直于x方向的方向上或在y方向上)包括一个折叠的或外翻的区域415。折叠的或外翻的区域415A、415B及415C的其它实施方式在图11、12和13中示出。

图14示出了用于替代输入装置4的输入装置450的另一实施例的透视俯视图。该输入装置450包括一个必要时设置在壳体中的、用于光学显示例如在图14中用附图标记470和471表示的操作元素的信息的显示器453、一个设置在显示器453上方的与显示器453(或其壳体)相连接的、用于通过接触触摸屏452的操作面来输入指令的触摸屏452、以及一个相应于执行器451的但未在图14中示出的、用于使触摸屏452相对于显示器453进行移动的执行器。其中，在触摸屏452和显示器453之间设置了一个间隙，从而使触摸屏452可以在不产生机械表面磨损的情况下相对于显示器453进行移动。输入装置450包括一个相应于控制器10的未示出的控制器。触摸屏452例如可以包括一个例如透明的支座，其中严格意义上包括一个设置在支座上的触摸屏。

在显示器453和触摸屏452之间设置了一个柔性的发泡元件460，用于防止尘埃侵入显示器453和触摸屏452之间。为此，该柔性的发泡元件460环绕地设置在触摸屏452的边缘上。该柔性的发泡元件460具有一种如此与触摸屏452的质量相协调的刚度，使触摸屏452结合柔性发泡元件460一起在移动方向上(也就是在本实施例中在x方向上)具有处于5Hz和150Hz之间、尤其处于30Hz和70Hz之间的机械固有频率。该柔性的发泡元件460基本上由聚氨酯制成。

如果触摸屏402(或其操作面)由使用者例如在借助于显示器403所显示的操作元素430的范围内、触摸屏452(或其操作面)由使用者例如在借助于显示器453所显示的操作元素470的范围内，或者触摸屏11的操作面16由使用者例如在借助于显示器12所显示的操作元素60的范围内进行接触，那么，借助于显示器403、453或12显示出一张图表。此外，控制器产生一个控制信号S用于对成功操作操作元素430、470或60进行触觉确认。在此，借助于控制信号S对执行器401、451或13进行如此致动，从而执行器使触摸屏402或452或壳体15及由此使触摸屏11(在可以忽视由使用者产生的反作用的情况下)相对于显示器403、453或12沿如在图15中所示的x方向按照以下函数进行偏移：

x = \{\begin{matrix} a_{1} (1 - β) (e^{c_{1} t^{d_{1}}} - 1) & &ForAll; 0 \leq t < t_{1} \\ a_{2} (1 - β) (1 - e^{c_{2} {(t - t_{1})}^{d_{2}}}) + a_{4} (\sin (ω_{1} (t - t_{1}) + Φ_{1}) - \sin (ω_{1} \cdot t_{1} + Φ_{1})) e^{c_{5} {(t - t_{1})}^{d_{5}}} & {&ForAll; t}_{1} \leq t < t_{2} \\ (a_{2} - a_{1}) (1 - \frac{t - t_{2}}{t_{3} - t_{2}}) + a_{4} (\sin (ω_{1} (t - t_{1}) + Φ_{1}) - \sin (ω_{1} \cdot t_{1} + Φ_{1})) e^{c_{5} {(t - t_{1})}^{d_{5}}} & {&ForAll; t}_{2} \leq t < t_{3} \end{matrix}

其中t是时间，并且在此适用：

c_{1} = \frac{\ln β}{t_{1}^{d_{1}}}

以及

c_{2} = \frac{\ln β}{t_{1}^{d_{2}}}

以及

c_{5} = \frac{\ln β}{{(t_{3} - t_{1})}^{d_{5}}}

对本实施例来说，根据表格1选择变量的数值，使触摸屏402或452或壳体15以及由此使触摸屏11(在可以忽视由使用者产生的反作用的情况下)如图16所示相对于显示器403、453或12沿x方向进行偏移。图17例如示出了实际的-例如因使用者一个手指的反作用而产生的-触摸屏402或触摸屏452或壳体15及由此触摸屏11的相对于显示器403、453或12在x方向上的偏移。

表格1

变量数值

t₁ 10ms

t₂ 25ms

t₃ 50ms

a₁ 200μm

a₂ 450μm

a₄ 75μm±50％

d₁ 2

d₂ 2

d₅ 5

β 5μm

ω₁ π·100Hz

φ₁ -π/2

参考图16及图17所描述的触觉确认也可以用于按照EP1 560 102A1所述的触觉确认。

例如可以借助于显示器403、453或12显示一个滑阀。在此可以设定，在操作该滑阀时，由使用者在借助于显示器12所示出的滑阀的范围内通过接触触摸屏402(或其操作面)或触摸屏452(或其操作面)或触摸屏11的操作面16来产生一个对滑阀的成功操作进行触觉确认的控制信号S。其中借助于控制信号S对执行器401、451或13如此进行致动，从而执行器使触摸屏402或452或壳体15并且由此使触摸屏11(在可以忽视由使用者产生的反作用的情况下)相对于显示器403、453或12沿如图18所示的x方向同样按照以下函数进行偏移：

x = \{\begin{matrix} a_{1} (1 - β) (e^{c_{1} t^{d_{1}}} - 1) & &ForAll; 0 \leq t < t_{1} \\ a_{2} (1 - β) (1 - e^{c_{2} {(t - t_{1})}^{d_{2}}}) + a_{4} (\sin (ω_{1} (t - t_{1}) + Φ_{1}) - \sin (ω_{1} \cdot t_{1} + Φ_{1})) e^{c_{5} {(t - t_{1})}^{d_{5}}} & {&ForAll; t}_{1} \leq t < t_{2} \\ (a_{2} - a_{1}) (1 - \frac{t - t_{2}}{t_{3} - t_{2}}) + a_{4} (\sin (ω_{1} (t - t_{1}) + Φ_{1}) - \sin (ω_{1} \cdot t_{1} + Φ_{1})) e^{c_{5} {(t - t_{1})}^{d_{5}}} & {&ForAll; t}_{2} \leq t < t_{3} \end{matrix}

其中，根据表格2选择变量的数值。

图19示例性地示出了触摸屏402或触摸屏452或壳体15及由此触摸屏11相对于显示器12沿x方向的实际偏移，这种偏移例如由使用者手指的反作用所引起。

表格2

变量数值

t₁ 5ms

t₂ 25ms

t₃ 50ms

a₁ 60μm

a₂ 80μm

a₄ 100μm±20％

d₁ 2

d₂ 2

d₅ 3

β 5μm

ω₁ π·100Hz

φ₁ -π/2

如果触摸屏402(或其操作面)由使用者例如在借助于显示器403所显示的操作元素431的范围内、触摸屏452(或其操作面)由使用者在借助于显示器453所显示的操作元素471的范围内、或者触摸屏11的操作面16由使用者在借助于显示器12所显示的操作元素63的范围内进行接触，那么，控制器产生一个控制信号S用于以触觉方式警告对操作元素431、471或63进行的操作。在此，借助于控制信号S对执行器401、451或13如此进行致动，从而执行器使触摸屏402或452或壳体15及由此使触摸屏11(在可以忽视由使用者产生的反作用的情况下)相对于显示器403、453或12沿如图15所示的x方向按照以下函数进行偏移：

x = \{\begin{matrix} a \cdot \sin (ωt) & &ForAll; 0 \leq t < 100 ms \\ (a \cdot \sin (ωt)) e^{- c {(t - 100 ms)}^{d}} & &ForAll; 100 \leq t \end{matrix}

其中，根据表格3来选择变量的数值。

表格3

变量数值

a 50μm到150μm

c 800到1200

d 1.5到2.5

ω π·100Hz

图21示例性地示出了触摸屏402或触摸屏452或壳体15以及由此触摸屏11相对于显示器12沿x方向的实际偏移，这种偏移例如由使用者手指的反作用产生。

如果触摸屏402(或其操作面)由使用者继续在借助于显示器403所显示的操作元素431的范围内、触摸屏452(或其操作面)由使用者继续在借助于显示器453所显示的操作元素471的范围内、或者触摸屏11的操作面16由使用者而后继续在借助于显示器12所显示的操作元素63的范围内进行接触，那就借助于显示器403、453或12显示出上级菜单。此外，控制器10根据此前描述的对操作元素430、470或60的成功操作进行的触觉确认产生一个控制信号S。

参考图20和图21所描述的警告同样可以用于一种按照美国专利申请60/640411所作的警告。

图2到图15中的元件及间距是在考虑到简单及明确的情况下且在没有必要遵照尺寸的情况下画出的。因此，例如在图2到图15中的几个元件及间距的数量级与图2到图15中的其它元件及间距相比夸张很多，这是为了更好地理解本发明的实施例。

附图标记

1 汽车

2 方向盘

3 仪表板

4，4A，4B，4C，

400，450 输入装置

10 控制器

11，70，402，452 触摸屏

12，72，403，453 显示器

13，84，401 执行器

15 壳体

16 操作面

17 区域

19 壳体的下部分

20，21 开孔

22，23 固定元件

24，25，26，27，31 涨圈

30 插头接点

40，41，50，51，79 连杆

42，43，52，53，59 滑移元件

44，45，54，55 固定元件

46，47，56，57 滑动轴承

60，61，62，63，430，

431，470，471 操作元素

71 支架

73，75 控制电路板

74 支座

76 密封件

77 销钉

78 界面电路板

80 固定元件

81，83 螺纹件

82 框架

85 偏心轮

410 柔性元件

411，412 沟槽

413 交叉处

414 平坦区

415，415A，

415B，415C 折叠区或外翻区

460 柔性发泡元件

A 显示信号

P 位置信号

S 控制信号

t 时间

x，y 坐标

Claims

1.尤其用于汽车(1)的输入装置(4)，其中该输入装置(4)包括一个用于光学显示信息的显示器(12)、一个设置在该显示器(12)上方的触摸屏(11)，其用于通过接触该触摸屏(11)的操作面(16)来输入指令、一个使触摸屏(11)在至少一个基本上与所述操作面(16)平行的方向(-x，x)上偏移的执行器(13)以及一个致动执行器(13)的控制器(10)，其中该执行器(13)可借助于控制器(10)如此致动，使所述触摸屏(11)在第一时间间隔(t₁)里用第一偏移函数、并且在紧接在第一时间间隔(t₁)后面的第二时间间隔(t₂-t₁)里用与第一偏移函数不同的第二偏移函数进行偏移，并且/或者使所述触摸屏(11)如此在触摸屏(11)的静止位置附近进行偏移，使得触摸屏(11)在第一方向(x)上的偏移的积分为触摸屏(11)在与第一方向(-x)相反的第二方向(x)上的偏移的积分的至少2.5倍，尤其是4倍。

2.按权利要求1所述的输入装置(4)，其中所述第一偏移函数具有一个相应于一个至少二阶的延迟环节的阶跃响应的部分。

3.按权利要求1或2所述的输入装置(4)，其中所述第二偏移函数具有一个相应于一个至少二阶的延迟环节的阶跃响应的部分，并且具有一个尤其具有30Hz和70Hz之间频率的周期部分。

4.按权利要求1、2或3所述的输入装置(4)，其中所述第二偏移函数具有一个相应于一个至少二阶的延迟环节的阶跃响应的部分，并且具有一个衰减的周期部分。

5.按前述权利要求中任一项所述的输入装置(4)，其中所述执行器(13)可借助于控制器(10)如此致动，使所述触摸屏(11)在紧接在第二时间间隔(t₂-t₁)后的第三时间间隔(t₃-t₂)里用与第一及第二偏移函数不同的第三偏移函数进行偏移。

6.按权利要求5所述的输入装置(4)，其中所述第三偏移函数具有一个衰减的、尤其具有30Hz和70Hz之间频率的周期部分。

7.按前述权利要求中任一项所述的输入装置(4)，其中可借助于所述控制器(10)如此对所述执行器(13)进行致动，使触摸屏(11)首先基本上在第二方向(-x)上偏移，随后在第一方向(x)上偏移。

8.按权利要求7所述的输入装置(4)，其中所述在第一方向(x)上的偏移为在第二方向(-x)上的偏移的至少2倍。

9.尤其用于汽车(1)的输入装置(4)，其中该输入装置(4)包括一个用于光学显示信息的显示器(12)，一个设置在该显示器(12)上方的触摸屏(11)，其用于通过接触触摸屏(11)的操作面(16)来输入指令、一个使触摸屏(11)在至少一个基本上与操作面(16)平行的方向(-x，x)上偏移的执行器(13)以及一个对该执行器(13)进行如此致动的控制器(10)，这种致动使触摸屏(11)在触摸屏(11)的静止位置附近在第一方向(-x)上偏移至少50μm，并且随后在与第一方向(-x)相反的第二方向(x)上偏移，其中在第二方向(x)上的偏移为在第一方向(-x)上的偏移的至少2倍。

10.按前述权利要求中任一项所述的输入装置(4)，其中所述偏移的最大值至少为0.1mm。

11.按前述权利要求中任一项所述的输入装置(4)，其中所述偏移的最大值最高为1mm。

12.按前述权利要求中任一项所述的输入装置(4)，其中所述偏移在100ms后已经基本上衰减。