WO2020030342A1 - Touch-sensitive surface with haptic elements - Google Patents

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WO2020030342A1
WO2020030342A1 PCT/EP2019/066493 EP2019066493W WO2020030342A1 WO 2020030342 A1 WO2020030342 A1 WO 2020030342A1 EP 2019066493 W EP2019066493 W EP 2019066493W WO 2020030342 A1 WO2020030342 A1 WO 2020030342A1
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WO
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touch
sensitive surface
portable
function
support position
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/066493
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French (fr)
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Jochen Fassnacht
Steffen Rose
Alejandro Lopez Pamplona
Nils Steker
Markus Schleyer
Gabriele Michalke
Philip Nagel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a touch-sensitive surface that recognizes one and / or more support positions.
  • Such a touch-sensitive surface is known from the current state of the art and is particularly popular with touchscreens of mobile devices or tablets.
  • the surface is often a flat surface on which various operating elements are displayed, which can be moved or moved when touched or which trigger a function.
  • WO 2008 150600 A1 describes a flexible touch-sensitive surface that is coupled to an actuator. This can generate haptic feedback when touched.
  • an EAP electroactive polymer
  • a different haptic signal can be output.
  • the basic arrangement of the operating elements is predetermined and must be visually recognized by the operator. However, if it is not possible that Selecting the control element visually, it is practical to capture control elements via another sensory channel. It is also advantageous if the control element is created where it is needed and does not have to be searched for.
  • the present invention solves this problem with the features of independent claim 1.
  • the touch-sensitive surface which recognizes one and / or more support positions, generates at least one multimodular, portable operating element on the surface in the area of the recognized support position.
  • the invention further solves this problem with a method according to the independent claim.
  • the touch-sensitive surface can recognize the approach or touch of a part of the body, for example a finger or a hand, or an object, for example a pen or rod made for this purpose, and register this position of support.
  • the multimodular, portable operating element can then be generated on the surface in the area of the recognized support position.
  • the support position is the area in which the approach or contact is recognized, which can be done for example by pressure or by ohmic, capacitive or inductive resistances.
  • both the portable control element and a group of portable control elements can be generated with a recognized support position, as well as multiple control elements for multiple support positions.
  • the portable control element can be experienced both visually and haptically, whereby only a visual display, for example on the surface or a display, or a haptic display, such as an elevation of the surface or a vibration, are possible when generating the portable control element ,
  • a visual display for example on the surface or a display, or a haptic display, such as an elevation of the surface or a vibration
  • the portable control elements can be arranged and designed differently for different users and can thus be adapted to the natural hand position or to preferred support positions of the users.
  • the controls can be closer together, for example be arranged, or if someone touches the steering wheel further down, the control elements would preferably not be found above the center, but on the contact surfaces of the fingertips, that is, the recognized contact position.
  • the movable control element can also be moved when the support position is moved.
  • Both the absolute position of the portable control element or the group for example on an input device, can vary, and in the case of a group the relative position of the control elements among one another.
  • the portable control element Since the portable control element is only generated when required, it can also be attached to places on input devices that you have to touch frequently and where permanent collection or a touch-sensitive control element would interfere or contamination of the openings of keys or buttons is to be feared , This can be, for example, in the car on the edge of a steering wheel, since there are hands and fingers on it and you do not have to move them to the center to use controls, but at the same time permanent bumps from buttons would be annoying.
  • a button a button or a switch
  • an elevation in the surface a so-called “haptic button”
  • a so-called “haptic button” can preferably be placed at the support position. This can also be moved when the support position is shifted, for example by the movement of the hand or the pen by which the support position was recognized.
  • the function of the haptic key can be made known, for example, by its position on an input device, by its shape, height or by feedback given by the haptic key.
  • the portable control element can give feedback in different ways, acoustic or optical variants are already known, the haptic feedback also being added in the present invention.
  • the feedback can be given particularly preferably both when locating the movable operating elements, when triggering a function, or for information transfer.
  • the haptic feedback can preferably result from a change in shape or height, in other words one At least partial elevation or lowering of the portable operating element consist of a vibration of the surface itself, a change in the air friction on the surface or a combination of the aforementioned options. In this case, depending on the strength of the triggering signal or the pressure on the portable operating element, it can give a different haptic feedback.
  • any haptic information can be transmitted via the control element, which is independent of the element's operation, such as a parking distance, the distance to the car in front of it or the road limit or speeding.
  • the information can also be transmitted without the operator's input or without direct request.
  • the haptic feedback can preferably be brought about by a piezo, an actuator or a polymer, an EAP, ie an electroactive polymer, being particularly preferably used.
  • an EAP can also be combined with another actuator, such as, for example, an electromagnetic actuator, in short a magnetic actuator, an eccentric mass and / or a linear resonance actuator, also known as a linear resonant actuator.
  • the touch-sensitive surface preferably consists of an electroactive polymer (EAP) and is advantageously curved.
  • EAP electroactive polymer
  • the EAP is very flexible and can adapt to different forms of the input device.
  • the EAP can not only function as a force sensor for the detection of the support position on the surface, but also trigger different functions at different pressures. For example, touching the surface can trigger the formation of a portable control element and a gentle pressure or strong or prolonged pressure perform two different functions.
  • the pressure threshold for the creation of the portable control element and for the triggering of the different functions can be set as desired, for example by specifying certain voltage values as thresholds for the control.
  • the EAP itself could be the actuator and, depending on requirements, flexibly change its surface or give different vibrations as feedback. Accordingly, the EAP can preferably fulfill a double function and be used both as a sensor and as an actuator.
  • the method of recognizing the support position, generating the portable operating element and triggering functions can be carried out in a fixed sequence.
  • the support position on the surface of the input device is detected and a distinction is made as to whether a "large" support surface, such as an entire hand, or a "small" support surface, for example a finger, have been recognized.
  • a large contact area it is assumed that only the input device is to be moved and no further operation is desired, which is why no movable control elements are generated.
  • portable operating elements are generated on the surface; in the case of an EAP, haptic buttons can be generated, for example, by changing the voltage.
  • the user can now orientate himself on the portable operating elements, select at least one of them and trigger its function by applying higher pressure.
  • the touch-sensitive surface can be applied to various input devices, for example a computer mouse, a steering wheel, the Center console of a vehicle or any kind of tablets or screens, which can then be controlled by the touch-sensitive surface.
  • the input devices record a movement or execute it in parallel with the actuation of the buttons or keys for operation.
  • These input devices can then be installed further in different systems, for example in vehicles or in mobile work machines, such as joysticks, in which an operation adapted to the user is advantageous.
  • Fig. 1 a surface with a portable, haptic
  • Fig. 4 a diagram of a method for generating a portable control element and triggering a function. Description of the embodiments
  • FIG. 1 shows a view of a touch-sensitive surface 100, which is shown in a curved state.
  • the movable control element 10 can be seen there, which stands out as an elevation 11 from the touch-sensitive surface 100.
  • the touch-sensitive surface 100 recognizes the resting position 12 of a finger 13 and thereby triggers the movable operating element 10. If the finger is removed from the touch-sensitive surface 100 and set down again at another location, or If the finger is moved on the touch-sensitive surface 100, then the touch-sensitive surface 100 senses the new support position 12a and generates the portable operating element 10 there. If the touch-sensitive surface 100 takes a stronger pressure or another function-triggering movement of the finger 13, this can do so Display the function with a haptic feedback 14, for example a vibration or a change in the elevation 11.
  • a haptic feedback 14 for example a vibration or a change in the elevation 11.
  • the touch-sensitive surface 100 can also be designed as the surface of an input device 200 or a mobile working device 300.
  • the input device can be, for example, a steering wheel as in FIG. 3a and the mobile working device may be a joystick as in FIG. 3b.
  • the movable operating elements 10 also move with the movement of the hand and thus the recognized support position 12 to the new support position 12a.
  • the resting position can be recognized at the fingertips, as in FIG. 3a, or at the edge of the hand, as in FIG. 3b.
  • FIG. 4 shows in a schematic flow diagram a sequence of the generation of the portable operating elements 10 and the triggering of their functions.
  • the first step 15 is the detection of the support position 12 on the touch-sensitive surface 100 by a body part or an object.
  • the selection criterion 16 of the contact surface as to how to proceed.
  • a “large” detected contact surface for example a palm or an arm
  • no generation 17 of portable operating elements 10 is initiated.
  • haptic elements are generated 18. This can be done, for example, by changing the voltage on the EAP or another manipulated variable.
  • the user can then orientate himself on the haptic elements and select the corresponding, movable operating element 10.
  • the triggering 19 of the movable control element 10 for example by a higher pressure, it is checked whether the threshold value is exceeded and thus the selection criterion 20 for triggering a function is fulfilled. If a certain threshold is not reached, the haptic element is made to disappear 21, for example by slowly but continuously reducing the manipulated variable, such as the voltage in the EAP. If the threshold value for a certain function is exceeded, it is carried out 22. Subsequently, haptic feedback can be given or another confirmation of the manipulated variable, such as the voltage in the EAP.

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Abstract

The aim of the invention is to provide a touch-sensitive surface which detects one and/or more support positions, the operating elements being generated where they are required. According to the invention, the surface can generate at least one multi-modal, spatially variable control element on the surface in the region of the detected support position.

Description

Beschreibung  description
Berührungsempfindliche Oberfläche mit haptischen Elementen Touch-sensitive surface with haptic elements
Die Erfindung betrifft eine berührungsempfindliche Oberfläche, welche eine und/oder mehrere Auflagepositionen erkennt. The invention relates to a touch-sensitive surface that recognizes one and / or more support positions.
Stand der Technik State of the art
Eine solche berührungsempfindliche Oberfläche ist aus dem aktuellen Stand der Technik bekannt und wird speziell bei Touchscreens von Mobilfunkgeräten oder Tablets gerne eingesetzt. Häufig ist die Oberfläche eine plane Fläche, auf welcher verschiedene Bedienelemente angezeigt werden, die bei Berührung verschoben oder bewegt werden können bzw. eine Funktion auslösen. Such a touch-sensitive surface is known from the current state of the art and is particularly popular with touchscreens of mobile devices or tablets. The surface is often a flat surface on which various operating elements are displayed, which can be moved or moved when touched or which trigger a function.
Es gibt jedoch auch schon Oberflächen, welche dem Nutzer ein haptisches Feedback geben können. In der WO 2008 150600 Al wird beispielsweise eine flexible berührungssensitive Oberfläche beschrieben, die mit einem Aktor gekoppelt ist. Dieser kann bei Berührung ein haptisches Feedback erzeugen. However, there are also surfaces that can give the user haptic feedback. WO 2008 150600 A1, for example, describes a flexible touch-sensitive surface that is coupled to an actuator. This can generate haptic feedback when touched.
Wie in der US 2006 103634 Al beschrieben wird, kann auch ein EAP (elektroaktives Polymer) für eine Rückmeldung bei einer Berührung mit dem Finger verwendet werden. Abhängig von der visuellen Informationen an der berührten Stelle kann ein unterschiedliches haptisches Signal ausgegeben werden. As described in US 2006 103634 A1, an EAP (electroactive polymer) can also be used for feedback when touched by the finger. Depending on the visual information at the point touched, a different haptic signal can be output.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Bei den bisher bekannten berührungsempfindlichen Oberflächen ist jedoch die grundsätzliche Anordnung der Bedienelemente vorab vorgegeben und muss vom Bediener visuell erfasst werden. Wenn es jedoch nicht möglich ist, das Bedienelement visuell auszuwählen, ist es praktisch, Bedienelemente über einen anderen Sinneskanal zu erfassen. Außerdem ist es von Vorteil, wenn das Bedienelement dort entsteht, wo es benötigt wird, und nicht gesucht werden muss. With the previously known touch-sensitive surfaces, however, the basic arrangement of the operating elements is predetermined and must be visually recognized by the operator. However, if it is not possible that Selecting the control element visually, it is practical to capture control elements via another sensory channel. It is also advantageous if the control element is created where it is needed and does not have to be searched for.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Die berührungsempfindliche Oberfläche, welche eine und/oder mehrere Auflagepositionen erkennt, erzeugt mindestens ein multimodulares, ortsveränderliches Bedienelement auf der Oberfläche im Bereich der erkannten Auflageposition. Die Erfindung löst diese Aufgabe ferner mit einem Verfahren gemäß dem nebengeordneten Anspruch. The present invention solves this problem with the features of independent claim 1. The touch-sensitive surface, which recognizes one and / or more support positions, generates at least one multimodular, portable operating element on the surface in the area of the recognized support position. The invention further solves this problem with a method according to the independent claim.
Erfindungsgemäß kann die berührungsempfindliche Oberfläche die Annäherung oder Berührung eines Körperteils, beispielsweise eines Fingers oder einer Hand, bzw. eines Gegenstandes, beispielsweise eines dafür gefertigten Stiftes oder Stabes, erkennen und diese Auflageposition registrieren. Im Bereich der erkannten Auflageposition kann dann das multimodulare, ortsveränderliche Bedienelement auf der Oberfläche erzeugt werden. According to the invention, the touch-sensitive surface can recognize the approach or touch of a part of the body, for example a finger or a hand, or an object, for example a pen or rod made for this purpose, and register this position of support. The multimodular, portable operating element can then be generated on the surface in the area of the recognized support position.
Dabei ist die Auflageposition der Bereich, in dem die Annäherung oder Berührung erkannt wird, was beispielsweise durch Druck oder durch ohmsche, kapazitive oder induktive Widerstände geschehen kann. Vorzugsweise können sowohl das ortsveränderliche Bedienelement als auch eine Gruppe von ortsveränderlichen Bedienelementen bei einer erkannten Auflageposition erzeugt werden, als auch mehrere Bedienelemente für mehrere Auflagepositionen. Besonders bevorzugt ist das ortsveränderliche Bedienelement sowohl optisch als auch haptisch erfahrbar, wobei auch nur eine optische Anzeige, beispielsweise auf der Oberfläche oder einem Display, oder eine haptische Anzeige, wie eine Erhebung der Oberfläche oder eine Vibration, bei der Erzeugung des ortsveränderlichen Bedienelements möglich sind. Eine solche Erzeugung der Bedienelemente auf Bedarf ist besonders ergonomisch, da die ortsveränderlichen Bedienelemente für verschiedene Nutzer unterschiedlich angeordnet und gestaltet sein können und somit an die natürliche Handstellung oder an bevorzugte Auflagepositionen der Nutzer angepasst werden können. Bei kleineren Händen können die Bedienelemente beispielsweise näher zusammen angeordnet werden, oder wenn jemand das Lenkrad weiter unten anfasst, wären die Bedienelemente bevorzugt nicht oberhalb der Mitte zu finden, sondern an den Auflageflächen der Fingerkuppen, also der erkannten Auflageposition. Vorzugsweise kann außerdem bei einer Bewegung der Auflageposition das ortsveränderliche Bedienelement mit bewegt werden. Dabei kann sowohl die absolute Position des ortsveränderlichen Bedienelements oder der Gruppe, beispielsweise auf einem Eingabegerät, variieren, als auch bei einer Gruppe die relative Position der Bedienelemente untereinander. The support position is the area in which the approach or contact is recognized, which can be done for example by pressure or by ohmic, capacitive or inductive resistances. Preferably, both the portable control element and a group of portable control elements can be generated with a recognized support position, as well as multiple control elements for multiple support positions. Particularly preferably, the portable control element can be experienced both visually and haptically, whereby only a visual display, for example on the surface or a display, or a haptic display, such as an elevation of the surface or a vibration, are possible when generating the portable control element , Such generation of the control elements on demand is particularly ergonomic, since the portable control elements can be arranged and designed differently for different users and can thus be adapted to the natural hand position or to preferred support positions of the users. For smaller hands, the controls can be closer together, for example be arranged, or if someone touches the steering wheel further down, the control elements would preferably not be found above the center, but on the contact surfaces of the fingertips, that is, the recognized contact position. Preferably, the movable control element can also be moved when the support position is moved. Both the absolute position of the portable control element or the group, for example on an input device, can vary, and in the case of a group the relative position of the control elements among one another.
Da das ortsveränderliche Bedienelement nur bei Bedarf erzeugt wird, kann es auch an Stellen auf Eingabegeräten angebracht werden, die man häufig anfassen muss und bei denen eine permanente Erhebung oder ein berührungssensitives Bedienelement stören würde oder eine Verschmutzung an den Öffnungen von Tasten oder Knöpfen zu befürchten ist. Dies kann beispielsweise im Auto am Rand eines Lenkrads sein, da dort die Hände und Finger aufliegen und man diese dann zur Nutzung von Bedienelementen nicht extra in die Mitte bewegen muss, aber gleichzeitig permanente Erhebungen durch Tasten störend wären. Since the portable control element is only generated when required, it can also be attached to places on input devices that you have to touch frequently and where permanent collection or a touch-sensitive control element would interfere or contamination of the openings of keys or buttons is to be feared , This can be, for example, in the car on the edge of a steering wheel, since there are hands and fingers on it and you do not have to move them to the center to use controls, but at the same time permanent bumps from buttons would be annoying.
Vorzugsweise kann also statt eines Knopfes, einer Taste oder eines Schalters eine Erhebung in der Oberfläche, eine sogenannte „haptische Taste“, an der Auflageposition platziert werden. Diese kann bei einer Verschiebung der Auflageposition, beispielsweise durch die Bewegung der Hand oder des Stifts, durch welchen die Auflageposition erkannt wurde, mitbewegt werden. Dabei kann die Funktion der haptischen Taste beispielsweise durch deren Position auf einem Eingabegerät, durch deren Form, Höhe oder ein von der haptischen Taste gegebenes Feedback bekannt gegeben werden. Instead of a button, a button or a switch, an elevation in the surface, a so-called “haptic button”, can preferably be placed at the support position. This can also be moved when the support position is shifted, for example by the movement of the hand or the pen by which the support position was recognized. The function of the haptic key can be made known, for example, by its position on an input device, by its shape, height or by feedback given by the haptic key.
Das ortsveränderliche Bedienelement kann auf unterschiedliche Weisen Feedback geben, bekannt sind dabei schon akustische oder optische Varianten, wobei in der hier vorliegenden Erfindung auch das haptische Feedback dazu kommt. Besonders bevorzugt kann das Feedback sowohl beim Auffinden der ortsveränderlichen Bedienelemente, beim Auslösen einer Funktion, oder aber zur Informationsübertragung gegeben werden. Das haptische Feedback kann vorzugsweise aus einer Veränderung der Form oder Höhe, also einer mindestens partiellen Erhebung oder Senkung des ortsveränderlichen Bedienelements, bestehen, aus einer Vibration der Oberfläche selbst, einer Veränderung der Luftreibung auf der Oberfläche oder einer Kombination der vorgenannten Möglichkeiten. Dabei kann besonders bevorzugt je nach Stärke des auslösenden Signals, beziehungsweise des Drucks auf das ortsveränderliche Bedienelement, dieses ein unterschiedliches haptisches Feedback geben. The portable control element can give feedback in different ways, acoustic or optical variants are already known, the haptic feedback also being added in the present invention. The feedback can be given particularly preferably both when locating the movable operating elements, when triggering a function, or for information transfer. The haptic feedback can preferably result from a change in shape or height, in other words one At least partial elevation or lowering of the portable operating element consist of a vibration of the surface itself, a change in the air friction on the surface or a combination of the aforementioned options. In this case, depending on the strength of the triggering signal or the pressure on the portable operating element, it can give a different haptic feedback.
Auch beim Erstellen von ortsveränderlichen Bedienelementen mit unterschiedlichen Funktionen oder beim Auslösen unterschiedlicher Funktionen können diese durch unterschiedliches haptisches Feedback begleitet werden. Beispielsweise kann durch das Feedback angezeigt werden, ob ein ortsveränderliches Bedienelement entstanden ist oder ob eine und/oder welche Funktion ausgelöst wurde. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine beliebige Information in haptischer Form über das Bedienelement übertragen werden, welche unabhängig von der Bedienung des Elements ist, wie ein Parkabstand, den Abstand zum davor fahrenden Auto beziehungsweise zur Straßenbegrenzung oder Tempoüberschreitungen. Die Informationsübermittlung kann auch ohne Eingabewusch des Bedieners oder ohne direkte Anforderung stattfinden. Vorzugsweise kann das haptische Feedback durch einen Piezo, einen Aktor oder ein Polymer hervorgerufen werden, wobei besonders bevorzugt ein EAP, also ein elektroaktives Polymer, zum Einsatz kommt. Es kann jedoch auch ein EAP mit einem anderen Aktor, wie beispielsweise einem elektromagnetischen Aktor, kurz Magnetaktor, einer Exzentermasse und/oder einem Linearen Resonanz-Aktor, auch bekannt als Linear Resonant Aktor, kombiniert werden. When creating portable control elements with different functions or when triggering different functions, these can be accompanied by different haptic feedback. For example, the feedback can indicate whether a portable control element has arisen or whether and / or which function has been triggered. Additionally or alternatively, any haptic information can be transmitted via the control element, which is independent of the element's operation, such as a parking distance, the distance to the car in front of it or the road limit or speeding. The information can also be transmitted without the operator's input or without direct request. The haptic feedback can preferably be brought about by a piezo, an actuator or a polymer, an EAP, ie an electroactive polymer, being particularly preferably used. However, an EAP can also be combined with another actuator, such as, for example, an electromagnetic actuator, in short a magnetic actuator, an eccentric mass and / or a linear resonance actuator, also known as a linear resonant actuator.
Bevorzugterweise besteht die berührungsempfindliche Oberfläche aus einem elektroaktiven Polymer (EAP) und ist vorteilhafterweise gekrümmt ausgebildet. Das EAP ist sehr biegsam und kann sich an unterschiedliche Formen des Eingabegeräts anpassen. Zudem kann das EAP als Kraftsensor nicht nur für die Erkennung der Auflageposition an der Oberfläche fungieren, sondern auch unterschiedliche Funktionen bei unterschiedlichem Druck auslösen. Beispielsweise kann die Berührung der Oberfläche die Entstehung eines ortsveränderlichen Bedienelements auslösen und ein sanfter Druck bzw. ein starker oder längerer Druck zwei unterschiedliche Funktionen ausführen. Dabei kann die Druckschwelle für die Entstehung des ortsveränderlichen Bedienelements und für das Auslösen der unterschiedlichen Funktionen beliebig festgelegt werden, indem beispielsweise gewisse Spannungswerte als Schwellen für die Regelung vorgegeben werden. Für das haptische Feedback könnte das EAP selbst der Aktor sein und je nach Bedarf flexibel seine Oberfläche verändern oder unterschiedliche Vibrationen als Rückmeldung geben. Vorzugsweise kann das EAP demnach eine Doppelfunktion erfüllen und sowohl als Sensor als auch als Aktor verwendet werden. The touch-sensitive surface preferably consists of an electroactive polymer (EAP) and is advantageously curved. The EAP is very flexible and can adapt to different forms of the input device. In addition, the EAP can not only function as a force sensor for the detection of the support position on the surface, but also trigger different functions at different pressures. For example, touching the surface can trigger the formation of a portable control element and a gentle pressure or strong or prolonged pressure perform two different functions. The pressure threshold for the creation of the portable control element and for the triggering of the different functions can be set as desired, for example by specifying certain voltage values as thresholds for the control. For the haptic feedback, the EAP itself could be the actuator and, depending on requirements, flexibly change its surface or give different vibrations as feedback. Accordingly, the EAP can preferably fulfill a double function and be used both as a sensor and as an actuator.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Verfahren der Erkennung der Auflageposition, der Erzeugung des ortsveränderlichen Bedienelements und der Auslösung von Funktionen nach einer festen Reihenfolge erfolgen. Im ersten Schritt wird die Auflageposition auf der Oberfläche des Eingabegeräts detektiert und danach unterschieden, ob eine„große“ Auflagefläche, wie beispielsweise eine ganze Hand, oder eine „kleine“ Auflagefläche, zum Beispiel ein Finger erkannt wurden. Bei einer großen Auflagefläche wird davon ausgegangen, dass nur das Eingabegerät bewegt werden soll und keine weitere Bedienung gewünscht ist, weswegen keine ortsveränderlichen Bedienelemente erzeugt werden. Für den Fall einer detektieren kleinen Auflagefläche werden ortsveränderliche Bedienelemente an der Oberfläche erzeugt, im Falle eines EAP können beispielsweise durch Veränderung der Spannung haptische Tasten erzeugt werden. Der Nutzer kann sich nun an den ortsveränderlichen Bedienelementen orientieren, mindestens eines davon auswählen und durch einen höheren Druck dessen Funktion auslösen. Im letzten Schritt wird nun wieder unterschieden, ob der Druckschwellwert höher oder geringer als die Auslöseschwelle ist. Bei zu geringem Druck findet keine Auslösung der Funktion statt, das ortsveränderliche Bedienelement verblasst langsam durch kontinuierliches Zurücknehmen der Stellgröße, beispielsweise der Spannung beim EAP. Wird der Druckschwellwert überschritten, wird das Auslösen der Funktion des jeweiligen ortsveränderlichen Bedienelements detektiert und die Funktion wird ausgeführt. In an advantageous embodiment, the method of recognizing the support position, generating the portable operating element and triggering functions can be carried out in a fixed sequence. In the first step, the support position on the surface of the input device is detected and a distinction is made as to whether a "large" support surface, such as an entire hand, or a "small" support surface, for example a finger, have been recognized. In the case of a large contact area, it is assumed that only the input device is to be moved and no further operation is desired, which is why no movable control elements are generated. In the case of a detected small support surface, portable operating elements are generated on the surface; in the case of an EAP, haptic buttons can be generated, for example, by changing the voltage. The user can now orientate himself on the portable operating elements, select at least one of them and trigger its function by applying higher pressure. In the last step, a distinction is made whether the pressure threshold is higher or lower than the trigger threshold. If the pressure is too low, the function is not triggered, the portable control element fades slowly by continuously reducing the manipulated variable, for example the voltage on the EAP. If the pressure threshold value is exceeded, the triggering of the function of the respective portable operating element is detected and the function is carried out.
Die berührungsempfindliche Oberfläche kann auf verschiedene Eingabegeräte aufgebracht werden, beispielsweise eine Computer- Maus, ein Lenkrad, die Mittelkonsole eines Fahrzeugs oder jegliche Art von Tablets oder Bildschirmen, welche dann durch die berührungsempfindliche Oberfläche gesteuert werden können. Die Eingabegeräte nehmen eine Bewegung auf oder vollführen diese parallel zur Betätigung der Knöpfe oder Tasten zur Bedienung. Diese Eingabegeräte können dann weiter in unterschiedlichen Anlagen verbaut werden, beispielsweise in Fahrzeugen oder in mobilen Arbeitsmaschinen, wie Joysticks, bei welchen eine an den Nutzer angepasste Bedienung vorteilhaft ist. The touch-sensitive surface can be applied to various input devices, for example a computer mouse, a steering wheel, the Center console of a vehicle or any kind of tablets or screens, which can then be controlled by the touch-sensitive surface. The input devices record a movement or execute it in parallel with the actuation of the buttons or keys for operation. These input devices can then be installed further in different systems, for example in vehicles or in mobile work machines, such as joysticks, in which an operation adapted to the user is advantageous.
Zeichnungen drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen in schematischen Ansichten beispielhaft erläutert. The invention is explained in the following by way of example with reference to preferred embodiments in schematic views.
Es zeigen schematisch: They show schematically:
Fig. 1: eine Oberfläche mit einem ortsveränderlichen, haptischenFig. 1: a surface with a portable, haptic
Bedienelement, Operating element,
Fig. 2: ein sich mitbewegendes haptisches Bedienelement mit haptischer Feedbackfunktion,  2: a moving haptic control element with haptic feedback function,
Fig. 3: ein Eingabegerät und ein mobiles Arbeitsgerät, welche ein ortsveränderliches Bedienelement enthalten, und  3: an input device and a mobile working device, which contain a portable operating element, and
Fig. 4: ein Diagramm eines Verfahrens zur Erzeugung eines ortsveränderlichen Bedienelements und des Auslösens einer Funktion. Beschreibung der Ausführungsbeispiele Fig. 4: a diagram of a method for generating a portable control element and triggering a function. Description of the embodiments
Figur 1 zeigt eine Ansicht einer berührungsempfindlichen Oberfläche 100, welche in gekrümmtem Zustand dargestellt ist. Hierauf ist das ortsveränderliche Bedienelement 10 zu sehen, welches sich als eine Erhebung 11 von der berührungsempfindlichen Oberfläche 100 abhebt. FIG. 1 shows a view of a touch-sensitive surface 100, which is shown in a curved state. The movable control element 10 can be seen there, which stands out as an elevation 11 from the touch-sensitive surface 100.
In Figur 2 erkennt die berührungsempfindliche Oberfläche 100 die Auflageposition 12 eines Fingers 13 und löst dadurch das ortsveränderliche Bedienelement 10 aus. Wird der Finger von der berührungsempfindlichen Oberfläche 100 genommen und auf einer anderen Stelle wieder abgesetzt, oder wird der Finger auf der berührungsempfindlichen Oberfläche 100 bewegt, dann sensiert die berührungsempfindliche Oberfläche 100 die neue Auflageposition 12a und generiert dort das ortsveränderliche Bedienelement 10. Nimmt die berührungsempfindliche Oberfläche 100 einen stärkeren Druck oder eine andere funktionsauslösende Bewegung des Fingers 13 war, so kann diese das Ausführen der Funktion mit einem haptischen Feedback 14, beispielsweise einer Vibration oder einer Änderung der Erhebung 11 anzeigen. In FIG. 2, the touch-sensitive surface 100 recognizes the resting position 12 of a finger 13 and thereby triggers the movable operating element 10. If the finger is removed from the touch-sensitive surface 100 and set down again at another location, or If the finger is moved on the touch-sensitive surface 100, then the touch-sensitive surface 100 senses the new support position 12a and generates the portable operating element 10 there. If the touch-sensitive surface 100 takes a stronger pressure or another function-triggering movement of the finger 13, this can do so Display the function with a haptic feedback 14, for example a vibration or a change in the elevation 11.
Die berührungsempfindliche Oberfläche 100 kann, wie in Figur 3 dargestellt, auch als Oberfläche eines Eingabegeräts 200 oder eines mobilen Arbeitsgeräts 300 ausgeprägt sein. Hierbei kann das Eingabegerät beispielsweise ein Lenkrad wie in Figur 3a sein und das mobile Arbeitsgerät ein Joystick wie in Figur 3b. In beiden Fällen sieht man, wie sich die ortsveränderlichen Bedienelemente 10 bei einer Bewegung der Hand und damit der erkannten Auflageposition 12 zur neuen Auflageposition 12a ebenfalls mitbewegen. Hier kann die Auflageposition an den Fingerspitzen, wie in Figur 3a, oder an der Handkante, wie in Figur 3b erkannt werden. As shown in FIG. 3, the touch-sensitive surface 100 can also be designed as the surface of an input device 200 or a mobile working device 300. Here, the input device can be, for example, a steering wheel as in FIG. 3a and the mobile working device may be a joystick as in FIG. 3b. In both cases, one can see how the movable operating elements 10 also move with the movement of the hand and thus the recognized support position 12 to the new support position 12a. Here the resting position can be recognized at the fingertips, as in FIG. 3a, or at the edge of the hand, as in FIG. 3b.
Figur 4 zeigt in einem schematischen Flussdiagramm einen Ablauf der Erzeugung der ortsveränderlichen Bedienelemente 10 und der Auslösung von deren Funktionen. Der erste Schritt 15 ist die Detektion der Auflageposition 12 an der berührungsempfindlichen Oberfläche 100 durch ein Körperteil oder einen Gegenstand. Im folgenden wird nach dem Auswahlkriterium 16 der Auflagefläche unterschieden, wie weiter verfahren wird. Im Falle einer„großen“ detektierten Auflagefläche, beispielsweise einer Handinnenfläche oder eines Armes, wird keine Erzeugung 17 von ortsveränderlichen Bedienelementen 10 veranlasst. Wenn eine„kleine“ Auflagefläche detektiert wird, beispielsweise ein Finger 13 oder die Spitze eines Stiftes, so werden haptische Elemente erzeugt 18. Dies kann beispielsweise durch das Verändern der Spannung am EAP oder einer anderen Stellgröße geschehen. Daraufhin kann der Nutzer sich an den haptischen Elementen orientieren und das entsprechende ortsveränderliche Bedienelement 10 auswählen. Mit dem Auslösen 19 des ortsveränderlichen Bedienelements 10, beispielsweise durch einen höheren Druck, wird geprüft, ob der Schwellwert überschritten wird und somit das Auswahlkriterium 20 für das Auslösen einer Funktion erfüllt ist. Ist ein bestimmter Schwellwert nicht erreicht, so wird das haptische Element zum Verschwinden 21 gebracht, beispielsweise durch langsames, aber kontinuierliches Zurücknehmen der Stellgröße, wie der Spannung beim EAP. Ist der Schwellwert für eine bestimmte Funktion überschritten, so wird diese ausgeführt 22. Im Anschluss daran kann ein haptisches Feedback gegeben werden, oder eine andere Bestätigung derFIG. 4 shows in a schematic flow diagram a sequence of the generation of the portable operating elements 10 and the triggering of their functions. The first step 15 is the detection of the support position 12 on the touch-sensitive surface 100 by a body part or an object. In the following, a distinction is made according to the selection criterion 16 of the contact surface as to how to proceed. In the case of a “large” detected contact surface, for example a palm or an arm, no generation 17 of portable operating elements 10 is initiated. If a "small" contact surface is detected, for example a finger 13 or the tip of a pen, haptic elements are generated 18. This can be done, for example, by changing the voltage on the EAP or another manipulated variable. The user can then orientate himself on the haptic elements and select the corresponding, movable operating element 10. With the triggering 19 of the movable control element 10, for example by a higher pressure, it is checked whether the threshold value is exceeded and thus the selection criterion 20 for triggering a function is fulfilled. If a certain threshold is not reached, the haptic element is made to disappear 21, for example by slowly but continuously reducing the manipulated variable, such as the voltage in the EAP. If the threshold value for a certain function is exceeded, it is carried out 22. Subsequently, haptic feedback can be given or another confirmation of the
Auslösung der Funktion. Triggering the function.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Berührungsempfindliche Oberfläche (100), welche eine und/oder mehrere Auflagepositionen (12) erkennt, 1. touch-sensitive surface (100) which recognizes one and / or more support positions (12),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mindestens ein ortsveränderliches Bedienelement (10) auf der  that at least one portable control element (10) on the
Oberfläche (100) im Bereich der erkannten Auflageposition (12) erzeugt wird.  Surface (100) is generated in the area of the recognized support position (12).
2. Berührungsempfindliche Oberfläche (100) gemäß Anspruch 1, 2. Touch-sensitive surface (100) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mehrere ortsveränderlichen Bedienelemente (10) im Bereich einer oder mehrerer Auflagepositionen (12) erzeugt werden.  that several portable control elements (10) are generated in the area of one or more support positions (12).
3. Berührungsempfindliche Oberfläche (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, 3. Touch-sensitive surface (100) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass an der Stelle der ortsveränderlichen Bedienelemente (10) und/oder Auflageposition (12) eine Erhebung (11) in der Oberfläche (100) erzeugt wird.  that an elevation (11) is generated in the surface (100) at the location of the portable operating elements (10) and / or support position (12).
4. Berührungsempfindliche Oberfläche (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Touch-sensitive surface (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die ortsveränderlichen Bedienelemente (10) ein haptisches Feedback (14) bei Berührung oder beim Auslösen einer Funktion gebend ausgebildet sind.  that the portable control elements (10) are designed to give haptic feedback (14) when touched or when a function is triggered.
5. Berührungsempfindliche Oberfläche (100) gemäß Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, 5. Touch-sensitive surface (100) according to claim 3 and / or 4, characterized in that
dass die ortsveränderlichen Bedienelemente (10) durch die Form und/oder Höhe ihrer Erhebung (11) und/oder ein haptisches Feedback (14) die  that the portable control elements (10) by the shape and / or height of their elevation (11) and / or haptic feedback (14)
Funktion der ortsveränderlichen Bedienelemente (10) anzeigen. Show the function of the portable controls (10).
6. Berührungsempfindliche Oberfläche (100) gemäß Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, 6. Touch-sensitive surface (100) according to claim 4 and / or 5, characterized in that
dass die Oberfläche (100) aus einem EAP besteht und das EAP direkt als Aktor das haptische Feedback (14) erzeugend ausgebildet ist.  that the surface (100) consists of an EAP and the EAP is designed directly as an actuator to generate the haptic feedback (14).
7. Berührungsempfindliche Oberfläche (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Touch-sensitive surface (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Oberfläche (100) gekrümmt ist.  that the surface (100) is curved.
8. Berührungsempfindliche Oberfläche (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. touch-sensitive surface (100) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die ortsveränderlichen Bedienelemente (10), je nach Stärke eines auslösenden Signals bzw. eines Drucks auf die ortsveränderlichen  that the portable controls (10), depending on the strength of a triggering signal or a pressure on the portable
Bedienelemente (10), eine unterschiedliche Funktion auslösend ausgebildet sind.  Control elements (10) are designed to trigger a different function.
9. Eingabegerät (200), 9. input device (200),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mindestens ein Teil einer Oberfläche (100) des Eingabegeräts (200), der von einem Bedienenden zur Auswahl einer Funktion verwendet wird, gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.  that at least part of a surface (100) of the input device (200), which is used by an operator to select a function, is designed according to one of the preceding claims.
10. Mobile Arbeitsmaschine (300) oder Fahrzeug, 10. Mobile work machine (300) or vehicle,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mindestens eines der Eingabegeräte (200) gemäß einem Eingabegerät (200) nach Anspruch 9 ausgebildet ist.  that at least one of the input devices (200) is designed according to an input device (200) according to claim 9.
11. Verfahren zur Steuerung einer berührungsempfindlichen Oberfläche (100), wobei mindestens eine Auflageposition (12) auf der berührungsempfindlichen Oberfläche erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf der 11. A method for controlling a touch-sensitive surface (100), wherein at least one support position (12) is recognized on the touch-sensitive surface, characterized in that on the
berührungsempfindlichen Oberfläche im Bereich mindestens der einen erkannten Auflageposition (12) mindestens ein ortsveränderliches  touch-sensitive surface in the area of at least one recognized support position (12) at least one portable
Bedienelement (10) gebildet wird.  Control element (10) is formed.
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