[发明专利]用于车辆部件的操作单元、特别是用于车辆的人机接口

说明书

用于车辆部件的操作单元(10)设置有具有框架(16)的壳体(14)和显示器(62)，该显示器具有带有边缘(22)的透明防护盖(18)。沿着防护盖(18)的边缘(22)布置用于将弯曲波引入防护盖(18)的多个致动器(24)。向防护盖(18)上的每个致动器(24)分配接触面(34)，致动器(18)经由该接触面作用于防护盖，以便将弯曲波引入防护盖(18)中。由致动器(18)引入防护盖(18)中的弯曲波彼此叠加，并且向防护盖(18)给予可触觉检测的、空间分辨的表面结构。接触面(34)分别布置在距壳体(14)的框架(16)一定距离处，由此利用从所述距离的大小所得的波长或频率来衰减在防护盖(18)中引入弯曲波和/或弯曲波在防护盖(18)中的传播。用可听频率范围内的频率来选择用于衰减弯曲波的距离。

本专利申请要求2017年2月16日提交的德国专利申请10 2017 103 162.6、2017年月2月16日提交的德国专利申请10 2017 103 166.9和2017年5月16日提交的德国专利申请10 2017 208 243.7的优先权，它们的内容通过引用结合到本专利申请的主题中。

本发明涉及一种用于车辆部件的操作单元例如人机界面(MMI或Human-Machine-Interface(HMI))，其具有用于对手动操作进行反馈的空间分辨的触觉。特别地，本发明涉及在通过弯曲波进行触觉反馈时的噪声抑制。除了用于车辆部件或在车辆中使用之外，操作单元还可以用于其他触摸屏输入设备。

对用于借助于触摸屏或触摸板操作车辆部件的命令的输入变得越来越流行。在此情况下，出于舒适的原因，期望人们接收到命令的有效输入、即有效的手动操作的反馈。在这方面，已经证明所谓的触觉反馈概念是成功的，在触觉反馈概念中反馈以触觉方式进行。在此情况下，触摸面板或触摸屏整体受到机械刺激，其中同样出于舒适的原因应该将振动减少到最小。理想情况下，触摸面板或触摸屏仅短暂振动一次，以便然后再次停在静止位置。

特别是对于越来越多地也安装在车辆中的较大面积的触摸屏，触觉反馈的传统概念由于要运动的部件的重量增加而存在不利因素。

已知为了触觉反馈而在触敏表面上压印这些弯曲波。这例如在EP 2 684 111 A1、US 9,436,284 B2和US 9,449,476 B2中描述。在这些已知的方法中使用致动器，所述致动器将弯曲波压印在例如盖片(例如触摸屏的防护盖)中。作为致动器尤其是使用压电致动器，其以一层或多层(所谓的多层压电元件)的方式实施。这种压电陶瓷元件(以下称为压电元件)在原理上是已知的并且抗剪地连接到防护盖以便在例如该防护盖中压印弯曲波，这可以例如通过粘接来进行。由于压电元件在电操控时的膨胀，压电元件使得防护盖局部地变形，从而在防护盖中传播弯曲波。因此，通过叠加以不同的方式和在不同的时刻被操控的致动器(操控模式)，可以在防护盖中压印可触觉检测的、空间分辨的表面结构，该表面结构在不同的部位可以不同，也可以相同。

用于操控致动器的理论基础可以在Hudin等人的论文“Localized TactileFeedback on a transparent Surface through Time-Reversal Wave Focusing”(DOI：10.1109/TOH.2015.2411267)中得到。

在引发干扰的噪声发展中可以看到通过弯曲波进行的触觉反馈的某个缺点。因为通过弯曲波产生的防护盖振动在几Hz到大约16,000Hz到20,000Hz的频率范围内是可听见的。

本发明的任务是提供一种具有触敏操作面的操作单元，该操作面具有在通过弯曲波进行触觉反馈时的噪声抑制。

为了解决该任务，本发明建议一种用于车辆部件的操作单元，特别是用于车辆的人机界面(MMI或HMI)，其中，所述操作单元设置有

-具有框架的壳体，

-布置在所述壳体中和/或所述壳体上的显示器，该显示器包括具有边缘的透明防护盖，所述边缘由所述框架刚性包封，

-布置在所述壳体中和/或所述壳体上的触摸传感器，和