本發(fā)明涉及用于控制機(jī)動(dòng)車輛的裝置和方法。

背景技術(shù)：

在近年中，由于新出現(xiàn)技術(shù)(例如，輔助轉(zhuǎn)向、abs、速度調(diào)節(jié)器、倒車?yán)走_(dá)等)的顯現(xiàn)，汽車變得容易操作。但是矛盾地，在駕駛時(shí)要被控制的功能的數(shù)量也已明顯增多。這可導(dǎo)致與缺乏使用這些功能及它們的多樣性的知識(shí)相關(guān)的一定復(fù)雜度。汽車已經(jīng)成為真正的生活空間，被認(rèn)為是個(gè)人和互聯(lián)通信中心：例如通過(guò)mp3播放器、gps、與移動(dòng)電話的連接。

這些新功能的引入通過(guò)汽車內(nèi)部?jī)x表板上的按鈕數(shù)量的增加而反應(yīng)。但是，按鈕數(shù)量不能無(wú)限地增加，特別是由于引起的復(fù)雜度、受限空間、可訪問(wèn)性或認(rèn)知負(fù)荷。此外，駕駛員與汽車中嵌入的系統(tǒng)的交互可使注意力超負(fù)荷的情形重現(xiàn)，在該情形下，駕駛員不能最佳地處理關(guān)于駕駛?cè)蝿?wù)的所有信息，表現(xiàn)為錯(cuò)誤和較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間。

一種可能性是通過(guò)將按鈕用觸摸屏代替而使按鈕集中。這使得功能的數(shù)量繼續(xù)增加，取決于背景或被激活功能，所述功能變?yōu)榭删幊痰暮涂芍匦聵?gòu)造的，且被臨時(shí)或永久地顯示。屏幕由此包括多功能能力，同時(shí)使按鈕虛擬化(dematerialize)且可被定制。此外，屏幕具有三個(gè)其他主要優(yōu)勢(shì)：一方面，它們?cè)试S直接交互(顯示器和輸入器的共同定位)，另一方面，它們是靈活的(顯示器可容易地被構(gòu)造用于一定數(shù)量的功能)，最后是，它們是直觀的(熟悉的交互方法，諸如“指針(pointer)”)。

但是，與按鈕的情況相反，當(dāng)駕駛員與觸摸屏交互時(shí)，除了他或她的在屏幕上摩擦的手指的簡(jiǎn)單接觸之外，他或她沒(méi)有接收到與他或她在界面上的動(dòng)作直接相關(guān)的任何反饋。

為了補(bǔ)償觸摸屏代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械界面導(dǎo)致的信息損失，提出增加反饋，諸如觸覺(jué)反饋，以便向用戶提供來(lái)自系統(tǒng)的響應(yīng)。該反饋使得可以避免與系統(tǒng)識(shí)別用戶動(dòng)作相關(guān)的可能的模糊，該模糊可以促進(jìn)危險(xiǎn)情形的出現(xiàn)。但是，必須還避免使已經(jīng)因駕駛?cè)蝿?wù)受到高度壓力的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)通路過(guò)大負(fù)荷。實(shí)際上，觸摸屏在機(jī)動(dòng)車輛中的使用必須不能使駕駛員注意力轉(zhuǎn)移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種控制裝置和用于控制所述控制裝置的方法，其不阻礙駕駛，被用戶良好感知和意識(shí)，且可與遵循機(jī)動(dòng)車輛約束的用于觸摸屏應(yīng)用的其他信號(hào)區(qū)別。

為此，本發(fā)明的一個(gè)主題是一種用于機(jī)動(dòng)車輛的控制裝置，包括：

-觸摸表面，意圖檢測(cè)用戶手指在觸摸表面上的接觸和該接觸在觸摸表面上的位置，和

-觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋模塊，其被構(gòu)造為，響應(yīng)于在觸摸表面上的接觸，使觸摸表面振動(dòng)和/或向用戶產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)反饋，

其特征在于，其還包括驅(qū)動(dòng)單元，該驅(qū)動(dòng)單元被構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)所述觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋模塊，使得觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值取決于用戶手指的位置和觸摸表面的目標(biāo)控制區(qū)域之間的距離。

觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋由此用于引導(dǎo)用戶搜索目標(biāo)區(qū)域，這使得可以避免用戶將他或她的目光從道路轉(zhuǎn)移，且有助于在夜間駕駛時(shí)簡(jiǎn)化其在觸摸表面上的識(shí)別。

根據(jù)控制裝置的一個(gè)或多個(gè)特征，單獨(dú)或結(jié)合地采?。?/p>

-所述距離減小得越多，則觸覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值增大得越多，

-至少一個(gè)參數(shù)的值根據(jù)取決于所述距離的關(guān)系而變化，所述關(guān)系諸如線性關(guān)系，

-至少一個(gè)參數(shù)的值按水平變化，

-觸摸表面包括多個(gè)條形區(qū)域，其圍繞目標(biāo)控制區(qū)域，且在條形區(qū)域中產(chǎn)生觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋，且所產(chǎn)生的觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值與相應(yīng)條相關(guān)聯(lián)，

-觸摸表面包括至少一個(gè)走廊區(qū)域，在所述走廊區(qū)域中朝向目標(biāo)控制區(qū)域指向產(chǎn)生觸覺(jué)反饋，

-觸摸表面包括四個(gè)走廊，其朝向目標(biāo)控制區(qū)域會(huì)聚且彼此以90°間隔開(kāi)。

-聽(tīng)覺(jué)反饋的參數(shù)從音量強(qiáng)度、相位、頻率、持續(xù)時(shí)間、兩個(gè)相同信號(hào)之間的持續(xù)時(shí)間中選擇，和/或觸覺(jué)反饋的參數(shù)從加速?gòu)?qiáng)度、頻率、幅度、持續(xù)時(shí)間、兩個(gè)相同信號(hào)之間的持續(xù)時(shí)間、相位中選擇。

本發(fā)明的另一主題是一種用于控制如前所述的用于機(jī)動(dòng)車輛的控制裝置的方法，其特征在于，其包括以下步驟：

-用戶手指在觸摸表面上的接觸和該接觸在觸摸表面上的位置被檢測(cè)，和

-產(chǎn)生觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋，觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值取決于用戶的手指位置和觸摸表面的目標(biāo)控制區(qū)域之間的距離。

根據(jù)控制方法的一個(gè)或多個(gè)特征，單獨(dú)或結(jié)合地采?。?/p>

-所述距離減小得越多，則觸覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值增大得越多，

-至少一個(gè)參數(shù)的值根據(jù)取決于所述距離的關(guān)系而變化，所述關(guān)系諸如線性關(guān)系，

-至少一個(gè)參數(shù)的值按水平變化，

-觸摸表面包括多個(gè)條形區(qū)域，其圍繞目標(biāo)控制區(qū)域，且在所述條形區(qū)域中產(chǎn)生觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋，且所產(chǎn)生的觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值與相應(yīng)條相關(guān)聯(lián)，

-觸摸表面包括至少一個(gè)走廊區(qū)域，在走廊區(qū)域中朝向目標(biāo)控制區(qū)域指向產(chǎn)生觸覺(jué)反饋。

附圖說(shuō)明

其他優(yōu)點(diǎn)和特征將在閱讀本發(fā)明說(shuō)明書和附圖時(shí)顯現(xiàn)，所述附圖示出本發(fā)明的非限制性示例實(shí)施例，在圖中：

圖1示出用于機(jī)動(dòng)車輛的控制裝置的例子，

圖2示出觸摸表面的第一例子，和

圖3示出觸摸表面的第二例子。

在這些附圖中，相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1示出機(jī)動(dòng)車輛控制裝置1。

控制裝置1包括觸摸表面2和觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋模塊4。

觸摸表面2意圖檢測(cè)用戶手指在觸摸表面2上的接觸和該手指在觸摸表面2上的移動(dòng)。

觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋模塊4被構(gòu)造為響應(yīng)于通過(guò)用于的手指或任何其他激活器件(例如手寫筆)在觸摸表面2上接觸而使觸摸表面振動(dòng)，該用戶例如已經(jīng)改變或選擇命令，和/或響應(yīng)于在觸摸表面2上的接觸而向用戶產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)反饋。

“觸覺(jué)”描述通過(guò)觸摸得到的反饋。由此，觸覺(jué)反饋是振動(dòng)或振動(dòng)觸覺(jué)信號(hào)。

控制裝置1可包括顯示裝置，顯示裝置布置在觸摸表面2下面，以通過(guò)觸摸表面2顯示圖像，該觸摸表面則是透明的，由此形成觸摸屏。

觸摸屏是允許系統(tǒng)的用戶通過(guò)觸摸與之交互的輸入外圍裝置。其允許用戶在他或她希望選擇用于各種用途的區(qū)域上的直接交互，所述用途例如選擇目的地地址或目錄中的名字、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置、專門功能的激活、從列表選擇音軌或通常滾動(dòng)選項(xiàng)、選擇、驗(yàn)證和錯(cuò)誤的列表。

觸摸表面2包括承載接觸傳感器的板，用于檢測(cè)用戶的手寫筆或手指的移動(dòng)或推壓壓力。

接觸傳感器例如是壓力傳感器，其典型地利用fsr(力傳感電阻)技術(shù)、即，利用壓力敏感電阻。fsr技術(shù)具有非常好的強(qiáng)度和魯棒性，同時(shí)具有高的分辨率。此外，其非?；钴S且準(zhǔn)確，同時(shí)隨時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定。其可具有非常長(zhǎng)的壽命，且可與任何類型的激活器件以相對(duì)低的成本一起使用。

根據(jù)fsr技術(shù)的一個(gè)設(shè)計(jì)，傳感器通過(guò)在兩個(gè)導(dǎo)電層之間建立接觸(例如通過(guò)手指的動(dòng)作)而操作。一個(gè)實(shí)施例包括用導(dǎo)電墨層覆蓋玻璃板，在該導(dǎo)電墨層上疊置有柔性聚酯片，該柔性聚酯片本身在其內(nèi)部面上通過(guò)一層導(dǎo)電墨覆蓋。絕緣且透明的塊將板與聚酯片絕緣。觸摸表面上的激活產(chǎn)生聚酯層的輕微按壓，該聚酯層與玻璃板的導(dǎo)電層接觸。兩個(gè)導(dǎo)電層的局部接觸引起施加到板的電流的改變，對(duì)應(yīng)于電壓梯度。

根據(jù)另一例子，接觸傳感器包括柔性的半導(dǎo)體層，其例如夾置在導(dǎo)電層和電阻層之間。通過(guò)在fsr層上施加壓力或拖拽動(dòng)作，其歐姆電阻減小，由此通過(guò)施加適當(dāng)電壓而可以測(cè)量被施加的壓力和/或壓力被施加的點(diǎn)的定位。

根據(jù)另一例子，接觸傳感器基于電容技術(shù)。

觸覺(jué)反饋模塊4包括至少一個(gè)促動(dòng)器(未示出)，其連接到觸摸表面2的板，以便依據(jù)來(lái)自接觸傳感器的信號(hào)產(chǎn)生觸覺(jué)反饋。觸覺(jué)反饋是振動(dòng)信號(hào)，諸如由發(fā)送到促動(dòng)器的正弦控制信號(hào)或包括一個(gè)脈沖或一連串脈沖的控制信號(hào)產(chǎn)生的振動(dòng)。振動(dòng)例如沿觸摸表面2的平面或正交于觸摸表面2的平面被引導(dǎo)，或甚至根據(jù)這兩個(gè)方向的組合被引導(dǎo)。

在多個(gè)促動(dòng)器的情況下，所述促動(dòng)器在不同位置(在中心或在一側(cè))或以不同取向(沿在表面上按壓的方向或沿另一軸線)被布置在觸摸表面2下。

根據(jù)示例性實(shí)施例，促動(dòng)器基于類似于揚(yáng)聲器(音圈)技術(shù)的技術(shù)。其包括固定部分和平移移動(dòng)部分，該平移移動(dòng)部分在固定部分的空氣隙中在第一和第二位置之間平行于移動(dòng)部分的縱向軸線平移移動(dòng)，該間隙例如為200μm量級(jí)。移動(dòng)部分例如通過(guò)在固定線圈內(nèi)滑動(dòng)的移動(dòng)磁體或通過(guò)繞固定磁體滑動(dòng)的移動(dòng)線圈形成，移動(dòng)部分和固定部分通過(guò)電磁作用協(xié)作。移動(dòng)部分連接到板，以使得移動(dòng)部分的移動(dòng)導(dǎo)致板的平移移動(dòng)，以便向用戶手指產(chǎn)生觸覺(jué)反饋。該技術(shù)容易控制，且允許以各個(gè)頻率的大質(zhì)量移位，例如屏幕的移位，且遵循非常嚴(yán)格的機(jī)動(dòng)車輛約束，這些約束是低成本、對(duì)高溫變化有良好抗性，且安裝簡(jiǎn)單。

控制裝置1還包括驅(qū)動(dòng)單元5，其被構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋模塊4，從而觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值取決于用戶的手指位置p1和觸摸表面2的目標(biāo)控制區(qū)域zc之間的距離d。

驅(qū)動(dòng)單元5例如被構(gòu)造為，當(dāng)在目標(biāo)控制區(qū)域zc中檢測(cè)到接觸時(shí)，則控制功能，例如以控制車輛的嵌入式系統(tǒng)，諸如空調(diào)、無(wú)線電、音樂(lè)、電話、冷卻或?qū)Ш较到y(tǒng)。

觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋由此用于引導(dǎo)用戶搜索目標(biāo)控制區(qū)域zc，這使得可以避免駕駛員將他或她的目光從道路轉(zhuǎn)移，且有助于在夜間駕駛時(shí)在觸摸表面2上的識(shí)別。

例如，距離d減小得越多，則觸覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值增大得越多。

聽(tīng)覺(jué)反饋的參數(shù)可從音量強(qiáng)度、相、頻率、持續(xù)時(shí)間、兩個(gè)相同信號(hào)之間的持續(xù)時(shí)間中選擇。

觸覺(jué)反饋的參數(shù)可從加速?gòu)?qiáng)度、頻率、幅度、持續(xù)時(shí)間、兩個(gè)相同信號(hào)之間的持續(xù)時(shí)間、相位中選擇。

根據(jù)第一例子，至少一個(gè)參數(shù)的值按水平變化。

例如，如圖2所示，觸摸表面2設(shè)置為包括多個(gè)條形區(qū)域z2、z1，同心地圍繞目標(biāo)控制區(qū)域zc，且觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋在所述條形區(qū)域中產(chǎn)生。

還設(shè)置為，所產(chǎn)生的觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋的至少一個(gè)參數(shù)的值與相應(yīng)條z1、z2相關(guān)聯(lián)。

還可以設(shè)置為在區(qū)域z0中不產(chǎn)生觸覺(jué)反饋，該區(qū)域z0位于條形區(qū)域z1、z2之外，也就是說(shuō)圍繞外條z2。

由此，每跨過(guò)條一次時(shí)，用戶感知他或她的手指逼近目標(biāo)控制區(qū)域zc。

根據(jù)第二例子，至少一個(gè)參數(shù)的值根據(jù)取決于所述距離d的關(guān)系而變化，所述關(guān)系諸如線性關(guān)系。

例如設(shè)置為，觸摸表面2包括至少一個(gè)走廊(corridor)區(qū)域z1、z2、z3、z4，也就是說(shuō)，朝向目標(biāo)控制區(qū)域zc指向的細(xì)長(zhǎng)形式的區(qū)域，諸如矩形。

例如，如圖3所示，設(shè)置為，觸摸表面2包括四個(gè)走廊z1、z2、z3、z4，它們朝向目標(biāo)控制區(qū)域zc會(huì)聚且彼此以90°間隔開(kāi)。

由此，用戶將他或她的手指越靠近目標(biāo)控制區(qū)域zc，觸覺(jué)反饋改變?cè)酱?，例如兩個(gè)相同觸覺(jué)信號(hào)之間的持續(xù)時(shí)間減小得越多，由此以與倒車?yán)走_(dá)相同的方式導(dǎo)致信號(hào)的發(fā)生增加。