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用于在多手指操纵的情况下运行机动车的操纵装置的方法.pdf

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用于 手指 操纵 情况 运行 机动车 装置 方法
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摘要
申请专利号:

CN201580043606.6

申请日:

2015.10.31

公开号:

CN106662977A

公开日:

2017.05.10

当前法律状态:

实审

?#34892;?#24615;:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/0488申请日:20151031|||公开
IPC分类号: G06F3/0488(2013.01)I 主分类号: G06F3/0488
申请人: 奥迪股份公司
发明人: U·穆勒; M·?#20013;?#26684;尔; T·克雷默
地址: 德国因戈尔施塔特
优?#28909;ǎ?/td> 2014.12.18 DE 102014019040.4
专利代理机构: ?#26412;?#24066;中咨律师事务所 11247 代理人: 吴鹏;牛晓玲
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法律状态
申请(专利)号:

CN201580043606.6

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.06.06|||2017.05.10

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种用于运行机动车的操纵装置(10)的方法,具有如下步骤:检测同时触摸触敏操纵单元(12)的物体(18,20,22,24)的数量(nm);确定在仅一个触摸物体(18)的情况下利用所述一个物体(18)触摸所述操纵单元(12)的位置,或根据在一个以上触摸物体的情况下由于所述物体的同时触摸而产生的相应的触摸信号(26,28,30)确定触发物体(24)以及确定所述触发物体(24)在所述触敏操纵单元(12)上的位置;根据所述物体(18,20,22,24)的检测到的数量(nm)预给定压力阈值(ps);求得检测到的压力(pm)是否大于所述预给定的压力阈值(ps);如果检测到的压力(pm)大于所述预给定的压力阈值(ps),则触发所述机动车的与检测到的位置对应的功能(F)。

权利要求书

1.一种用于运行机动车的操纵装置(10)的方法,具有如下步骤:
-检测同时触摸触敏操纵单元(12)的物体(18,20,22,24)的数量(nm);
-确定在仅一个触摸物体(18)的情况下所述操纵单元(12)被所述一个物体(18)触摸的
位置,或根据在一个以上触摸物体(20,22,24)的情况下由于所述物体(20,22,24)的同时触
摸而产生的相应的触摸信号(26,28,30),确定触发物体(24)以及确定所述触发物体(24)在
所述触敏操纵单元(12)上的位置;
-根据检测到的所述物体(18,20,22,24)的数量(nm)预给定压力阈值(ps);
-检测在触摸时总体上?#36816;?#36848;触敏操纵单元(12)加载的压力(pm);
-求得检测到的压力(pm)是否大于所述预给定的压力阈值(ps);
-只有在检测到的压力(pm)大于所述预给定的压力阈值(ps)的情况下,触发与检测到的
位置对应的机动车功能(F)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分别检测所述触敏操纵单元(12)和相应的
物体(20,22,24)之间的电容作为相应的触摸信号(26,28,30)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,从所述数量(nm)的检测到的物体(20,
22,24)中求得触摸信号(30)具有最大信号强度的物体(24)作为触发物体(24)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,从所述数量(nm)的检测到的物
体(20,22,24)中求得触摸信号(30)具?#34892;?#21495;强度最大变化的物体(24)作为触发物体(24)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,物体的每个数量(n)分别配置
有压力值(p),其中,根据物体(18,20,22,24)的检测到的数量(nm)预给定所述压力值之一
作为压力阈值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述压力值(p)在物体的数量(n)增大时提
高。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,当利用正好一个物体(18)触
摸所述触敏操纵单元(12)时,预给定第一压力值作为压力阈值(ps),当利用一个以上物体
(20,22,24)触摸所述触敏操纵单元(12)时,预给定第二压力值作为压力阈值(ps),其中,所
述第一压力值小于所述第二压力值。
8.一种用于机动车的操纵装置(10),具有
-触敏操纵单元(12),所述触敏操纵单元被设计用于:检测同时触摸所述触敏操纵单元
(12)的物体(18,20,22,24)的数量(nm),求得在仅一个触摸物体(18)的情况下利用所述一
个物体(18)触摸所述操纵单元(12)的位置,根据相应的在一个以上触摸物体(20,22,24)的
情况下由于所述物体(20,22,24)的同时触摸而产生的触摸信号(26,28,30)确定触发物体
(24)以及确定所述触发物体(24)在所述触敏操纵单元(12)上的位置;
-检测装置(14),用于检测在触摸时总体上?#36816;?#36848;触敏操纵单元(12)加载的压力(pm);
-控制装置(16),用于根据所述物体(18,20,22,24)的检测到的数量(nm)预给定压力阈
值(ps);用于求得检测到的压力(pm)是否大于所述预给定的压力阈值(ps);以及用于仅在检
测到的压力(pm)大于所述预给定的压力阈值(ps)的情况下触发所述机动车的对应于所检测
到的位置的功能(F)。
9.一种机动车,具有根据权利要求8所述的操纵装置(10)。

说明书

用于在多手指操纵的情况下运行机动车的操纵装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车的操纵装置的方法。本发明还涉及一种操纵装置
以及一种机动车。

背景技术

触敏操纵单元或者说触摸屏已经?#19978;?#26377;技术公知并且例如应用于笔记本电脑中,
用于控制或选择笔记本电脑的功能。触摸屏因此可以求得使用者对触摸屏进行触摸的手指
的位置,并进而实现与笔记本电脑的屏幕内容交互作用。为此,例如可以在屏幕上控制鼠标
光标,其方式是使用者利用其手指对触摸屏进行触摸。在文献US 2011/0304550 A1中描述
了一种操纵单元,该操纵单元被设计用于提供多种输入方式、例如利用手指或输入笔输入,
并使操纵单元的配置适配于当前的输入方式。

这种触摸屏也越来越多地应用在机动车中,从而使用者、例如机动车的驾驶员可
以控制机动车的功能,例如信息娱乐系统部件、导航系统或电话。这种触摸屏通常具有这样
大的触敏表面,使得也可以利用两个或多个手指触摸该触敏表面。这当驾驶员例如在行驶
期间集中精力于机动车的驾驶并且在此利用一个以上手指无意地触摸触摸屏时也可意外
地发生。由此可能在触摸屏上在期望的输入和完成的输入之间产生偏差。

从现有技术中也已公知,将触摸屏与力传感装置组合,该力传感装置求得使用者
的手指力、即使用者利用其手指施加在触摸屏上的压力。为此,例如在文献DE 10 2008 051
051 A1中示出一种具有压敏表面的操纵装置。通过不同强度地按压压敏表面,在那里改变
用于显示列表的放大系数。

通过检测压力可以通过操纵力或操纵压力触发功能。这意味?#29275;?#20351;用者例如可以
通过在触摸屏上滑动调出一个功能并且通过按压选择该功能。由此可以模拟传统机械按键
的行为。只有当在触摸屏上按压时才触发相应的功能。另外,为了改善在操纵时主观的质量
印象,可以通过执行器产生机械触觉脉冲、例如振动。附加地也可以在操纵时通过扬声器产
生声音、例如咔嗒声。由此,该触摸屏在操纵时感觉近似像是机械按键。

发明内容

本发明的目的是,提供一种解决方案,借助于该解决方案可以实现对操纵装置舒
?#26159;?#21487;靠地操纵,并借助于该解决方案可以避免误操纵。

根据本发明,上述目的通过具有根据独立权利要求的特征的一种方法、一种操纵
装置以及一种机动车实现。本发明的有利的实施方案是从属权利要求、说明书?#36879;?#22270;的主
题。

根据本发明的方法用于运行机动车的操纵装置。该方法包括检测同时触摸触敏操
纵单元的物体的数量。另外,该方法还包括:确定在仅一个触摸物体的情况下操纵单元被所
述一个物体触摸的位置,或根据在一个以上触摸物体的情况下由于物体的同时触摸而产生
的相应的触摸信号确定触发物体以及确定触发物体在触敏操纵单元上的位置。此外,该方
法还包括:根据检测到的物体数量预给定压力阈值;检测在触摸时总体上对触敏操纵单元
加载的压力;求得检测到的压力是否大于预给定的压力阈值;只有在检测到的压力大于预
给定的压力阈值的情况下,触发与所检测到的位置对应的机动车功能。

借助于操纵装置可以由使用者、尤其是机动车的驾驶员选择和/或触发和/或控制
机动车的功能、例如机动车的信息娱乐功能。操纵装置具有触敏操纵单元,所述触敏操纵单
元例如可以构造为触敏面或触摸屏并且所述触敏操纵单元可以借助于本身公知的功能原
理转化触摸敏?#34892;浴?br />

触敏操纵单元被设计用于,确定触敏操纵单元同时被多少个物体触摸。所述物体
尤其是使用者用于对操纵装置进行操纵的手指或鱼际/手掌(Handballen)。如果利用仅一
个物体、例如利用仅一个手指触摸触敏操纵单元,则触敏操纵单元识别该物体在触敏操纵
单元上的位置。如果利用一个以上物体、例如多个手指触摸触敏操纵单元,则通过触敏操纵
单元根据物体的相应的触摸信号首先求得物体中的哪个?#36824;?#23450;用于由使用者触发和/或选
择和/或控制操纵装置。该物体?#36824;?#23450;为触发物体。此外还确定触发物体的位置。由此,如果
使用者无意地将多个物体放置在触敏操纵面上,则可以识别出哪个物体要触发和/或选择
和/或控制功能。即可以将进行操纵的物体与贴放的物体加以区分。

此外,例如借助于压力传感器检测该物体或这些物体总体上在触敏操纵单元上施
加的压力。尤其检测总压力,就是说,即使在一个以上触摸物体的情况下也求得所有物体在
触敏操纵单元上施加的压力。即以有利的方式不必设置多个局部地确定每个物体单独施加
在触敏操纵单元上的压力的压力传感器。由此,该方法设计得特别简单,这是因为仅须处理
一个压力传感器的信号。

另外?#22266;?#20986;,仅当检测到的压力超过预给定的压力阈值时,即仅当所施加的压力
大于预给定的压力阈值时,才触发与所确定的位置对应的功能。预给定的压力阈值也可以
被称为触发阈值。因此,为了触发功能而提出,使用者在触敏操纵单元上施加超过触发阈值
的压力或触发压力。这个预给定的压力阈值根据检测到的物体的数量而改变或变化。换句
话说,这意味?#29275;?#22312;使用者利用仅一个物体或仅一个手指触摸触敏操纵单元的情况下预给
定一压力阈值,如果检测到使用者利用一个以上物体或一个以上手指触摸触敏操纵单元,
则可以预给定其它压力阈值。

借助于根据本发明的方法,即使当驾驶员(尤其是无意地)利用一个以上手指对操
纵装置进行操纵时,该驾驶?#24065;?#21487;以简单地且没有误操纵地对操纵装置进行操纵并且控制
所期望的功能。

可以提出,分别检测触敏操纵单元和相应的物体之间的电容作为相应的触摸信
号。为此,触敏操纵单元可以包括形成点阵的电极,所述电极与相应触摸物体在相应位置上
分别形成电容器。所述电容器中的每一个分别具有电容,可以通过触敏操纵单元求得或测
量所述电容。由此可以以特别简单的方式确定物体在触敏操纵单元上的位置。

在本发明的改进方案中,从所述数量的检测到的物体中求得触摸信号具有最大信
号强度的物体作为触发物体。使用者通常在触敏操纵单元上利用物体在分配有使用者想要
操纵的功能的位置上施加最强的触摸信号。这个物体被确定为触发物体。换句话说,这意味
?#29275;?#20351;用者利用要对功能进行操纵的物体最强地进行按压。其它物体在此尤其是仅贴靠在
触敏操纵单元上。如果作为触摸信号检测电容,则将与触敏操纵单元的电极形成最大电容
的物体确定为触发物体。电容尤其是与电极面积相关。在此,最强地按压在触敏面上并且在
此被“压扁”的物体通常具有最大的电极面积。由此,即使在不进行局部的绝对压力测量的
情况下,也可以以特别简单的方式识别触发物体。

根据本发明的另一有利的实施形式,从所述数量的检测到的物体中求得触摸信号
具?#34892;?#21495;强度最大变化的物体作为触发物体。在此,特别是检测信号强度关于时间的变化。
如果作为触摸信号检测电容,则检测关于时间的电容变化。因为电容如上所述与电极面积
相关,所以电极面积的变化尤其导致电容的变化。尤其是电极面积之所以变化,是因为进行
操纵的物体的触摸面积以及由?#31169;?#34892;操纵的物体的电极面积在触摸时由于物体“压扁”而
增大。换句话说,这意味?#29275;?#29289;体在触摸的时刻比在使用者将物体按压在触敏操纵单元上的
下一时刻形成较小的电极面积。

本发明的另一有利的设计方案提出,物体的每个数量分别分配有压力值,其中,根
据物体的检测到的数量预给定压力值之一作为压力阈值。尤其可以预给定五个压力值,所
述压力值对应于手的触摸触敏操纵面的检测到的手指数量。因此,视在操纵时使用者利用
多少个手指触摸触敏操纵单元而定,可以特别准确地调整压力阈值。

证明有利的是,压力值在物体的数量增大时提高。本发明在此基于这样的认识?#22909;?br />个物体即使当其不是主动地按压在触敏操纵单元上、而是仅贴靠在触敏操纵单元上时也已
经在触敏操纵单元上施加一定的贴靠压力。因此,越多的物体放置在触敏操纵单元上,贴靠
压力就越大。现在,如果压力阈值没有适配于所检测到的物体的数量,则利用多个物体触摸
操纵单元的使用者必须利用进行操纵的物体施加比在该使用者利用仅一个物体触摸和操
纵操纵单元时小的压力,这是因为通过贴靠的物体已经在触敏操纵单元上施加了一定的贴
靠压力。这可能导致误操纵。出于此原因,越多的物体触摸触敏操纵单元,则压力阈值越大。
这意味?#29275;?#26816;测到越多的物体贴靠在触敏操纵单元上,则进行操纵的物体必须施加更大的
压力或更大的力。

在本发明的另一有利的实施形式中,当利用正好一个物体触摸触敏操纵单元时,
预给定第一压力值作为压力阈值,当利用一个以上物体触摸触敏操纵单元时,预给定第二
压力值作为压力阈值,其中,第一压力值小于第二压力值。在这个实施形式中,仅区分使用
者利用唯一的物体触摸触敏操纵单元的情况和使用者利用一个以上物体触摸触敏操纵单
元的情况。在此,第一压力值例如可以取值为大约3N,第二压力值例如可以取值为大约5N。
该方法由此设计得特别简单。

根据本发明的用于机动车的操纵装置包括触敏操纵单元,所述触敏操纵单元被设
计用于:检测同时触摸触敏操纵单元的物体的数量,求得在仅一个触摸物体的情况下利用
所述一个物体触摸操纵单元的位置,根据相应的在一个以上触摸物体的情况下由于所述物
体的同时触摸而产生的触摸信号确定触发物体以及确定触发物体在触敏操纵单元上的位
置。此外,所述操纵装置还包括检测装置和控制装置,所述检测装置用于检测在触摸时总体
上对触敏操纵单元加载的压力,所述控制装置用于根据物体的检测到的数量预给定压力阈
值,用于求得检测到的压力是否大于预给定的压力阈值,以及用于仅在检测到的压力大于
预给定的压力阈值的情况下触发机动车的与所检测到的位置对应的功能。检测装置例如可
以包括压力传感器。控制装置也可以是机动车的控制器,所述控制器被设计用于与检测装
置和/或触敏操纵单元通信。

根据本发明的机动车包括根据本发明的操纵装置或该操纵装置的有利实施形式。
机动车优选构造为轿车。

关于根据本发明的方法所提出的优选的实施形式及其优点相应地适用于根据本
发明的操纵装置以及根据本发明的机动车,其中,操纵装置尤其具有用于执行方法步骤的
机构。

附图说明

现在,在下面根据优选的实施例以及参照附图详细描述本发明。附图示出:

图1在利用仅一个手指操纵时根据本发明的操纵装置的实施形式的示意图;

图2在利用多个手指操纵时根据本发明的操纵装置的实施形式的示意图;

图3曲线图的示意图,在该曲线图中对于对操纵装置进行操纵的手指的不同数量
分别配置相应的压力值。

具体实施方式

在下面描述的实施例是本发明的优选实施形式。但在该实施例中该实施形式的所
描述的部件分别是本发明的各个可彼此独立地考察的特征,这些特征分别也彼此独立地改
进本发明,并因此可单独地或以与所示组合不同的组合视为本发明的组成部分。此外也可
以通过本发明的已经描述的特征中的其它特征补充已描述的实施形式。

图1示出操纵装置10,用于选择和/或触发和/或控制此处未示出的机动车的功能
F。这种功能F例如可以涉及机动车的导航系统、多媒体装置、信息娱乐系统、所谓的Car-菜
单或机动车的免提通话设备(Freisprecheinrichtung),该Car-菜单可以显示在机动车的
此处未示出的显示单元上。

操纵装置10例如可以设置在?#24065;?#34920;板/中控台中,从而对于机动车的驾驶员来说
该操纵装置尤其可以简单地操纵。操纵装置10在此具有触敏操纵单元12、检测装置14和控
制装置16。检测装置14例如可以设计为本身公知的压力传感器。控制装置16也可以是机动
车的控制器,?#27599;?#21046;器被设计用于与操纵装置10的触敏操纵单元12和/或检测装置14通信。

触敏操纵单元12被设计用于检测触摸触敏操纵单元12的物体的数量nm。触敏操纵
单元12尤其由使用者以其手指操纵。因此作为触摸物体检测使用者的手指。

在此利用正好一个手指18触摸触敏操纵单元12。因此,物体的数量nm在此取值为
一。所述数量nm被提供给控制装置16。此外,触敏操纵单元12被设计用于检测手指18触摸触
敏操纵单元12的位置。这例如可以通过测量在该位置上手指18与触敏操纵单元12形成的电
容来进行。

检测装置14被设计用于检测手指18在触敏操纵单元12上施加或作用的压力pm。所
述由检测装置14检测的压力pm被提供给控制装置16。

控制装置16被设计用于根据检测到的数量nm确定压力阈值ps。控制装置16将由检
测装置14检测到的压力pm与当前预给定的压力阈值ps相比较。如果检测到的压力pm超过压
力阈值ps,则控制装置16被设计用于选择和/或触发和/或控制功能F。因此,只有当手指18
在对操纵装置10或触敏操纵单元12进行操纵时在触敏操纵单元12上施加超过压力阈值ps、
即触发阈值的压力pm,才选择和/或触发和/或控制功能F。

在此,功能F可以对应于在触敏操纵单元12上的确定的位置。为此可以在触敏操纵
单元12上显示例如此处未示出的标记或符号,所述标记或符号描述与相应定义的位置对应
的功能F。使用者因此在触敏操纵单元12上在设有标记的相应位置上施加压力pm。当压力pm
超过压力阈值ps时,触发所属的功能F。

但也可以提出,由触敏操纵单元12与机动车的此处未示出的显示单元的交互作用
得到触敏操纵单元12上的与功能F对应的位置。例如一旦鼠标光标位于显示元件上的期望
位置上,就可以通过触摸显示单元上的触敏操纵单元12控制鼠标光标并且以触发压力按压
触敏操纵单元12。因此可以借助于鼠标光标调出并且通过按压触敏操纵单元12选择和/或
触发在显示单元上显示的功能。即在这种情况下如同本身公知的触摸屏那样操纵触敏操纵
单元12。

但也可以的是,将触敏操纵单元12分成区域,其中,触敏操纵单元12例如在第一区
域中通过触敏操纵单元12与显示单元的交互作用来像本身已知的触摸屏那样起作用。在触
敏操纵单元12的第二区域上例如可以在绝对的位置上设置标记,其中,通过在绝对的位置
之一上按压操纵单元12能够触发所对应的定义的功能。因此,在第二区域中的该配属于预
定的或定义的功能的位置也被称为所谓的预设键。这种预设键例如可以是菜单按键,借助
于所述菜单按键可以在显示单元上调用菜单情况,或者是导航按键,利用所述导航按键例
如可以离开在显示单元上显示的菜单情况。

图2示出图1中的操纵装置10。在此,利用三个手指20、22和24触摸操纵装置10的触
敏操纵单元12。触敏操纵单元12被设计用于检测手指的数量nm,所述数量在此取值为三。所
述数量nm被提供给控制装置16,所述控制装置根据数量nm确定压力阈值ps。

另外,触敏操纵单元12被设计用于检测手指20、22和24的触摸信号26、28和30。触
摸信号26、28和30例如可以是相应的电容器的电容,所述电容器通过作为第一电极的触敏
操纵单元12和分别作为第二电极的对应手指20、22、24形成。在这个实施例中提出,手指24
要对操纵装置10进行操纵,即手指24按压在触敏操纵单元12上。手指20和22仅贴靠在触敏
操纵单元12上。因此,手指24产生比手指20和22的触摸信号26和28大的触摸信号30。因此,
手指24在此产生最大的触摸信号30,这是因为手指24被“压扁”并且由此手指24在触敏操纵
单元12上的触摸面积增大。手指24在此由于最强的触摸信号30而被确定为触发物体。此外,
通过触敏操纵单元12确定触发物体、即手指24触摸触敏操纵单元12的位置。

检测装置14确定由手指20、22和24总体上在触敏操纵单元12上施加的压力pm。即
全局地对于整个触敏操纵单元12确定压力pm。由检测装置14检测的所述压力pm被提供给控
制装置16。

控制装置16将由检测装置14检测的压力pm与当前预给定的压力阈值ps相比较。如
果检测到的压力pm超过压力阈值ps,则控制装置16被设计用于选择和/或触发和/或控制功
能F。

根据图2的实施例中的压力阈值ps在此尤其大于根据图1的实施例中的压力阈值
ps。即在根据图2的实施例中示例性示出:使用者例如无意地利用多个手指20、22、24触摸触
敏操纵单元12,但是想仅利用手指24对操纵单元12进行操纵,而其它手指20和22仅贴靠在
操纵单元12上。但是由于多个手指20和22的贴靠,已经在触敏操纵单元12上施加了提高的
压力。现在为了避免对操纵装置10进行无意的操作或操纵,压力阈值ps提高,在触敏操纵单
元12上检测到越多的手指,则用于触发功能F的操纵手指就必须施加越高的压力。

图3示例性示出曲线图32,在该曲线图中,对操纵装置10进行操纵的手指的不同数
量n1、n2、n3、n4、n5分别配置有相应的压力值p1、p2、p3、p4、p5。因此,当利用仅一个手指触摸触
敏操纵单元12时,即当检测到的数量nm取值为n1=1时,提供第一压力值p1作为压力阈值ps。
当利用两个手指触摸触敏操纵单元12时,即当检测到的数量nm取值为n2=2时,提供第二压
力值p2作为压力阈值ps,等?#21462;?#22312;此提出,压力值p1、p2、p3、p4、p5随着物体的数量n1、n2、n3、n4、
n5的增大而提高。根据检测到的物体的数量nm选择或预给定压力值p1、p2、p3、p4、p5之一作为
压力阈值ps。这意味?#29275;?#26816;测到越多的物体,即检测到的物体的数量nm越大,则被确定为触发
物体的物体必须越强地按压在触敏操纵单元12上。

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