[发明专利]机动车和用于驱控机动车的功能单元的操作设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱控机动车的功能单元的操作设备。该操作设备包括：触敏表面和用于检测能由用户施加到触敏表面的至少一个区域上的力的部件。操作设备的致动器用于根据力超过阈值的情况而向用户产生触觉反馈。本发明还涉及一种机动车和一种用于驱控机动车的功能单元的方法。

背景技术

在机动车中越来越多地使用触摸输入装置，在该触摸输入装置中实现了触觉反馈。在此，该反馈是一种以人工方式产生的、也就是说致动的(aktorisch)、主动的触觉反馈。因此使得操作该触摸输入装置的用户明确：通过致动器引起被接触表面的可触觉检测的运动的方式来识别出操作动作本身。此外，这种触摸输入装置部分地具有用于识别力的部件。也就是说，功能的触发不仅与接触触摸输入装置有关。更确切地说，期望的功能的触发也和由用户所施加的力有关，这和用户对于机械按键所习惯的一样。例如，汽车制造厂商梅赛德斯奔驰的当前的C级车具有触控板，在该触控板中实现了力识别并且以人工方式产生了触觉反馈。

此外，文献DE 10 2008 036 155 A1描述了一种用于机动车的具有操作按键的操作按键装置。操作按键具有表面和压力传感器。致动器用于在操纵所述操作按键时产生触觉反应。其中根据操作力是否达到阈值的情况借助于执行器产生触觉反应。

文献DE 11 2013 002 410 T5描述了一种触觉设备，如平板电脑或智能手机。在此也可以通过表面的运动、振动或摆动向用户实现触觉反馈。反馈力可以在此和如下速率相关，用户以该速率将压力施加到触觉设备的表面上。

文献DE 11 2013 002 409 T5描述了一种具有触敏表面的电子设备，用于显示作为对于用户接触的反应的附加的信息。在以特定的强度接触时显示附加的信息，而不等待预先规定的延迟时间。然而，在以低于特定的强度界限的强度接触时，在显示出附加的信息之前首先等待预先规定的延迟时间。该设备可以具有与触觉的反馈控制单元耦合的能触知的输出发生器。

在由现有技术已知的、用于驱控机动车的功能单元的操作设备中，在由用户所施加的力超过阈值时触发触觉反馈。为了将成本保持在合理的范围内并且也基于技术上的限制条件，在力超过阈值与触觉反馈的实际触发之间始终存在一定的时间延迟。这导致了，在时间上较晚地触发实际的触觉反馈，因此是在比力界限更高的力时才触发。由用户的视角看，这如同为了获得触觉反馈而必须施加提高的触发力。此外，该更高的触发力还和操纵速度有关，或者更准确地说，和力增长的时间变化过程有关。

这本身带来了显著的缺点。一方面，被察觉到的或起作用的触发力可能和预期的力阈值有很大区别。另一方面，被察觉到的或起作用的触发力不是恒定的，而是变化的，并与操纵的方式、也就是说操纵特性有关。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的改进的操作设备、一种具有这样的操作设备的机动车以及提出一种用于驱控机动车的功能单元的改进的方法。

该目的通过具有权利要求1的特征的操作设备、具有权利要求8的特征的机动车和具有权利要求9的特征的方法来实现。具有本发明的适宜的改进方案的有利的设计方案在从属权利要求中给出。

在根据本发明的操作设备中，操作设备的评估装置被设计为用于，确定由用户施加到触敏表面的至少一个区域上的力关于时间的梯度。评估装置还被设计为用于，根据所确定的梯度改变力的阈值。这基于以下知识，即力增长、也就是说由用户所施加的力的梯度和由系统决定的延迟时间共同对有效的力界限产生影响，在超过该力界限时，致动器产生触觉反馈。

通过确定或检测力的梯度，在操作设备中还可以实现调整或改变力的阈值。由此可以实现，近似独立于如下速度而始终使被感觉到的触发力保持不变，在通过触摸触敏表面的至少一个区域操作所述操作设备时用户以该速度来施加力。也就可以防止操作设备的操作让人觉得迟钝或迟缓。

因此可以例如确保，一方面在由用户将相对较大的压力快速施加到触敏表面的至少一个区域上时以及另一方面在缓慢的力增长或力梯度的情况下，所施加的力在近似等值的情况下察觉到触觉反馈。这不仅提高了在驱控机动车的功能单元时的操作舒适性。而且这种可靠的和从操纵特性角度而言相同的、至少较少地与操纵速度或力梯度相关联的机动车功能单元的操作也有利于行驶安全性。因为驾驶员——该驾驶员操作所述操作设备以便驱控功能单元，例如空调设备、导航系统、信息娱乐系统等——不会因为触觉反馈的所感觉到的或察觉到的不同程度的触发力、也就是说所感觉到的变化的力界限而感到迷惑。