WO2015049020A1 - Kraftfahrzeug-touchscreen mit haptischem feedback - Google Patents

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WO2015049020A1
WO2015049020A1 PCT/EP2014/002145 EP2014002145W WO2015049020A1 WO 2015049020 A1 WO2015049020 A1 WO 2015049020A1 EP 2014002145 W EP2014002145 W EP 2014002145W WO 2015049020 A1 WO2015049020 A1 WO 2015049020A1
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WO
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disc
operating device
actuator
deflection
excitation signal
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PCT/EP2014/002145
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Müller
Manuel Kühner
Manfred Mittermeier
Michael Wachinger
Original Assignee
Audi Ag
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Publication date
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • 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
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/25—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using haptic output
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/143—Touch sensitive instrument input devices
    • B60K2360/1446—Touch switches

Definitions

  • the invention relates to an operating device for a motor vehicle.
  • the operating device has a touchpad or touchscreen or generally a disk with a sensor matrix comprising a plurality of sensors for sensing a touch and / or a pressure force.
  • a user has to press the pane with a finger.
  • an actuator moves the disk so that the disk carries out a deflection movement to be felt with the finger from an initial position, as a result of which a haptic feedback for the user is generated on the disk.
  • An operating device of the type described is known for example from US 2005/0225539 A1.
  • the disc of a touch screen is resiliently mounted and is shaken to generate the haptic feedback by means of a motor. The disc thus performs a periodic, damped vibration. In connection with a deflection of the disc in the disc plane a unique jerky deflection movement is described.
  • DE 103 15 841 A1 likewise discloses an operating device with haptic feedback.
  • the push-buttons for pressing and for generating the haptic feedback are spatially separated from a display device.
  • a touch screen is known, which is moved to generate a haptic feedback in the disk plane of the touch screen.
  • a shaking movement is provided with several periods of vibration.
  • a haptic feedback is not provided as a periodic vibration in the push-buttons also usually present in motor vehicles, but the passive, translational control element is pressed in an operating direction and the resulting triggered by the push-button controlled function is often the user abrupt drop (click), which is caused by a path-dependent actuation force (force-displacement curve).
  • the drop in force can be coupled with an impulsive sound, ie a clicking sound.
  • the technical realization of the force-displacement curve is usually done by Gummischaltmatten, snap discs, which are also referred to as crackpot frog, or microswitch.
  • the object of the invention is to ensure the homogeneity of the operating haptics in a motor vehicle.
  • an operating device for a motor vehicle has a touch-sensitive disk to be touched by a user with a finger for an operating action, which has a sensor matrix with a plurality of sensors, as is known from a touchscreen and a touchpad.
  • a control device is provided which receives the sensor signals of the sensor matrix and detects a touch of the disc and / or a release of the disc on the basis of the sensor signals. The latter is the case when the user lifts his finger off the disc again, so the pressure subsides.
  • the control device Upon detection of the touch and / or release, the control device in each case sends out an excitation signal which serves to activate an actuator.
  • This actuator is designed to move and / or deform the disk as a function of the excitation signal, so that the disk carries out a deflection movement to be felt with the finger from a starting position.
  • the starting position may be different from the rest position of the disk assumed at un actuated state, so that the user should first press the disk with a predetermined actuating force and thus deform or deflect it before the haptic feedback is generated.
  • the excitation signal can also be generated if a change of state of the operating device is to be signaled as haptic feedback, ie, for example, whenever a new menu item has been reached when scrolling through an operating menu.
  • the actuator is now designed to perform no multiple periods comprehensive vibration, but only to produce a unidirectional force acting on the disc and thereby act on the disc with a predetermined pulse energy.
  • the actuator ruptures or thus abuts only the disc with a single jerk.
  • the disk itself could then vibrate and, corresponding to a mass-spring system, execute a vibration that spans several periods.
  • the deflection movement is controlled by the control device by means of the excitation signal.
  • the deflection signal is in this case designed in such a way that a predominant part of the pulse energy is transmitted to the disc and / or the finger in a first half-wave of the deflection movement.
  • the invention has the advantage that the user feels the snaps or tapping or clicking also known from push buttons when pressing the disc.
  • the operating device according to the invention can be provided with very simple means, since only one actuator is necessary, which must be able to generate a force only in one direction.
  • the actuator can transmit the force with a force direction vector to the disk, which lies in the disk plane or is oriented transversely or perpendicular to the disk plane.
  • the disk can be provided as part of a touchscreen or a touchpad.
  • the actuator exerts its force in one direction only, it is provided according to a development of the invention that the disc and / or a holding device of the disc is designed to generate a restoring force in the direction of the rest position. It is particularly preferred that even the restoring force is formed by a mechanical tension of the disc, so their elastic deformation. Then no additional mechanical components are needed.
  • the maximum deflection of the disc from the starting position is less than 0.7 mm, in particular less than 0.5 mm.
  • the material of the disc is protected and only one actuator with relatively low drive power is required.
  • the excitation signal for controlling the force generated by the actuator is preferably non-periodic. As a result, vibrations are avoided in the disc.
  • the excitation signal is preferably embodied as an impulse, that is to say it has a chronological progression which starts from zero starting in an amplitude direction, in order then to fall back to the zero line and to remain there.
  • the rise is preferably configured as a jump, that is, as a rising edge, through which the amplitude increases in a period of, for example, less than one or two or five milliseconds from the zero line to the maximum amplitude.
  • the excitation signal has a sloping ramp and / or a multi-stage sloping course. This results in the advantage that the disc is braked after the maximum deflection when swinging back into the starting position, so that overshoots are damped.
  • the described course of the excitation signal can be designed as an analog signal, that is to say as a continuous signal.
  • the excitation signal is formed by a pulse width modulation, that is, the course described above represents an average value of the output signal generated by pulse width modulation.
  • a pulse width modulation has the advantage that the excitation signal without digital-to-analog converter can be generated by simply switching between two switching states.
  • Actuators with a PT1 behavior are preferably provided, ie actuators which, based on the output quantity force, at least approximately function according to a PT1 element, ie have a proportional transmission behavior with a first-order delay.
  • actuators with a PT1 behavior are preferably provided, ie actuators which, based on the output quantity force, at least approximately function according to a PT1 element, ie have a proportional transmission behavior with a first-order delay.
  • an actuator with PT1 behavior can also reliably generate step-like excitation.
  • An example of such an actuator is, apart from the known non-linearities of this actuator class, an electrodynamic actuator with the input voltage and the output force.
  • actuators are electroactive polymers. These have the advantage that the falling edge of the activation signal can be implemented as a sliding and thus particularly good damping movement.
  • An actuator based on a piezoelectric crystal is also suitable for generating mechanical excitation pulses.
  • the invention also includes a motor vehicle, which includes an embodiment of the operating device according to the invention and at least one.
  • mechanical actuator such as a push button or a rocker switch has.
  • the actuator is characterized from that it has a snap mechanism, which has the sudden drop in the force-displacement curve described above, that produces a noticeable click when pressing.
  • the operating device with its disk touchscreen or touchpad
  • the actuator is designed to imitate by means of the actuator a haptic impression caused by the snap mechanism when the actuating element (pushbutton) is triggered by means of the disk.
  • the user feels when pressing the disc, so for example, a touchpad, the same click effect, as when pressing the actuator, such as, for example, the push button.
  • the actuator such as, for example, the push button.
  • the motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
  • the invention is also realized by a method in which upon detection of contact of the disc described by means of an actuator, a deflection force is generated only in a predetermined direction and thereby dje disc is subjected to a unidirectional deflection pulse.
  • the sensor matrix of the disk can be touch sensors and / or pressure sensors or else proximity sensors, by means of which, for example, a change in an electrical capacitance by making the finger approach can be measured.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention
  • 2 shows a diagram with a schematic progression of a deflection movement of a contact-sensitive pane of the motor vehicle of FIG. 1, FIG.
  • Fig. 6 are each a diagram with a schematic course of a
  • Fig. 1 of a motor vehicle 10 of the vehicle interior 12 is shown. Shown is a dashboard 14, in which a touchpad 16 and a push button 18 can be installed.
  • a deflection direction X is defined for better orientation.
  • the pushbutton 18 represents an actuating element, which yields when pressed on a touch surface 20, for example, with the finger and moves in the direction of deflection X in the dashboard 14. In this case acts on the pushing finger a restoring force R 'to the rest position shown in Fig. 1 of the push button 18 back.
  • the course of the restoring force R 'as a function of the deflection X is shown in FIG. 1 below the pushbutton 8.
  • the push-button 18 may have a snap-action disc 22, by means of which the restoring force R 'initially increases with increasing deflection X, in order to abruptly drop off at a snap point 24, so that the user feels a click with his finger.
  • the touchpad 16 represents an embodiment of the operating device according to the invention.
  • the touchpad 16 may have a disk 26 with a sensor matrix 28.
  • the sensor matrix 28 can in a known manner a Have a plurality of individual sensors 30, of which in Fig. 1 for the sake of clarity, only a few are provided with a reference numeral.
  • the sensors 30 of the sensor matrix 28 are coupled to a control device 32, which may be, for example, a microcontroller or a control device.
  • the control device 32 recognizes from the sensor signals S of the sensors 30 when a user presses with his finger 34 on the disk 26. On the basis of the sensor signals S can be detected in particular, where on the disk 26, the point of contact of the finger 34 with the disk 26.
  • the touchpad 16 can also be designed as a touchscreen.
  • the touchpad 16 is thereby designed according to the invention as an active, translational, ie to be pressed, control.
  • the user feels at the fingertip of the finger 34 in spite of the closed surface of the disc 26 when pressing the disc 26 a click, as he feels it at the push button 18.
  • a restoring force R the course of which is also shown in Fig. 1 as a function of the deflection X.
  • the force-displacement curve 38 shows that likewise the restoring force R increases with increasing deflection X, in order then to abruptly drop at a snap-action point 40.
  • the actuator 42 is controlled by the control device 32 by means of a deflection signal U, which may be a voltage signal, for example.
  • the control device 32 recognizes on the basis of the sensor signals S that the finger 34 presses the disk 26 and generates the deflection signal U when the snap point 40 is reached.
  • the actuator 42 pulls on the disk 26 in the example shown so that it continues in the direction of deflection X. emotional.
  • An amplitude of the deflection signal U may correspond to an amplitude of a deflection of the disk 26 caused by the actuator 42. It may also be a pressure on the disc 26 are exerted by the actuator 42.
  • a lateral movement for pressing movement 36 can be generated by an actuator 42 'acting in a disk plane of the disk 26.
  • the activation of the actuator 42 by means of the deflection signal U effected active deflection of the disc 26 at the snap point 40 is shown in Fig. 2 again in more detail. Shown is the course of the deflection X over the time t.
  • the inertia of the disc 26 and the actuator components of the actuator 42 results in a curved course of the deflection movement 44.
  • the actuator 42 deflects the disc 26 with a single pulse, that is, the deflection force F acts unidirectionally for a predetermined period of time 46.
  • a maximum additional Deflection 52, which is caused by the actuator 42 after reaching the snap point 40 may be in a range up to 7 mm, preferably up to 5 mm.
  • the disc 26 oscillates automatically by their mechanical deformation back to the starting position. In this case, however, it is ensured that the predominant part of the pulse energy transmitted by the actuator to the disk 26 is concentrated in a first half-wave 46 and transmitted to the finger 34. A swinging 50 of the disc 26 is strongly attenuated in the touchpad 6.
  • the deflection signal U is generated by the control device 32 in a manner adapted to the disc 26 and its mechanical suspension. Possible signal curves of the triggering signal U are explained in FIGS. 3 to 6.
  • the rising edge 54 is formed according to a step function. This will create the click effect.
  • the sloping region 56 has two steps 58.
  • FIG. 4 shows an excitation signal U with a total of three stages 58 as a multi-stage profile. This avoids that the user with the finger 34 notes the gradual return as further clicks.
  • an excitation signal U is shown with a sloping ramp 60 through which a particularly smooth and jerk-free provision of the disc 26 is reached in the starting position.
  • FIG. 6 shows how such a ramp can be achieved by means of a pulse-width-modulated excitation signal 62.
  • an effective value 64 of the pulse-width-modulated signal 62 is also shown.
  • the haptic feedback provided at the touchpad 16 can be used to inform the user quite generally of a function triggering or to give him feedback about the state of the operated system.
  • An example of the second aspect would be a haptic feedback on the selection or marking of a new item in a list, for example, when the user strokes or wipes his finger 16 over the touchpad 16.
  • the movement of the surface 20 is parallel or normal to the actuation direction.
  • a comparable haptic impression can also be generated by a lateral movement of the surface of the pane 26 relative to the actuation direction 36, without the user consciously perceiving this. This is possible as long as the deflection amplitude is small enough.
  • Active controls are activated by actuators.
  • the actuators are energy converters that convert, for example, electrical, pneumatic or hydraulic energy into mechanical energy, in particular force and movement. Aside from an actuator, active control elements can generally be described as an approximate mechanical mass-damper-spring system.
  • the haptic feedback is generated by a brief, impulsive stimulation of the surface in contact with the user.
  • the excitation does not occur periodically, which distinguishes it from the haptic feedback systems known from the prior art.
  • the excitation takes place, as already described, in such a way that the deflection of the disc preferably has the time profile shown in FIG. Key features of this deflection are that the course has a strongly damped characteristic.
  • the movement consists of a few periods of oscillation, ideally one or a half period.
  • the movement is preferably completed after 10 to 30 milliseconds.
  • the maximum deflection is preferably less than 0.5 mm.
  • FIGS. 3 to 6 show the basic profile of the triggering signal, that is to say the control voltage, for achieving the haptic impression described in FIG. 2, wherein the voltage can also be pulse width modulated, as illustrated in FIG is.
  • the actuator 42 as a particular advantage, must only be able to generate a force in one direction only.
  • the invention thus advantageously makes it possible to imitate a haptic impression of a pushbutton or another actuating element generating a clicking effect, even when an active control element, such as a touchpad or touchscreen, is actuated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (16) für ein Kraftfahrzeug (10), mit einer von einem Benutzer mit einem Finger (34) zu berührenden Scheibe (26), die eine Sensormatrix (28) aufweist, sowie mit einer Steuereinrichtung (32), die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von Sensorsignalen (S) der Sensormatrix (28) ein Anregungssignal (U) auszusenden, und mit einem Aktor (42, 42'), der dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem Anregungssignal (U) die Scheibe (26) zu bewegen, so dass die Scheibe (26) eine mit dem Finger (34) zu spürende Auslenkbewegung (44) ausführt. Der Aktor (42, 42') ist dazu ausgelegt, nur eine unidirektional wirkende Kraft (F) zu erzeugen und hierdurch die Scheibe (26) mit einer vorbestimmten Impulsenergie zu beaufschlagen, wobei die Steuereinrichtung (32) dazu ausgelegt ist, die Auslenkbewegung (44) mittels des Anregungssignals (U) zu steuern und hierdurch einen überwiegender Teil der Impulsenergie in einer ersten Halbwelle (48) der Auslenkbewegung (44) auf den Finger (34) zu übertragen.

Description

Kraftfahrzeug-Touchscreen mit haptischem Feedback
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Bedienvorrichtung weist ein Touchpad oder Touchscreen oder allgemein eine Scheibe mit einer mehrere Sensoren umfassenden Sensormatrix zum Sensieren einer Berührung und/oder einer Druckkraft auf. Zum Betätigen der Bedienvorrichtung muss ein Benutzer mit einem Finger die Scheibe drücken. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Aktor die Scheibe bewegt, so dass die Scheibe aus einer Ausgangslage heraus eine mit dem Finger zu spürende Auslenkbewegung ausführt, wodurch an der Scheibe ein haptisches Feedback für den Benutzer erzeugt wird. Eine Bedienvorrichtung der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der US 2005/0225539 A1 bekannt. Danach ist die Scheibe eines Touchscreens federnd gelagert und wird zum Erzeugen des haptischen Feedbacks mittels eines Motors geschüttelt. Die Scheibe führt so eine periodische, gedämpfte Schwingung aus. Im Zusammenhang mit einer Auslenkung der Scheibe in der Scheibenebene ist eine einmalige ruckartige Auslenkungsbewegung beschrieben.
Aus der DE 103 15 841 A1 ist ebenfalls eine Bedieneinrichtung mit hapti- scher Rückmeldung bekannt. Bei dieser Bedieneinrichtung sind die Taster zum Drücken und zum Erzeugen des haptischen Feedbacks örtlich getrennt von einer Anzeigeeinrichtung.
Aus der DE 10 2005 048.230 A1 ist ein Touchscreen bekannt, der zur Erzeugung eines haptischen Feedbacks in der Scheibenebene des Touch- screens bewegt wird. Hierbei ist eine Rüttelbewegung mit mehreren Schwingungsperioden vorgesehen.
Aus der DE 10 2009 034 871 A1 ist ein Bediensystem zum Erfassen von Nutzereingaben in einem Kraftfahrzeug mit haptischem Bedienfeedback be- kannt. Das Feedback ist eine Vibration mit kontinuierlich ansteigender Frequenz, aber konstanter Vibrationsamplitude.
In der DE 10 2007 005 889 A1 ist eine Bedieneinheit für ein Kraftfahrzeug beschrieben, bei welcher eine haptische Rückmeldung durch einen elektromagnetischen, elektrostatischen oder piezoelektrischen Aktor erzeugt wird. Hierbei wird ein Touchscreen in eine periodische Schwingung mit einer Frequenz von 100 Hertz bis 400 Hertz versetzt. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bedienvorrichtungen mit Touchscreen und haptischem Feedback hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die Scheibe des Touchscreens in eine mehrere Schwingungsperioden andauernde Schwingung versetzt wird. Dies ist aber in der Regel nötig, um einen Resonanzeffekt zu erzielen, durch welchen auch mit einem verhältnismäßig leistungsschwachen Aktor eine spürbare Schwingung in der Scheibe des Touchscreens erzeugt wird.
Im Gegensatz dazu ist ein haptisches Feedback bei den ebenfalls in Kraftfahrzeugen in der Regel vorhandenen Drucktastern nicht als periodische Schwingung vorgesehen, sondern das passive, translatorische Bedienelement wird in eine Betätigungsrichtung gedrückt und das hierdurch bewirkte Auslösen der durch den Drucktaster gesteuerten Funktion wird dem Nutzer oft als schlagartiger Abfall (Klick) vermittelt, der durch eine wegabhängige Betätigungskraft bewirkt wird (Kraft-Weg-Verlauf). Der Kraftabfall kann ur- sächlich mit einem impulshaften Geräusch, also einem Klick-Geräusch, gekoppelt sein. Die technische Realisierung des Kraft-Weg-Verlaufs erfolgt in der Regel durch Gummischaltmatten, Schnappscheiben, die auch als Knackfrosch bezeichnet werden, oder Mikroschalter. Bei einer Betätigung eines Drucktasters und anschließender Betätigung eines Touchscreens mit haptischem Feedback spürt der Benutzer also deutlich eine Inhomogenität des haptischen Feedbacks.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Kraftfahrzeug die Homo- genität der Bedienhaptik sicherzustellen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche. Entsprechend ist durch die Erfindung eine Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. In der bekannten Weise weist die Bedienvorrichtung eine von einem Benutzer mit einem Finger für eine Bedienhandlung zu be- rührende berührungssensitive Scheibe auf, die eine Sensormatrix mit mehreren Sensoren aufweist, wie von einem Touchscreen und eine Touchpad bekannt ist. Zum Erkennen, ob der Benutzer die Scheibe drückt, ist eine Steuereinrichtung bereitgestellt, welche die Sensorsignale der Sensormatrix empfängt und anhand der Sensorsignale eine Berührung der Scheibe und/oder ein Loslassen der Scheibe erkennt. Letzteres ist der Fall, wenn der Benutzer seinen Finger wieder von der Scheibe abhebt, also der Druck nachlässt. Bei Erkennen der Berührung und/oder des Loslassens sendet die Steuereinrichtung jeweils ein Anregungssignal aus, das dazu dient, einen Aktor zu aktivieren. Dieser Aktor ist dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von dem Anregungs- signal die Scheibe zu bewegen und/oder zu verformen, so dass die Scheibe aus einer Ausgangslage heraus eine mit dem Finger zu spürende Auslenkungsbewegung ausführt. Die Ausgangslage kann hierbei von der bei un betätigtem Zustand eingenommenen Ruhelage der Scheibe verschieden sein, damit der Benutzer die Scheibe zunächst mit einer vorbestimmten Be- tätigungskraft drücken und damit verformen oder auslenken soll, bevor das haptische Feedback erzeugt wird. Das Anregungssignal kann auch erzeugt werden, wenn eine Zustandsänderung der Bedienvorrichtung als haptisches Feedback signalisiert werden soll, also z.B. jedes Mal wenn beim Scrollen durch ein Bedienmenu ein neuer Menüpunkt erreicht worden ist.
Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist der Aktor nun dazu ausgelegt, keine mehrere Perioden umfassende Schwingung auszuführen, sondern nur eine unidirektional wirkende Kraft an der Scheibe zu erzeugen und hierdurch die Scheibe mit einer vorbestimmten Impulsenergie zu beaufschla- gen. Der Aktor reißt oder stößt also nur an der Scheibe mit einem einzelnen Ruck. Die Scheibe selber könnte hierbei aber dann in Schwingung geraten und entsprechend einem Masse-Feder-System eine mehrere Perioden umfassende Schwingung ausführen. Um dies zu verhindern, wird bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung die Auslenkbewegung durch die Steuer- einrichtung mittels des Anregungssignals gesteuert. Das Auslenksignal ist hierbei in der Weise ausgelegt, dass ein überwiegender Teil der Impulsenergie in einer ersten Halbwelle der Auslenkbewegung auf die Scheibe und/oder den Finger übertragen wird. Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass der Benutzer beim Drücken der Scheibe das auch von Drucktastern bekannte Schnappen oder Klopfen oder Klicken spürt. Zugleich kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung mit sehr einfachen Mitteln bereitgestellt werden, da nur ein Aktor nötig ist, der eine Kraft nur in eine Richtung erzeugen können muss. Der Aktor kann hierbei die Kraft mit einem Kraftrichtungsvektor auf die Scheibe übertragen, der in der Scheibenebene liegt oder quer oder senkrecht zur Scheibenebene ausgerichtet ist. Wie bereits ausgeführt, kann die Scheibe als Bestandteil eines Touch- screens oder eines Touchpads bereitgestellt sein.
Da der Aktor seine Kraft nur in eine Richtung ausübt, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Scheibe und/oder eine Halte- einrichtung der Scheibe dazu ausgelegt ist, eine Rückstellkraft in Richtung zu der der Ruhelage hin zu erzeugen. Besonders bevorzugt ist hierbei, dass durch eine mechanische Verspannung der Scheibe, also deren elastische Verformung, selbst die Rückstellkraft gebildet ist. Dann sind keine zusätzlichen mechanischen Komponenten nötig.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist bei der Auslenkbewegung die maximale Auslenkung der Scheibe aus der Ausgangslage kleiner als 0,7 mm, insbesondere kleiner als 0,5 mm. Hierdurch wird das Material der Scheibe geschont und es ist nur ein Aktor mit verhältnismäßig geringer An- triebsleistung nötig. Indem hierbei aber die Impulsenergie in der ersten Halbwelle der Auslenkbewegung konzentriert ist, reicht diese geringe Auslenkung vollkommen, um ein für den Benutzer spürbares Feedback zu erzeugen. Das Anregungssignal zum Steuern der vom Aktor erzeugten Kraft ist bevorzugt nicht-periodisch. Hierdurch werden Schwingungen in der Scheibe vermieden. Das Anregungssignal ist hierbei bevorzugt als Impuls ausgeführt, das heißt es weist einen zeitlichen Verlauf auf, der von Null beginnend in eine Amplitudenrichtung einsteigt, um dann wieder auf die Nulllinie abzufal- len und dort zu bleiben. Der Anstieg ist hierbei bevorzugt als Sprung ausgestaltet, also als steigende Flanke, durch welche die Amplitude in einem Zeitraum von beispielsweise weniger als einer oder zwei oder fünf Millisekunden von der Nulllinie auf die Maximalamplitude ansteigt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Anregungssignal eine abfallende Rampe und/oder einen mehrstufig abfallenden Verlauf aufweist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Scheibe nach der maximalen Auslenkung beim Zurückschwingen in die Ausgangsla- ge gebremst wird, so dass Überschwinger gedämpft sind.
Der beschriebene Verlauf des Anregungssignals kann als Analogsignal, also als kontinuierlich verlaufend, ausgebildet sein. Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Anregungssignal durch eine Pulsweitenmodulation gebildet ist, also der vorstehend beschriebene Verlauf einen Mittelwert des durch Pulsweitenmodulation erzeugten Ausgangssignals darstellt. Eine Pulsweitenmodulation weist den Vorteil auf, dass das Anregungssignal ohne Digital-Analog-Wandler durch einfaches Schalten zwischen zwei Schaltzuständen erzeugt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung besteht darin, dass zahlreiche unterschiedliche Typen von Aktoren verwendet werden können. Bevorzugt werden Aktoren mit einem PT1 -Verhalten bereitgestellt, also Aktoren, die bezogen auf die Ausgangsgröße Kraft zumindest näherungs- weise gemäß einem PT1-Glied funktionieren, also ein proportionales Übertragungsverhalten mit einer Verzögerung erster Ordnung aufweisen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Anregungssignal nicht aufwendig über eine Invertierung des Streckenmodells ermittelt werden muss, wie es beispielsweise im Zusammenhang mit der Vorsteuerung im Bereich der Rege- lungstechnik üblich ist. Insbesondere kann mit einem Aktor mit PT1 - Verhalten auch eine stufenförmige Anregung zuverlässig erzeugt werden. Ein Beispiel für einen solchen Aktor ist, abgesehen von den bekannten Nicht- linearitäten dieser Aktor-Klasse, ein elektrodynamischer Aktor mit der Eingangsgröße Spannung und der Ausgangsgröße Kraft. Eine weitere, beson- ders geeignete Aktorklasse sind elektroaktive Polymere. Diese weisen den Vorteil auf, dass die abfallende Flanke des Aktivierungssignals als gleitende und damit besonders gut dämpfende Bewegung umgesetzt werden kann. Ein Aktor auf Basis eine Piezokristall eignet sich auch zum Erzeugen von mechanischen Anregungsimpulsen.
Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug, welches eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung sowie zumindest ein. mechanisches Betätigungselement, beispielsweise einen Drucktaster oder einen Wippschalter, aufweist. Das Betätigungselement zeichnet sich dadurch aus, dass es einen Schnappmechanismus aufweist, welcher den eingangs beschriebenen schlagartigen Abfall in der Kraft-Weg-Kennlinie aufweist, also einen spürbaren Klick beim Drücken erzeugt. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist nun vorgesehen, dass die Bedienvorrichtung mit ihrer Scheibe (Touchscreen oder Touchpad) und dem Aktor dazu ausgelegt ist, mittels des Aktors einen beim Auslösen des Betätigungselements (Drucktaster) durch den Schnappmechanismus hervorgerufenen haptischen Eindruck mittels der Scheibe zu imitieren. Mit anderen Worten fühlt der Benutzer beim Drücken der Scheibe, also beispielsweise eines Touchpads, denselben Klick-Effekt, wie beim Drücken des Betätigungselements, wie also beispielsweise des Drucktasters. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug die Bedienhaptik homogen ist.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbe- sondere als Personenkraftwagen ausgestaltet.
Die Erfindung wird auch durch ein Verfahren realisiert, bei welchem bei Erkennen einer Berührung der beschriebenen Scheibe mittels eines Aktors eine Auslenkungskraft nur in eine vorbestimmte Richtung erzeugt und hier- durch dje Scheibe mit einem unidirektionalen Auslenkungsimpuls beaufschlagt wird.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche Merkmale aufweisen, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund werden die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal erläutert.
Bei der Sensormatrix der Scheibe kann es sich um Berührungssensoren und/oder Drucksensoren oder aber auch um Näherungssensoren handeln, durch welche beispielsweise eine Veränderung in einer elektrischen Kapazität durch Annäherung des Fingers messbar gemacht ist.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, Fig. 2 ein Diagramm mit einem schematisierten Verlauf einer Auslenkbewegung einer berührungssensitiven Scheibe des Kraftfahrzeugs von Fig. 1 ,
Fig. 3 bis
Fig. 6 jeweils ein Diagramm mit einem schematisierten Verlauf eines
Anregungssignals einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs von Fig. 1.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der- Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Er- findung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In Fig. 1 ist von einem Kraftfahrzeug 10 der Fahrzeuginnenraum 12 gezeigt. Dargestellt ist ein Armaturenbrett 14, in welches ein Touchpad 16 und ein Drucktaster 18 eingebaut sein können. Für die folgenden Erläuterungen ist für eine bessere Orientierung eine Auslenkrichtung X definiert.
Der Drucktaster 18 stellt ein Betätigungselement dar, welches beim Drücken auf eine Tastfläche 20 beispielsweise mit dem Finger nachgibt und sich in die Auslenkrichtung X in das Armaturenbrett 14 hineinbewegt. Hierbei wirkt auf den drückenden Finger eine Rückstellkraft R' zu der in Fig. 1 gezeigten Ruhelage des Drucktasters 18 hin. Der Verlauf der Rückstellkraft R' in Abhängigkeit von der Auslenkung X ist in Fig. 1 unterhalb des Drucktasters 8 gezeigt. Der Drucktaster 18 kann eine Schnappscheibe 22 aufweisen, durch welche die Rückstellkraft R' mit zunehmender Auslenkung X zunächst immer weiter ansteigt, um dann an einem Schnapppunkt 24 schlagartig abzufallen, so dass der Benutzer mit seinem Finger ein Klicken spürt.
Das Touchpad 16 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung dar. Das Touchpad 16 kann eine Scheibe 26 mit einer Sensormatrix 28 aufweisen. Die Sensormatrix 28 kann in bekannter Weise eine Vielzahl von einzelnen Sensoren 30 aufweisen, von denen in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Sensoren 30 der Sensormatrix 28 sind mit einer Steuereinrichtung 32 gekoppelt, bei der es sich beispielsweise um einen Mikrocontroller oder ein Steuergerät handeln kann. Die Steuereinrichtung 32 erkennt anhand der Sensorsignale S der Sensoren 30, wenn ein Benutzer mit seinem Finger 34 auf die Scheibe 26 drückt. Anhand der Sensorsignale S kann insbesondere erkannt werden, wo auf der Scheibe 26 der Berührpunkt des Fingers 34 mit der Scheibe 26 ist. Das Touchpad 16 kann auch als Touchscreen ausgestal- tet sein.
Bei dem Kraftfahrzeug 10 ist bei einer Betätigung des Touchpads 16 sichergestellt, dass der Benutzer den als in der Regel hochwertig empfundenen haptischen Eindruck, den er beim Auslösen des Drucktasters 18 aufgrund des Klick-Effekts empfindet, auch bei dem Touchpad 16 empfindet. Das Touchpad 16 ist hierdurch gemäß der Erfindung als aktives, translatorisches, also zu drückendes, Bedienelement ausgelegt. Der Benutzer spürt an der Fingerspitze des Fingers 34 trotz der geschlossenen Oberfläche der Scheibe 26 beim Drücken der Scheibe 26 ein Klicken, wie er es auch beim Drucktas- ter 18 spürt. Drückt der Benutzer mit dem Finger 34 auf die Scheibe 16 mit einer Drückbewegung 36, so wirkt auf den Finger 34 eine Rückstellkraft R, deren Verlauf in Abhängigkeit von der Auslenkung X ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist. Der Kraft-Weg-Verlauf 38 zeigt, dass ebenfalls die Rückstellkraft R mit zunehmender Auslenkung X größer wird, um dann an einem Schnapp- punkt 40 schlagartig abzufallen.
Bei der Scheibe 26 ist hierbei keine Schnappscheibe verwendet, sondern ein Aktor 42, welcher mechanisch mit der Scheibe gekoppelt ist, z.B. angeklebt ist, und bei Erreichen des Schnapppunktes 40 eine Auslenkkraft F auf die Scheibe ausübt. Hierdurch wird die Scheibe 26 ruckartig in die Auslenkungsrichtung X ausgelenkt, was der Benutzer mit dem Finger 34 als ein Klicken an der Scheibenoberfläche empfindet.
Der Aktor 42 wird von der Steuereinrichtung 32 mittels eines Auslenksignals U, das beispielsweise ein Spannungssignal sein kann, gesteuert. Die Steuereinrichtung 32 erkennt anhand der Sensorsignale S, dass der Finger 34 die Scheibe 26 drückt und erzeugt bei Erreichen des Schnapppunktes 40 das Auslenksignal U. Der Aktor 42 zieht in dem gezeigten Beispiel an der Scheibe 26, so dass diese sich weiter in Richtung Auslenkungsrichtung X bewegt. Eine Amplitude des Auslenksignals U kann einer Amplitude einer durch den Aktor 42 bewirkten Auslenkung der Scheibe 26 entsprechen. Es kann auch ein Druck auf die Scheibe 26 durch den Aktor 42 ausgeübt werden. Alternativ dazu kann eine zur Drückbewegung 36 laterale Auslenkung durch einen in einer Scheibenebene der Scheibe 26 wirkenden Aktor 42' erzeugt werden.
Die durch das Aktivieren des Aktors 42 mittels des Auslenksignals U bewirkte aktive Auslenkung der Scheibe 26 am Schnapppunkt 40 ist in Fig. 2 noch einmal genauer dargestellt. Gezeigt ist der Verlauf der Auslenkung X über der Zeit t. Bei Erreichen des Schnapppunktes 40 zieht der Aktor 42 mit der Auslenkungskraft F an der Scheibe 26, so dass sich die Auslenkung X ausgehend von ihrer momentanen Ausgangslage am Schnapppunkt 40 weiter vergrößert. Durch die Massenträgheit der Scheibe 26 und der Aktorkomponenten des Aktors 42 ergibt sich ein geschwungener Verlauf der Auslenkungsbewegung 44. Der Aktor 42 lenkt die Scheibe 26 mit einem einzigen Impuls aus, das heißt die Auslenkungskraft F wirkt unidirektional für eine vorbestimmte Zeitdauer 46. Eine maximale zusätzliche Auslenkung 52, die durch den Aktor 42 nach Erreichen des Schnapppunktes 40 bewirkt wird, kann in einem Bereich bis 7 mm, bevorzugt bis 5 mm, liegen.
Danach kann vorgesehen sein, dass die Scheibe 26 durch ihre mechanische Verformung selbständig in die Ausgangslage zurück schwingt. Hierbei ist aber sichergestellt, dass der überwiegende Teil der von dem Aktor auf die Scheibe 26 übertragenen Impulsenergie in einer ersten Halbwelle 46 kon- zentriert ist und auf den Finger 34 übertragen wird. Ein Durchschwingen 50 der Scheibe 26 ist bei dem Touchpad 6 stark gedämpft.
Hierzu wird das Auslenksignal U von der Steuereinrichtung 32 auf eine auf die Scheibe 26 und ihre mechanische Aufhängung angepasste Art erzeugt. Hierbei mögliche Signalverläufe des Auslösesignals U sind in Fig. 3 bis Fig. 6 erläutert.
Bei dem Anregungssignal U gemäß Fig. 3 ist die steigende Flanke 54 gemäß einer Sprungfunktion gebildet. Hierdurch wird der Klick-Effekt erzeugt. Der abfallende Bereich 56 weist zwei Stufen 58 auf. Durch dieses mehrstufige Abfallen des Anregungssignals U wird die Scheibe 26 bei ihrer Bewegung geführt oder abgebremst. In Fig. 4 ist ein Anregungssignal U mit insgesamt drei Stufen 58 als mehrstufiger Verlauf gezeigt. Hierdurch wird vermieden, dass der Nutzer mit dem Finger 34 das stufenweise Zurückführen als weitere Klicks bemerkt. In Fig. 5 ist ein Anregungssignal U mit einer abfallenden Rampe 60 gezeigt, durch welche eine besonders sanfte und ruckfreie Rückstellung der Scheibe 26 in die Ausgangsposition erreicht ist.
In Fig. 6 ist gezeigt, wie eine solche Rampe mittels eines pulsweitenmodulierten Anregungssignals 62 erreicht werden kann. Zur Veranschaulichung ist auch ein Effektivwert 64 des pulsweitenmodulierten Signals 62 gezeigt.
Die bei dem Touchpad 16 bereitgestellte haptische Rückmeldung kann dazu dienen, dem Benutzer ganz allgemein eine Funktionsauslösung mitzuteilen oder ihm eine Rückmeldung über den Zustand des bedienten Systems zu geben. Ein Beispiel für den zweiten Aspekt wäre eine haptische Rückmeldung über die Auswahl beziehungsweise Markierung eines neuen Elements in einer Liste, wenn der Benutzer beispielsweise mit dem Finger 16 über das Touchpad 16 streicht oder wischt.
Bei konventionellen Drucktastern erfolgt die Bewegung der Oberfläche 20 parallel beziehungsweise normal zur Betätigungsrichtung. Bei einem aktiven translatorischen Bedienteil, wie dem Touchpad 16, kann ein vergleichbarer haptischer Eindruck auch durch eine, bezogen auf die Betätigungsrichtung 36, laterale Bewegung der Oberfläche der Scheibe 26 erzeugt werden, ohne dass dies der Nutzer bewusst wahrnimmt. Dies ist möglich, so lange die Auslenkungsamplitude klein genug ist. Aktive Bedienelemente werden durch Aktoren angeregt. Die Aktoren sind Energiewandler, die beispielsweise elektrische, pneumatische oder hydraulische Energie in mechanische Energie, insbesondere Kraft und Bewegung, umwandeln. Aktive Bedienelemente lassen sich in der Regel, abgesehen von einem Aktor, als mechanisches Masse-Dämpfer-Feder-System näherungs- weise beschreiben. Zusätzlich weisen sie in der Regel Dissipation durch nicht-lineare Reibungsanteile auf, die ebenfalls berücksichtigt werden müssen. Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung wird nun in der Weise verfahren, dass eine als in der Regel hochwertig empfundene haptische Rückmeldung mit einem aktiven Bedienelement erzeugt wird. Das Verfahren bezieht sich sowohl auf eine laterale wie parallele Bewegungsrichtung in Bezug auf die Betätigungsrichtung 36.
Die Erzeugung der haptischen Rückmeldung erfolgt durch eine kurze, impulshafte Anregung der mit dem Nutzer in Kontakt stehenden Oberfläche. Die Anregung erfolgt insbesondere nicht periodisch, was sie von den aus dem Stand der Technik bekannten haptischen Rückmeldungssystemen unterscheidet. Die Anregung erfolgt, wie bereits beschrieben, in der Weise, dass die Auslenkung der Scheibe bevorzugt den in Fig. 2 dargestellten zeitlichen Verlauf aufweist. Schlüsselmerkmale dieser Auslenkung sind, dass der Verlauf eine stark gedämpfte Charakteristik aufweist. Die Bewegung besteht aus wenigen Schwingungsperioden, idealerweise aus einer oder einer halben Periode. Die Bewegung ist bevorzugt nach 10 bis 30 Millisekunden beendet. Die maximale Auslenkung ist bevorzugt kleiner als 0,5 mm.
Die Diagramme in Fig. 3 bis Fig. 6 zeigen den prinzipiellen Verlauf des Aus- lösesignals, also beispielsweise der Steuerspannung, zur Erzielung des in Fig. 2 beschriebenen haptischen Eindrucks, wobei die Spannung auch pulsweitenmoduliert sein kann, wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist.
Der Aktor 42 muss als einen besonderen Vorteil lediglich nur in eine Rich- tung eine Kraft erzeugen können.
Durch die Erfindung ist somit in vorteilhafter Weise ermöglicht, einen haptischen Eindruck eines Drucktasters oder eines anderen, einen Klickeffekt erzeugenden Betätigungselements, auch beim Betätigen eines aktiven Be- dienelements, wie eines Touchpads oder Touchscreens, zu imitieren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Bedienvorrichtung (16) für ein Kraftfahrzeug (10), mit
- einer von einem Benutzer mit einem Finger (34) für eine Bedienhandlung zu berührenden berührungssensitiven Scheibe (26), die eine mehrere Sensoren (30) umfassende Sensormatrix (28) aufweist,
- einer Steuereinrichtung (32), die dazu ausgelegt ist, Sensorsignale (S) der Sensormatrix (28) zu empfangen und bei einer anhand der Sensorsignale (S) erkannten Berührung der Scheibe (26) und/oder einem anhand der Sensorsignale (S) erkannten Loslassen der Scheibe (26) und/oder zum Signalisieren einer Zustandsänderung der Bedienvorrichtung jeweils ein Anregungssignal (U) auszusenden, und
- einem Aktor (42, 42'), der dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von dem An- regungssignal (U) die Scheibe (26) zu bewegen und/oder zu verformen, so dass die Scheibe (26) aus einer Ausgangslage heraus eine mit dem Finger (34) zu spürende Auslenkbewegung (44) ausführt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Aktor (42, 42') dazu ausgelegt ist, nur eine unidirektional wirkende Kraft (F) an der Scheibe (26) zu erzeugen und hierbei die Scheibe (26) mit einer vorbestimmten Impulsenergie zu beaufschlagen, wobei die Steuereinrichtung (32) dazu ausgelegt ist, die Auslenkbewegung (44) mittels des Anregungssignals (U) zu steuern und hierdurch einen überwiegender Teil der Impulsenergie in einer ersten Halbwelle (48) der Auslenkbewegung (44) auf den Finger (34) zu übertragen.
2. Bedienvorrichtung (16) nach Anspruch 1 , wobei die Scheibe (26) in einem Touchscreen oder einem Touchpad (16) bereitgestellt ist.
3. Bedienvorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Scheibe (26) und/oder eine Halteeinrichtung der Scheibe (26) dazu ausgelegt ist, eine Rückstellkraft in Richtung zu einer Ruhelage der Scheibe hin zu erzeugen.
4. Bedienvorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Auslenkbewegung (44) eine maximale Auslenkung (52) der Scheibe (26) aus der Ausgangslage kleiner als 0,7 mm, insbesondere kleiner als 0,5 mm, ist.
5. Bedienvorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anregungssignal (U) nicht-periodisch ist.
6. Bedienvorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anregungssignals (U) eine abfallende Rampe (60) und/oder einen mehrstufig abfallenden Verlauf (56) aufweist.
7. Bedienvorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anregungssignals (U) durch eine Pulsweitenmodulation (62) gebildet ist.
8. Bedienvorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktor (42, 42') ein PT1 -Verhalten aufweist.
9. Kraftfahrzeug (10) mit einer Bedienvorrichtung (16) gemäß einem der vor- hergehenden Ansprüche sowie zumindest einem mechanischen Betätigungselement (18), welches einem Schnappmechanismus (22) aufweist, wobei die Bedienvorrichtung (16) dazu ausgelegt ist, mittels des Aktors (42, 42') einen beim Auslösen des Betätigungselements (18) durch den Schnappmechanismus (22) hervorgerufenen haptischen Eindruck mittels der Scheibe (26) zu imitieren.
10. Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Bedienvorrichtung (16), die eine näherungs- und/oder berührungssensitive Scheibe (26) aufweist, wobei bei Erkennen einer Berührung der Scheibe (26) und/oder eines Loslassens der Scheibe (26) und/oder zum Signalisieren einer Zustandsänderung der Bedienvorrichtung eine Auslenkkraft (F) mittels eines Aktors (42, 42') nur in eine vorbestimmte Richtung (X) erzeugt wird und hierdurch die Scheibe (26) mit einem unidirektionalen Auslenkungsimpuls (48) beaufschlagt wird .
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