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DE102023135726B3 - Control surface with customizable haptic feedback and method for customizing a haptic feedback of the control surface and corresponding use - Google Patents

Control surface with customizable haptic feedback and method for customizing a haptic feedback of the control surface and corresponding use Download PDF

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DE102023135726B3
DE102023135726B3 DE102023135726.3A DE102023135726A DE102023135726B3 DE 102023135726 B3 DE102023135726 B3 DE 102023135726B3 DE 102023135726 A DE102023135726 A DE 102023135726A DE 102023135726 B3 DE102023135726 B3 DE 102023135726B3
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DE
Germany
Prior art keywords
coil
haptic feedback
control
control surface
actuator
Prior art date
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Active
Application number
DE102023135726.3A
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German (de)
Inventor
Manuel Kühner
Michael Weidner
Marco Vitello
Thomas Schreiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Bedienfläche (1) mit anpassbarer haptischer Rückmeldung bereitgestellt, aufweisend: ein Tastelement (2), welches über ein elastisches Element (5) mit einer Tastelement-Halterung (3) verbunden ist; einen Tauchspulen-Aktor, welcher einen Permanentmagneten (4) und eine Spule (6) aufweist; und einen Ansteuerschaltkreis, welcher mit der Spule (6) verbunden ist und eingerichtet ist, eine Ansteuerspannung U(t) an diese anzulegen; wobei an einem Spulenanschluss (8) ein Anpasselement (10) bereitgestellt ist, welches einen veränderbaren Widerstandswert aufweist. Ferner wird ein Verfahren zum Anpassen einer haptischen Rückmeldung der Bedienfläche bereitgestellt sowie ein Verwenden eines zuschaltbaren Widerstandes (11) in einem Ansteuerstrompfad einer Spule (6) eines Tauchspulen-Aktors zum Anpassen einer haptischen Rückmeldung der Bedienfläche (1).

Figure DE102023135726B3_0000
In various embodiments, a control surface (1) with adaptable haptic feedback is provided, comprising: a touch element (2) which is connected to a touch element holder (3) via an elastic element (5); a plunger coil actuator which has a permanent magnet (4) and a coil (6); and a control circuit which is connected to the coil (6) and is designed to apply a control voltage U(t) to it; wherein an adaptation element (10) which has a variable resistance value is provided at a coil connection (8). Furthermore, a method for adapting a haptic feedback of the control surface is provided, as well as using a switchable resistor (11) in a control current path of a coil (6) of a plunger coil actuator for adapting a haptic feedback of the control surface (1).
Figure DE102023135726B3_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienfläche mit anpassbarer haptischer Rückmeldung sowie ein Verfahren zum Anpassen einer haptischen Rückmeldung der Bedienfläche sowie eine entsprechende Verwendung.The present invention relates to a control surface with adaptable haptic feedback and a method for adapting a haptic feedback of the control surface and a corresponding use.

Die Interaktion zwischen Fahrer und Fahrzeug findet über berührempfindliche Schaltflächen bzw. Bedienelemente statt. Zusätzlich kann hier auch eine Berührkraft sensiert und in eine Eingabe umgewandelt werden. In Fahrzeugen können diese mit verschiedenen Arten von Rückmeldungen ausgestattet sein. Neben den typischerweise bereits bekannten und weit verbreitet eingesetzten akustischen Rückmeldungen (z.B. hörbares Klick-Geräusche) und optischen Rückmeldungen (z.B. sichtbares Symbol-, Farb- oder Helligkeitsänderung) können auch mit den Fingern tastbare Klick-Gefühle über eine Tastoberfläche als haptische Rückmeldungen vermittelt werden.The interaction between driver and vehicle takes place via touch-sensitive buttons or controls. In addition, a touch force can also be sensed here and converted into an input. In vehicles, these can be equipped with various types of feedback. In addition to the typically already known and widely used acoustic feedback (e.g. audible click noises) and optical feedback (e.g. visible symbol, color or brightness changes), tactile click sensations can also be conveyed with the fingers via a touch surface as haptic feedback.

Die haptische Rückmeldung kann rein passiv, also mechanisch, beispielsweise mittels Gummischaltmatten oder Mikroschalter oder Schnappscheiben erzeugt werden, was der heutzutage üblicherweise eingesetzten Technik entspricht. Alternativ kann die gewünschte Rückmeldung aktiv, also mechatronisch, mittels elektromechanischer oder elektromagnetischer Aktoren erzeugt werden, die aktiv angesteuert werden und elektrische Energie in mechanische Energie, beispielsweise Bewegungsenergie, umwandeln. Beispiele für derartige elektromechanische Aktoren sind Zuganker-Elektro-Magnete, die auch als Reluktanz-Kraft-Aktoren bezeichnet werden und bei hochwertigen Smartphones üblich sind.), translatorische oder rotatorische Unwuchtmotoren, die Gleichstrommotoren entsprechen und bei normalen Smartphones eingesetzte werden, sowie translatorische Tauchspulen-Aktoren (engl. „Voice Coil Actuators“), die in Lautsprechern eingesetzt werden (entspricht einem Lautsprecher ohne akustische Membran).The haptic feedback can be generated purely passively, i.e. mechanically, for example using rubber switching mats or microswitches or snap disks, which corresponds to the technology commonly used today. Alternatively, the desired feedback can be generated actively, i.e. mechatronically, using electromechanical or electromagnetic actuators that are actively controlled and convert electrical energy into mechanical energy, for example kinetic energy. Examples of such electromechanical actuators are tie rod electromagnets, which are also known as reluctance force actuators and are common in high-quality smartphones), translatory or rotary unbalance motors, which correspond to DC motors and are used in normal smartphones, and translatory voice coil actuators, which are used in loudspeakers (corresponds to a loudspeaker without an acoustic membrane).

Tauchspulen-Aktoren verfügen über einen Permanentmagneten, eine elektrische Spule zur Erzeugung eines Magnetfeldes sowie eine bewegte Masse, die als Schnittstelle zum Finger des Benutzers fungiert. Der Permanentmagnet kann dabei Teil dieser bewegten Masse sein. Durch eine an der Spule angelegte Spannung kann mittels Induktion der Permanentmagnet in Bewegung versetzt werden. Die Bewegungsenergie kann wiederrum auf die sich dann bewegende Masse (z.B. Bedienfläche) übertragen werden, die dann als haptische Rückmeldung durch den Nutzer, etwa dessen Finger, wahrgenommen wird.Moving coil actuators have a permanent magnet, an electrical coil to generate a magnetic field and a moving mass that acts as an interface to the user's finger. The permanent magnet can be part of this moving mass. The permanent magnet can be set in motion by induction by applying a voltage to the coil. The kinetic energy can then be transferred to the moving mass (e.g. control surface), which is then perceived as haptic feedback by the user, e.g. their finger.

Ein wichtiges Qualitätsmerkmal für das subjektive Empfinden einer aktiven haptischen Rückmeldung ist das Nachschwing-Verhalten. Wenn die aktive haptische Rückmeldung lange nachschwingt, dann kann dies vom Nutzer als „schlecht“ bzw. „minderwertig“ wahrgenommen werden. Es ist besser, wenn die haptische Rückmeldung kurz gut wahrnehmbar ist und dann schnell wieder abklingt.An important quality feature for the subjective perception of active haptic feedback is the after-vibration behavior. If the active haptic feedback after-vibrates for a long time, the user may perceive this as "bad" or "inferior." It is better if the haptic feedback is clearly perceptible for a short time and then quickly fades away.

Druckschrift DE 10 2016 005 642 A1 offenbart ein Bedienelement zum Erfassen einer manuellen Eingabe eines Benutzers in einem Kraftfahrzeug umfassend einen Aktor, welcher eine Antriebsvorrichtung aufweist und derart mit dem Bedienelement gekoppelt ist, dass er als Rückmeldung auf die manuelle Eingabe durch entsprechende Ansteuerung der Antriebsvorrichtung eine Auslenkung einer schwingfähig gelagerten Bedienoberfläche des Bedienelements bewirkt. Das Bedienelement weist weiterhin einen Beschleunigungssensor, der zur Messung einer Beschleunigung der durch die Antriebsvorrichtung des Aktors auf eine manuelle Eingabe hin ausgelenkten Bedienoberfläche mit dieser gekoppelt ist, und einen Regelkreis auf, dessen Regelgröße die gemessene Beschleunigung darstellt, wobei der Regelkreis ausgelegt ist, die Antriebsvorrichtung des Aktors derart zu regeln, dass die Auslenkung der Bedienoberfläche gedämpft wird.printed matter DE 10 2016 005 642 A1 discloses an operating element for detecting a manual input from a user in a motor vehicle, comprising an actuator which has a drive device and is coupled to the operating element in such a way that, as feedback to the manual input, it causes a deflection of an oscillatingly mounted operating surface of the operating element by appropriately controlling the drive device. The operating element also has an acceleration sensor which is coupled to the operating surface for measuring an acceleration of the operating surface deflected by the actuator's drive device in response to a manual input, and a control loop whose controlled variable represents the measured acceleration, wherein the control loop is designed to control the actuator's drive device in such a way that the deflection of the operating surface is dampened.

Druckschrift DE 10 2017 004 148 A1 offenbart eine Bedienvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Bedienfläche zur manuellen Einwirkung mittels eines Elements, wobei es sich insbesondere bei dem Element um den Finger einer menschlichen Hand handelt. Ein Sensor wirkt mit der Bedienfläche derart zusammen, dass der Sensor bei Annäherung des Elements an die Bedienfläche und/oder bei Berührung der Bedienfläche mittels des Elements und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elements auf die Bedienfläche ein Signal erzeugt. Das Signal dient zum Schalten und/oder Auslösen einer Funktion in der Art eines Schaltsignals. Weitersteht ein Aktor mit der Bedienfläche in Wirkverbindung, derart dass durch Ansteuerung des Aktors eine Haptik für die Bedienfläche erzeugbar ist. Der Aktor ist elektrisch angetrieben und mittels eines PWM-Ansteuersignals betreibbar, derart dass die Bedienfläche in vorwählbarer Weise, insbesondere innerhalb eines vorwählbaren Weges und/oder einer vorwählbaren Zeit, bewegbar ist.printed matter DE 10 2017 004 148 A1 discloses an operating device, in particular for a motor vehicle, with an operating surface for manual intervention by means of an element, the element being in particular the finger of a human hand. A sensor interacts with the operating surface in such a way that the sensor generates a signal when the element approaches the operating surface and/or when the operating surface is touched by the element and/or when pressure is applied to the operating surface by the element. The signal is used to switch and/or trigger a function in the form of a switching signal. An actuator is also operatively connected to the operating surface in such a way that a haptic effect can be generated for the operating surface by controlling the actuator. The actuator is electrically driven and can be operated by means of a PWM control signal in such a way that the operating surface can be moved in a preselectable manner, in particular within a preselectable path and/or a preselectable time.

Druckschrift DE 10 2018 001 985 A1 stellt sich der Aufgabe, die Abklingzeit der Kraft eines Elektromagneten trotz einer Freilaufdiode in der elektrischen Ansteuerung zu verkleinern, wobei diese zusätzliche Funktion wahlweise nur bei Bedarf wirksam werden soll. Dieses wird erreicht, indem eine elektrische Schaltung mittels eines elektronischen Trennschalters eine elektrische Verbindung zwischen einem ersten Ausgang der übergeordneten elektrischen Ansteuerung und einem ersten Anschluss einer Magnetspule bewirkt oder unterbricht entsprechend dem Zustand des elektronischen Trennschalters. Der elektronische Trennschalter wird mindestens mittels einer ersten Diode angesteuert, die andererseits mit einem zweiten Anschluss der Magnetspule verbunden ist, und wobei bei einer Öffnung des elektronischen Trennschalter der elektrische Strom der Magnetspule durch ein elektrisches Bremsmittel fließt, das diesem elektrischen Strom einen vorbestimmten elektrischen Widerstand und/oder eine vorbestimmte Bremsspannung entgegensetzt.printed matter DE 10 2018 001 985 A1 The aim is to reduce the decay time of the force of an electromagnet despite a freewheeling diode in the electrical control, whereby this additional function should only be effective when required. This is achieved by an electrical circuit using an electronic isolating switch to create an electrical connection between a first output of the higher-level electrical control and a first connection of a magnetic coil is effected or interrupted depending on the state of the electronic isolating switch. The electronic isolating switch is controlled at least by means of a first diode, which is connected to a second connection of the magnetic coil, and when the electronic isolating switch is opened, the electrical current of the magnetic coil flows through an electrical braking means which opposes this electrical current with a predetermined electrical resistance and/or a predetermined braking voltage.

Vor diesem Hintergrund kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, eine Tastfläche mit einer im Hinblick auf dessen Nachschwingverhalten verbesserten haptischen Rückmeldung bereitzustellen.Against this background, the object of the present invention can be seen in providing a touch surface with an improved haptic feedback with regard to its resonance behavior.

Diese Aufgabe wird mittels der Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by means of the subject matter of the independent patent claims. Further preferred embodiments can be found in the dependent patent claims.

Ziel der Erfindung ist es, eine Aktivhaptik bereitzustellen, welche im Kontext dieser Beschreibung die Erzeugung einer haptischen (z.B. mit den Fingern fühlbaren) Rückmeldung bei Bedienelementen bezeichnet, beispielsweise bei Bediensystemen in der Mittelkonsole oder Dachkonsole.The aim of the invention is to provide an active haptics system, which in the context of this description refers to the generation of a haptic (e.g., perceptible with the fingers) feedback for control elements, for example for control systems in the center console or roof console.

In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung wird eine Bedienfläche mit anpassbarer haptischer Rückmeldung bereitgestellt. Unter einer Bedienfläche wird hierbei eine druckempfindliche und/oder berührempfindliche Bedienfläche verstanden, welche eine Schnittstelle zwischen einem Benutzer und einem elektronischen Gerät darstellt und eingerichtet ist, Eingaben des Benutzers in elektronische Signale umzuwandeln. Eine Bedienfläche im Sinne der vorliegenden Erfindung kann z.B. ein Tastenfeld, einen Bereich auf einem Touchpad oder Touchscreen aufweisen, jeweils mit aktiver haptischer Rückmeldung.In various embodiments of the invention, a control surface with adaptable haptic feedback is provided. A control surface is understood here to be a pressure-sensitive and/or touch-sensitive control surface which represents an interface between a user and an electronic device and is designed to convert user inputs into electronic signals. A control surface in the sense of the present invention can, for example, have a keypad, an area on a touchpad or touchscreen, each with active haptic feedback.

Die erfindungsgemäße Bedienfläche weist ein Tastelement auf, welches über ein elastisches Element mit einer Tastelement-Halterung verbunden ist. Bei dem elastischen Element kann es sich beispielsweise um eine Feder handeln. Das Tastelement kann der Tastfläche entsprechen, welche ein Nutzer berührt oder mit welcher er interagiert, um eine entsprechende Eingabe zu machen. Das Tastelement kann beispielsweise eine beliebig geformte Bedienfläche, z.B. in Form eines Bedienknopfes aufweisen, welcher in einer Halterung gelagert ist und durch Drücken bedient werden kann.The operating surface according to the invention has a touch element which is connected to a touch element holder via an elastic element. The elastic element can be a spring, for example. The touch element can correspond to the touch surface which a user touches or with which he interacts in order to make a corresponding input. The touch element can, for example, have an operating surface of any shape, e.g. in the form of a control button, which is mounted in a holder and can be operated by pressing.

Die erfindungsgemäße Bedienfläche weist zudem einen Tauchspulen-Aktor auf, welcher einen Permanentmagneten und eine Spule aufweist. Der Tauchspulen-Aktor kann starr oder über ein zweites elastisches Element, also nicht starr mit dem Tastelement mechanisch verbunden sein. Grundsätzlich kann der Permanentmagnet an dem Tastelement und die Spule an dem Tastelement-Halterahmen (oder umgekehrt) befestigt sein. Ebenso kann der gesamte Tauchspulen-Aktor an dem Tastelement-befestigt sein. Eine Verbindung des Tauchspulen-Aktors (als Ganzes oder eines Teils davon) mittels eines elastischen Elements an das Tastelement kann von Vorteil sein, da so Beschleunigungen (Trägheitskräfte) entstehen können. Zudem ergeben sich so mehr Freiheitsgrade für die dynamische Auslegung des Systems, welches dann durch zwei miteinander in Wechselwirkung tretende Eigenfrequenzen charakterisiert ist (z.B. kleine Masse und erstes elastisches Element mit einer kleinen Federkonstante beim Tastelement und große Masse und zweites elastisches Element mit einer großen Federkonstante für den Tauchspulen-Aktor.The control surface according to the invention also has a moving coil actuator, which has a permanent magnet and a coil. The moving coil actuator can be mechanically connected to the touch element rigidly or via a second elastic element, i.e. not rigidly. In principle, the permanent magnet can be attached to the touch element and the coil to the touch element holding frame (or vice versa). The entire moving coil actuator can also be attached to the touch element. Connecting the moving coil actuator (as a whole or part of it) to the touch element by means of an elastic element can be advantageous, as this can create accelerations (inertial forces). This also results in more degrees of freedom for the dynamic design of the system, which is then characterized by two natural frequencies that interact with one another (e.g. small mass and first elastic element with a small spring constant for the touch element and large mass and second elastic element with a large spring constant for the moving coil actuator.

Ferner weist die erfindungsgemäße Bedienfläche einen Ansteuerschaltkreis auf, welcher mit der Spule verbunden ist und eingerichtet ist, eine Ansteuerspannung an diese anzulegen. Hierfür kann der Ansteuerschaltkreis mit den beiden Anschüssen der Spule verbunden sein, um die die Ansteuerspannung als Ansteuersignal an diese beiden Anschlüsse anzulegen. Dabei ist an einem Spulenanschluss ein Anpasselement geschaltet (z.B. zwischen einem Spulenanschluss und den Windungen der Spule), welches einen veränderbaren Widerstandswert aufweist. Hierfür kann in dem Strompfad ein anpassbarer Widerstand bereitgestellt werden, also ein solcher, welcher bei Bedarf deaktiviert werden kann und einen Strompfad relativ zum Zustand, in dem der Widerstand aktiviert ist, niederohmig macht (und dann entsprechend wieder aktiviert werden kann). Das Aktiveren und Deaktivieren des Widerstandes kann durch Deaktivieren bzw. Aktivieren eines niederohmigen Bypass-Strompfades realisiert werden. Der anpassbare Wiederstand kann beliebig realisiert werden, etwa mittels mindestens eines diskreiten Widerstandes oder mittels eines Potentiometers, wobei die Widerstandsanpassung in diskreten Stufen oder kontinuierlich erfolgen kann.Furthermore, the control surface according to the invention has a control circuit which is connected to the coil and is set up to apply a control voltage to it. For this purpose, the control circuit can be connected to the two connections of the coil in order to apply the control voltage as a control signal to these two connections. An adaptation element is connected to a coil connection (e.g. between a coil connection and the windings of the coil), which has a variable resistance value. For this purpose, an adjustable resistor can be provided in the current path, i.e. one which can be deactivated if necessary and makes a current path low-resistance relative to the state in which the resistor is activated (and can then be activated again accordingly). The activation and deactivation of the resistor can be realized by deactivating or activating a low-resistance bypass current path. The adjustable resistor can be implemented as desired, for example by means of at least one discrete resistor or by means of a potentiometer, whereby the resistance adjustment can take place in discrete steps or continuously.

Der erfindungsgemäßen Bedienfläche liegt die Kernidee zugrunde, den Widerstand zumindest einer der Anschlussleitungen der Spule hinsichtlich ihres Widerstandes schaltbar zu gestalten. Dazu kann ein ohmscher Widerstand in Reihe zu dem Tauschspulen-Aktor geschaltet werden und zwar so, dass dieser ohmsche Widerstand in seiner Wirkung an- und ausgeschaltet werden kann. Durch das Verändern des Widerstandes der mindestens einen Anschlussleitung kann das Nachschwingen einer dadurch aktiv erzeugten haptischen Rückmeldung angepasst, insbesondere verkürzt werden. Mechanisch gesehen verändert der Widerstand das Eigendämpfungsverhalten des Aktors. Das (elektronische) An- und Ausschalten des ohmschen Widerstandes erfolgt hierbei in Abhängigkeit von dem Zeitverlauf der Ansteuerungsspannung, die an der Spule des Tauschspulen-Aktors anliegt. „In Abhängigkeit von der Ansteuerspannung“ kann, muss aber nicht bedeuten, dass das das An- und Ausschalten des Widerstandes synchron mit dem Ab- bzw. Zuschalten der Ansteuerspannung/ des Ansteuersignals erfolgt. In beiden Fällen kann eine vorbestimmte Verzögerungszeit berücksichtigt werden, um einen gewünschten haptischen Effekt zu erzeugen.The control surface according to the invention is based on the core idea of making the resistance of at least one of the connecting lines of the coil switchable in terms of its resistance. For this purpose, an ohmic resistor can be connected in series to the exchange coil actuator in such a way that this ohmic resistor can be switched on and off. By changing the resistance of at least one connecting line, the ringing of a The haptic feedback generated in this way can be adapted, in particular shortened. From a mechanical point of view, the resistor changes the self-damping behavior of the actuator. The (electronic) switching on and off of the ohmic resistor takes place depending on the time course of the control voltage that is applied to the coil of the exchange coil actuator. "Depending on the control voltage" can, but does not have to, mean that the resistor is switched on and off synchronously with the switching on or off of the control voltage/the control signal. In both cases, a predetermined delay time can be taken into account in order to create a desired haptic effect.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bedienfläche kann das Anpasselement eine Parallelschaltung aus einem Schalter und einem Widerstand aufweisen. Je nach dem, ob der Schalter offen oder geschlossen ist, wird ein durch das Anpasselement führender hochohmiger oder niederohmiger Strompfad bereitgestellt.According to further embodiments of the control surface according to the invention, the matching element can have a parallel circuit consisting of a switch and a resistor. Depending on whether the switch is open or closed, a high-resistance or low-resistance current path leading through the matching element is provided.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bedienfläche kann der Ansteuerschaltkreis eingerichtet sein, den Widerstandswert anzupassen bzw. den Widerstand zu deaktivieren in Abhängigkeit von der Ansteuerspannung. Anders ausgedrückt kann der Widerstandswert bzw. Widerstand in zeitlicher Korrelation mit einer Veränderung, insbesondere mit einer Deaktivierung (Nullsignal) der Ansteuerspannung verändert/deaktiviert werden, also davor, im Wesentlichen gleichzeitig mit oder nachdem die Ansteuerspannung deaktiviert wird. Wie bereits erwähnt kann der Widerstand bevorzugt beim Abschalten der Ansteuerspannung oder erst nach dem Verstreichen der Verzögerungszeit deaktiviert werden.According to further embodiments of the control surface according to the invention, the control circuit can be set up to adapt the resistance value or to deactivate the resistance depending on the control voltage. In other words, the resistance value or resistance can be changed/deactivated in temporal correlation with a change, in particular with a deactivation (zero signal) of the control voltage, i.e. before, essentially at the same time as or after the control voltage is deactivated. As already mentioned, the resistance can preferably be deactivated when the control voltage is switched off or only after the delay time has elapsed.

Erfindungsgemäß wird ebenfalls ein Verfahren zum Anpassen einer haptischen Rückmeldung der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Bedienfläche bereitgestellt, aufweisend Vergrößern einer Eigendämpfung des Tauchspulen-Aktors in Abhängigkeit von dem Abschalten eines Ansteuersignals der Spule des Tauchspulen-Aktors, welches zur Anregung des Tauchspulen-Aktors führt. Der Begriff in Abhängigkeit von ist hierbei als in zeitlicher und kausaler Korrelation mit zu verstehen, wobei wie bereits erläutert der zeitliche Abstand zwischen den beiden Ereignissen positiv oder negativ sein kann und zwischen Null und einem frei bestimmbaren Wert liegen kann. Gemäß einer Ausführungsform kann der Begriff beispielsweise als „unmittelbar nach dem Abschalten“ verstanden werden. Mit dem Abschalten des Ansteuersignals der Spule kann grundsätzlich ein derartiges Verändern der Ansteuerspannung gemeint sein, dass der wegen der angelegten Ansteuerspannung durch die Spule fließende Strom zum Erliegen kommt und infolgedessen das von der Spule induzierte und auf den Permanentmagneten wirkende Magnetfeld zum Erliegen kommt. Hierzu kann beispielsweise die zwischen den Spulenanschlüssen angelegte Potentialdifferenz, also die Ansteuerspannung, auf Null gesetzt werden. Anders ausgedrückt kann die Spannungsversorgung kurzgeschlossen werden. Nach dem Abschalten des Ansteuersignals wird jedoch zunächst noch ein Stromfluss durch die Spule i) durch Selbstinduktion und ii) durch Induktion durch den wegen Massenträgheit noch schwingenden Permanentmagneten aufrechterhalten. Dieser Stromfluss klingt mit der Zeitkonstante des Systems ab. Durch Deaktivieren des Widerstandes im Stromkreis wird die Eigendämpfung des Tauchspulen-Aktors vergrößert, wodurch das Nachschwingen angepasst, insbesondere reduziert werden kann, sowohl im Hinblick auf seine Dauer wie auch seine Amplitude.According to the invention, a method for adapting a haptic feedback of the control surface according to the invention described here is also provided, comprising increasing a self-damping of the moving coil actuator depending on the switching off of a control signal of the coil of the moving coil actuator, which leads to the excitation of the moving coil actuator. The term depending on is to be understood here as in temporal and causal correlation with, whereby, as already explained, the time interval between the two events can be positive or negative and can lie between zero and a freely determinable value. According to one embodiment, the term can be understood, for example, as "immediately after switching off". Switching off the control signal of the coil can basically mean a change in the control voltage such that the current flowing through the coil due to the applied control voltage stops and, as a result, the magnetic field induced by the coil and acting on the permanent magnet stops. For this purpose, for example, the potential difference applied between the coil connections, i.e. the control voltage, can be set to zero. In other words, the power supply can be short-circuited. After the control signal is switched off, however, a current flow through the coil is initially maintained i) by self-induction and ii) by induction by the permanent magnet, which is still oscillating due to inertia. This current flow decays with the time constant of the system. By deactivating the resistance in the circuit, the self-damping of the moving coil actuator is increased, which allows the ringing to be adjusted, in particular reduced, both in terms of its duration and its amplitude.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Erhöhen der Eigendämpfung des Tauchspulen-Aktors ein Reduzieren des Widerstandswertes aufweisen, etwa ein Deaktivieren eines Widerstandes. Durch das Deaktivieren des Widerstandes wird der entsprechende Strompfad niederohmig geschaltet.According to further embodiments of the method according to the invention, increasing the self-damping of the moving coil actuator can involve reducing the resistance value, for example deactivating a resistor. By deactivating the resistor, the corresponding current path is switched to a low resistance.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Erhöhen der Eigendämpfung ein Aktivieren des Schalters im Anpasselement aufweisen. Bei dem Schalter kann es sich um einen Bypass-Schalter handeln, durch welchen ein den Widerstand umgehender, niederohmiger Strompfad bereitgestellt wird.According to further embodiments of the method according to the invention, increasing the self-damping can comprise activating the switch in the matching element. The switch can be a bypass switch, which provides a low-resistance current path that bypasses the resistor.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Verwenden eines veränderbaren Widerstandes in einem Ansteuerstrompfad einer Spule eines Tauchspulen-Aktors zum Anpassen einer haptischen Rückmeldung einer Bedienfläche bereitgestellt, wobei der Tauchspulen-Aktor mit einem Tastelement der Bedienfläche verbunden ist und eingerichtet ist, an diesem die haptische Rückmeldung zu erzeugen. Bei dem veränderbaren Widerstand kann es sich, wie bereits erläutert, um einen zuschaltbaren Widerstand handeln.Furthermore, the invention provides for the use of a variable resistor in a control current path of a coil of a plunger coil actuator for adjusting a haptic feedback of a control surface, wherein the plunger coil actuator is connected to a touch element of the control surface and is designed to generate the haptic feedback thereon. The variable resistor can, as already explained, be a switchable resistor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung kann die haptische Rückmeldung der Bedienfläche angepasst werden, indem nach einem Abschalten eines an die Spule des Tauchspulen-Aktors angelegten Ansteuersignals der Schalter mittels eines Bypasses überbrückt wird.According to a further embodiment of the use according to the invention, the haptic feedback of the control surface can be adapted by bridging the switch by means of a bypass after switching off a control signal applied to the coil of the plunger coil actuator.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass das Nachschwingverhalten des Tauchspulen-Aktors und damit die Aktivhaptik einer Bedienfläche durch eine kostengünstige, technisch einfach umsetzbare und sehr gut steuerbare schaltungstechnische Maßnahme anpassen bzw. positiv beeinflussen kann.The present invention has the advantage that the resonance behavior of the plunger coil actuator and thus the active haptics of a control surface can be controlled by a cost-effective, technically simple and very well controllable circuit technology. technical measure can be adapted or positively influenced.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

  • 1 veranschaulicht den Grundaufbau einer Bedienfläche mit haptischem Feedback gemäß Stand der Technik.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Ansteuerschaltung mit einem Anpasselement zur Verwendung in einer Bedienfläche mit haptischem Feedback gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt unterschiedliche Signalverläufe beim Betrieb einer Bedienfläche mit haptischem Feedback.
Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
  • 1 illustrates the basic structure of a control surface with haptic feedback according to the state of the art.
  • 2 shows an exemplary control circuit with an adaptation element for use in a control surface with haptic feedback according to the present invention.
  • 3 shows different signal curves when operating a control surface with haptic feedback.

In 1 ist der Grundaufbau einer Bedienfläche 1 mit haptischem Feedback gemäß Stand der Technik veranschaulicht. Die Bedienfläche 1 weist ein Tastelement 2 auf, welches über ein elastisches Element 5 (z.B. Feder) mit einer Tastelement-Halterung 3 verbunden ist. Das Tastelement 2 kann in der Tastelement-Halterung gelagert sein.In 1 The basic structure of a control surface 1 with haptic feedback according to the state of the art is illustrated. The control surface 1 has a touch element 2, which is connected to a touch element holder 3 via an elastic element 5 (e.g. spring). The touch element 2 can be mounted in the touch element holder.

Ferner ist ein Tauchspulen-Aktor vorgesehen, welcher einen Permanentmagneten 4 und eine Spule 6 aufweist und mit dem Tastelement 2 verbunden ist. Die Spule 6 ist dabei mit dem Tastelement 2 verbunden, was in der Figur nicht explizit dargestellt ist. Das Tastelement 2 entspricht demjenigen Element, mit dem der Nutzer beispielsweise mittels seines Fingers F interagieren kann. In der gezeigten Ausführungsform ist die mechanische Verbindung zwischen Tastelement 2 und Tauchspulen-Aktor nicht starr, sondern mittels eines zweiten elastischen Elements 9 (z.B. Feder) realisiert ist. Falls die Verbindung starr ausgeführt ist, dann kann die Spule 6 statt an dem Tastelement 2 an der Tastelement-Halterung befestigt sein. Mittels eines Ansteuerschaltkreises, welcher mit der Spule 6 bzw. den Spulenanschlüssen 8 verbunden ist (in der Figur nicht explizit dargestellt), kann eine Ansteuerspannung U(t) als Ansteuersignal an diese angelegt werden. Der infolgedessen durch die Spule 6 fließende Strom I(t) induziert ein Magnetfeld, welches eine Kraft auf den Permanentmagneten 6 ausübt.Furthermore, a plunger coil actuator is provided, which has a permanent magnet 4 and a coil 6 and is connected to the touch element 2. The coil 6 is connected to the touch element 2, which is not explicitly shown in the figure. The touch element 2 corresponds to the element with which the user can interact, for example using his finger F. In the embodiment shown, the mechanical connection between the touch element 2 and the plunger coil actuator is not rigid, but is implemented by means of a second elastic element 9 (e.g. spring). If the connection is rigid, the coil 6 can be attached to the touch element holder instead of to the touch element 2. By means of a control circuit which is connected to the coil 6 or the coil connections 8 (not explicitly shown in the figure), a control voltage U(t) can be applied to them as a control signal. The current I(t) flowing through the coil 6 induces a magnetic field which exerts a force on the permanent magnet 6.

Durch Anlegen einer geeigneten Ansteuerspannung U(t) wird die Tauchspulen-Aktor-Masse, in diesem Fall der Permanentmagnet 4 zu einer Bewegung angeregt. Diese Bewegung hat Trägheitskräfte zur Folge, die über die zweite elastische Element 9 auf das Tastelement 2 übertragen werden und somit als haptische Rückmeldung vom Finger F des Nutzers wahrgenommen werden.By applying a suitable control voltage U(t), the moving coil actuator mass, in this case the permanent magnet 4, is stimulated to move. This movement results in inertial forces that are transmitted to the touch element 2 via the second elastic element 9 and are thus perceived as haptic feedback by the user's finger F.

Wie bereits angemerkt, ist das Nachschwing-Verhalten entscheidend das subjektive Empfinden der erzeugten aktiven haptischen Rückmeldung. Im Optimalfall klingt die haptische Rückmeldung schnell ab und schwingt nicht lange nach, was als „schlecht“ und „minderwertig“ empfunden wird.As already mentioned, the resonance behavior is crucial for the subjective perception of the active haptic feedback generated. In the best case, the haptic feedback fades away quickly and does not continue to resonate for long, which is perceived as "bad" and "inferior".

Die Erfindung stellt eine Bedienfläche bereit, bei der das Nachschwingverhalten der Schwingmasse, also des Permanentmagneten 4 angepasst werden kann, um ein kürzeres Nachschwingen zu erreichen (im Vergleich zum Nachschwingen ohne die Vornahme der Anpassung).The invention provides a control surface in which the post-oscillation behavior of the oscillating mass, i.e. the permanent magnet 4, can be adjusted in order to achieve a shorter post-oscillation (compared to the post-oscillation without making the adjustment).

Der im Tastschalter 1 verwendete Tauschspulen-Aktor hat eine natürliche Eigendämpfung, welche auf die Eigeninduktion durch den bewegten Permanentmagneten 4 (oder je nach dem, welches Element beweglich ist, ggfs. dann auf die bewegte Spule 6) zurückzuführen ist. Der Tauchspulen-Aktor ist Motor und Generator zugleich in Analogie zu einem gewöhnlichen Gleichstrommotor.The plunger coil actuator used in the pushbutton switch 1 has a natural self-damping, which is due to the self-induction by the moving permanent magnet 4 (or, depending on which element is moving, possibly by the moving coil 6). The plunger coil actuator is both a motor and a generator, analogous to a conventional DC motor.

Die Generator-Eigenschaft des Tauchspulen-Aktors ist für die Eigendämpfung verantwortlich. Vereinfacht gesagt ist die Eigendämpfung proportional zu einer quadrierten Konstante c2, geteilt durch den ohmschen Widerstand, den der durch die Spule 6 fließende Strom „sieht“. Die Eigendämpfung ist folglich proportional zum Kehrwert des ohmschen Widerstands, also des ohmschen Widerstandes aus Sicht des Spulenstroms I(t). Die Konstante c, die auch als Motorkonstante bezeichnet wird und die Einheit (erzeugte) Kraft pro Strom-Einheit (Ampere) hat, hängt von verschiedenen geometrischen, elektrischen und magnetischen Variablen des Systems ab.The generator property of the moving coil actuator is responsible for the self-damping. Put simply, the self-damping is proportional to a squared constant c 2 divided by the ohmic resistance that the current flowing through the coil 6 "sees". The self-damping is therefore proportional to the reciprocal of the ohmic resistance, i.e. the ohmic resistance from the perspective of the coil current I(t). The constant c, which is also called the motor constant and has the unit (generated) force per unit current (ampere), depends on various geometric, electrical and magnetic variables of the system.

Aus technischer Sicht ist es erstrebenswert, dass die Eigendämpfung zu Beginn der Anregung klein ist, wodurch ein schneller Stromaufbau möglich ist, der zum einem schneller Kraftaufbau führt, der die haptische Rückmeldung bereitstellt. Um jedoch am Ende der gewollten Anregung des Permanentmagneten 4 das Nachschwingen kurz zu halten, ist es allerdings erstrebenswert, dass die Eigendämpfung groß ist.From a technical point of view, it is desirable that the self-damping is small at the beginning of the excitation, which allows a rapid current build-up, which leads to a rapid force build-up, which provides the haptic feedback. However, in order to keep the after-oscillation short at the end of the desired excitation of the permanent magnet 4, it is desirable that the self-damping is large.

Im Stand der Technik ist die Eigendämpfung des Aktors (näherungsweise) eine Konstante und wird so gewählt, dass sie einen Kompromiss aus einem guten Anfangs-Verhalten (geringe Eigendämpfung) sowie einem guten End-Verhalten (hohe Eigendämpfung) darstellt.In the state of the art, the self-damping of the actuator is (approximately) a constant and is chosen such that it represents a compromise between a good initial behavior (low self-damping) and a good final behavior (high self-damping).

Die vorliegende Erfindung setzt an diesem Punkt an und stellt eine modifizierte Bedienfläche bereit, bei dem die Eigendämpfung angepasst werden kann. In 2 ist das entsprechend angepasste System veranschaulicht. Hierbei ist nur der im Rahmen der Erfindung angepasste Teil der Bedienfläche gezeigt. Um eine erfindungsgemäße Bedienfläche zu erhalten, muss in 1 der Tauchspulen-Aktor (d.h. Permanentmagnet 4 samt Spule 6 und ihren Anschlüssen 8) durch den in 2 gezeigten erfindungsgemäßen Tauchspulen-Aktor ersetzt werden.The present invention addresses this point and provides a modified control surface where the self-damping can be adjusted. In 2 The correspondingly adapted system is illustrated. Only the part of the operating surface adapted within the scope of the invention is shown here. In order to obtain an operating surface according to the invention, 1 the plunger coil actuator (ie permanent magnet 4 including coil 6 and its connections 8) through the 2 shown inventive moving coil actuator.

Erfindungsgemäß wird bei dem Tauchspulen-Aktor ein Spulenanschluss 8 hinsichtlich seines Widerstrandes schaltbar gemacht. Dazu ist an einem der Spulenanschlüsse 8 ein Anpasselement 10 angeordnet, welches eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 11 und einem Schalter 11 aufweist. Der Schalter 12 fungiert dabei als Bypass-Schalter, um Bedarf den Widerstand 11 zu umgehen und den Strompfad niederohmig zu schalten.According to the invention, a coil connection 8 in the plunger coil actuator is made switchable with regard to its resistance. For this purpose, an adaptation element 10 is arranged on one of the coil connections 8, which has a parallel circuit consisting of a resistor 11 and a switch 12. The switch 12 functions as a bypass switch in order to bypass the resistor 11 if necessary and to switch the current path to a low resistance.

Anders ausgedrückt ist ein ohmscher Widerstand 11 in Reihe zu einem Tauschspulen-Aktor geschaltet und zwar so, dass dieser ohmsche Widerstand 11 in seiner Wirkung an- und ausgeschalten werden kann, indem der Bypass-Schalter 12 entsprechend geöffnet bzw. geschlossen wird. Das Ziel dabei ist es, das Nachschwingen, das einer aktiven haptischen Rückmeldung der Bedienfläche entspricht, kurz zu halten. Das (elektronische) An- und Ausschalten des ohmschen Widerstandes 11 erfolgt in Abhängigkeit von der Ansteuerungsspannung U(t).In other words, an ohmic resistor 11 is connected in series with a swap coil actuator in such a way that this ohmic resistor 11 can be switched on and off by opening or closing the bypass switch 12 accordingly. The aim here is to keep the after-oscillation, which corresponds to active haptic feedback from the control surface, short. The (electronic) switching on and off of the ohmic resistor 11 takes place depending on the control voltage U(t).

In 3 sind in drei Diagrammen a)-c) unterschiedliche Signalverläufe beim Betrieb einer Bedienfläche mit aktivem haptischen Feedback. In allen Diagrammen ist auf der x-Achse die Zeit in willkürlichen Einheiten aufgetragen und auf der y-Achse die entsprechend betrachtete Größe. Im ersten Diagramm a) ist der Zustand der Ansteuerspannung U(t) gezeigt, wobei ein hoher Pegel bedeutet, dass eine von Null verschiedene, variable Ansteuerspannung U(t) an der Spule 4 anliegt, und wobei ein Null-Pegel bedeutet, dass kein Ansteuerspannung U(t) anliegt bzw. Null beträgt. Wie der Rechteckpuls 31 andeutet, wurde die Ansteuerspannung U(t) zu einem Zeitpunkt t1 eingeschaltet und kurze Zeit später zu einem Zeitpunkt t2 wieder ausgeschaltet.In 3 Three diagrams a)-c) show different signal curves when operating a control surface with active haptic feedback. In all diagrams, time is plotted on the x-axis in arbitrary units and the corresponding variable under consideration is plotted on the y-axis. The first diagram a) shows the state of the control voltage U(t), where a high level means that a variable control voltage U(t) different from zero is applied to coil 4, and a zero level means that no control voltage U(t) is applied or is zero. As the rectangular pulse 31 indicates, the control voltage U(t) was switched on at a time t1 and switched off again a short time later at a time t2.

Im zweiten Diagramm b) ist die Auslenkung x(t) des Tauchspulen-Aktors, etwa des Permanentmagneten 4 relativ zur Spule 6 gezeigt. Während der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 ist der Tauchspulen-Aktuator aktiviert und vibriert. Die Auslenkung wird durch die Kurve mit durchgezogener Linie beschrieben. Zum Zeitpunkt t2, an dem die Ansteuerspannung U(t) deaktiviert wird, wird die Auslenkung x(t) durch die erste Kurve 32 beschrieben, die das Verhalten eines gewöhnlichen Tauchspulen-Aktors wiedergibt, bei dem keine erfindungsgemäße Anpassung des Widerstandswertes vorgenommen wird. Die erste Kurve 32 beschreibt eine gedämpfte Schwingung, die mit der Zeit zum Erliegen kommt. Die zweite Kurve 33, die im zweiten Diagramm b) gezeigt ist, gibt das Verhalten des Tauchspulen-Aktors bei der erfindungsgemäßen Bedienfläche wieder, bei der zum Zeitpunkt t2 eine Anpassung des Widerstandswertes im Stromkreis erfolgt ist. Verglichen mit der ersten Kurve 32 sieht man, dass hier die Eigendämpfung deutlich stärker ist, wodurch das Nachschwingen kürzer ist und die Amplitude schneller abnimmt.The second diagram b) shows the deflection x(t) of the moving coil actuator, such as the permanent magnet 4, relative to the coil 6. During the time period between times t1 and t2, the moving coil actuator is activated and vibrates. The deflection is described by the curve with a solid line. At time t2, at which the control voltage U(t) is deactivated, the deflection x(t) is described by the first curve 32, which reflects the behavior of a conventional moving coil actuator in which no adjustment of the resistance value according to the invention is carried out. The first curve 32 describes a damped oscillation that comes to a halt over time. The second curve 33, which is shown in the second diagram b), reflects the behavior of the moving coil actuator in the control surface according to the invention, in which an adjustment of the resistance value in the circuit has taken place at time t2. Compared to the first curve 32, one can see that the self-damping is significantly stronger here, which means that the ringing is shorter and the amplitude decreases more quickly.

Schließlich ist im dritten und letzten Diagramm c) der Zustand S(t) des Schalters 12 gezeigt, wobei ein hoher Pegel bedeutet, dass der Schalter 12 offen ist (d.h. Bypass inaktiv, hoher Widerstand), und wobei ein Null-Pegel bedeutet, dass der Schalter geschlossen ist (d.h. Bypass aktiv, kleiner Widerstand). Wie der dritte Graph 34 anzeigt, ist der Schalter 12 zunächst offen und wird zum Zeitpunkt t3 geschlossen. In Bezug auf Diagramm b), ist t2=t3, d.h. der Schalter 12 wird gleichzeitig mit dem Deaktivieren der Ansteuerspannung U(t) geschlossen. Es sei jedoch drauf hingewiesen, dass dies kein grundsätzliches Erfordernis ist. Ausschlaggebend ist, dass der Schalter 12 in Abhängigkeit von der Ansteuerspannung U(t) geschlossen wird, insbesondere in Abhängigkeit vom Zeitpunkt t2, an dem sie deaktiviert wird. Der Zeitpunkt t3 kann jedoch grundsätzlich kurz vor t2 liegen (Vorlauf), mit t2 zusammenfallen (Szenario in 3) oder aber auch kurz nach t2 liegen (Nachlauf). Die Einstellung eines geeigneten Vor- bzw. Nachlaufs ist ein Design-Parameter, welcher an das zugrundeliegende konkrete Bedienflächen-System angepasst werden kann.Finally, in the third and last diagram c), the state S(t) of the switch 12 is shown, where a high level means that the switch 12 is open (i.e. bypass inactive, high resistance), and where a zero level means that the switch is closed (i.e. bypass active, low resistance). As the third graph 34 indicates, the switch 12 is initially open and is closed at time t3. With reference to diagram b), t2=t3, i.e. the switch 12 is closed at the same time as the control voltage U(t) is deactivated. It should be noted, however, that this is not a fundamental requirement. The crucial point is that the switch 12 is closed depending on the control voltage U(t), in particular depending on the time t2 at which it is deactivated. However, the time t3 can in principle be shortly before t2 (lead time), coincide with t2 (scenario in 3 ) or shortly after t2 (lag). Setting a suitable lead or lag is a design parameter that can be adapted to the underlying concrete control surface system.

Im Falle einer aus dem Stand der Technik bekannten Bedienfläche 1 wird der Tauchspulen-Aktor mittels der Ansteuerspannung U(t) angeregt und nach Ausschalten der Ansteuerspannung U(t) zum Zeitpunkt t2 führt die relativ geringe Eigendämpfung zu einem langsamen Ausklingen der Schwingung gemäß der ersten Kurve 32 im zweiten Diagramm b) in 3.In the case of a control surface 1 known from the prior art, the plunger coil actuator is excited by means of the control voltage U(t) and after switching off the control voltage U(t) at time t2, the relatively low self-damping leads to a slow decay of the oscillation according to the first curve 32 in the second diagram b) in 3 .

Im Falle der erfindungsgemäßen Bedienfläche 1 mit dem in 2 gezeigten Tauchspulen-Aktor ist der Schalter 12 zu Beginn der Ansteuerung mittels der Ansteuerspannung U(t), wenn eine geringe Eigendämpfung des Tauschspulen-Aktors wünschenswert ist, offen. Dadurch ist der Widerstand 11 aktiv und dementsprechend ist einer der Spulenanschlüsse 8 hochohmig.In the case of the control surface 1 according to the invention with the 2 In the plunger coil actuator shown, the switch 12 is open at the beginning of the control by means of the control voltage U(t), when a low self-damping of the plunger coil actuator is desirable. As a result, the resistor 11 is active and accordingly one of the coil connections 8 is high-resistance.

Zum Ende der Ansteuerung hin, wenn die Ansteuerspannung U(t) ausgeschaltet wird und wenn eine hohe Eigendämpfung des Tauschspulen-Aktors wünschenswert ist, wird der Schalter 12 geschlossen. Dadurch wird der Bypass aktiviert und der Widerstandswert u.U. erheblich reduziert (indem z.B. der Widerstand 11 deaktiviert/unwirksam wird), da es nun einen niederohmigen Strompfad zur Spule 6 gibt. Durch die relativ hohe Eigendämpfung klingt die Anregung des Tauschspulen-Aktors deutlich schneller ab, was aus der zweiten Kurve 33 ersichtlich ist (insbesondere im Vergleich zur ersten Kurve 32). Dadurch kann mittels der erfindungsgemäßen Bedienfläche 1 gegenüber dem Stand der Technik ein aktiv anpassbares Haptikverhalten bereitgestellt werden.Towards the end of the control, when the control voltage U(t) is switched off and when a high self-damping of the exchange coil actuator is desirable, the switch 12 is closed. This activates the bypass and the resistance value may be significantly reduced (eg by deactivating/ineffectively deactivating the resistor 11), since there is now a low-resistance current path to the coil 6. Due to the relatively high self-damping, the excitation of the exchange coil actuator decays significantly faster, which can be seen from the second curve 33 (particularly in comparison to the first curve 32). As a result, an actively adaptable haptic behavior can be provided by means of the control surface 1 according to the invention compared to the prior art.

Claims (8)

Bedienfläche (1) mit anpassbarer haptischer Rückmeldung, aufweisend: ein Tastelement (2), welches über ein elastisches Element (5) mit einer Tastelement-Halterung (3) verbunden ist; einen Tauchspulen-Aktor, welcher einen Permanentmagneten (4) und eine Spule (6) aufweist; und einen Ansteuerschaltkreis, welcher mit der Spule (6) verbunden ist und eingerichtet ist, eine Ansteuerspannung U(t) an diese anzulegen; wobei an einem Spulenanschluss (8) ein Anpasselement (10) bereitgestellt ist, welches einen veränderbaren Widerstandswert aufweist.Control surface (1) with adjustable haptic feedback, comprising: a touch element (2) which is connected to a touch element holder (3) via an elastic element (5); a plunger coil actuator which has a permanent magnet (4) and a coil (6); and a control circuit which is connected to the coil (6) and is designed to apply a control voltage U(t) to it; wherein an adaptation element (10) is provided at a coil connection (8), which has a variable resistance value. Bedienfläche (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Anpasselement (10) eine Parallelschaltung aus einem Schalter (12) und einem Widerstand (11) aufweist.Control surface (1) according to claim 1 , wherein the matching element (10) has a parallel circuit consisting of a switch (12) and a resistor (11). Bedienfläche (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Ansteuerschaltkreis eingerichtet ist, den Widerstandswert zu verändern in Abhängigkeit von der Ansteuerspannung.Control surface (1) according to claim 1 or 2 , wherein the control circuit is arranged to change the resistance value depending on the control voltage. Verfahren zum Anpassen einer haptischen Rückmeldung der Bedienfläche (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend: Vergrößern einer Eigendämpfung des Tauchspulen-Aktors in Abhängigkeit von dem Abschalten des Ansteuersignals U(t), welches zur Anregung des Tauchspulen-Aktors führt.Method for adapting a haptic feedback of the operating surface (1) according to one of the Claims 1 until 3 , comprising: increasing a self-damping of the moving coil actuator as a function of the switching off of the control signal U(t), which leads to the excitation of the moving coil actuator. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Erhöhen der Eigendämpfung ein Reduzieren des Widerstandswertes aufweist.procedure according to claim 4 , where increasing the self-damping involves reducing the resistance value. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, wobei das Erhöhen der Eigendämpfung ein Aktivieren des Schalters (12) im Anpasselement (10) aufweist.procedure according to claim 4 or 5 , provided that claim 2 wherein increasing the self-damping comprises activating the switch (12) in the matching element (10). Verwenden eines veränderbaren Widerstandes (11) in einem Ansteuerstrompfad einer Spule (6) eines Tauchspulen-Aktors zum Anpassen einer haptischen Rückmeldung einer Bedienfläche (1), wobei der Tauchspulen-Aktors mit einem Tastelement (2) der Bedienfläche (1) verbunden ist und eingerichtet ist, an diesem die haptische Rückmeldung zu erzeugen.Using a variable resistor (11) in a control current path of a coil (6) of a moving coil actuator for adapting a haptic feedback of an operating surface (1), wherein the moving coil actuator is connected to a touch element (2) of the operating surface (1) and is configured to generate the haptic feedback thereon. Verwenden eines veränderbaren Widerstandes (11) gemäß Anspruch 7, wobei die haptische Rückmeldung der Bedienfläche (1) angepasst wird, indem nach einem Abschalten eines an eine Spule (6) des Tauchspulen-Aktors angelegten Ansteuersignals U(t) der Widerstand (11) mittels eines Bypasses überbrückt wird.Using a variable resistor (11) according to claim 7 , wherein the haptic feedback of the operating surface (1) is adapted by bridging the resistor (11) by means of a bypass after switching off a control signal U(t) applied to a coil (6) of the plunger coil actuator.
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