(57)【要約】本発明は、少なくとも１個の作動要素（１２）、少なくとも１個の切り替え装置（１４）及び少なくとも１個の位置決め装置（１６）を備えた、触覚フィードバックのある制御装置（１０）及び本発明の制御装置の使用に関する。触覚フィードバックのある制御装置（１０）の少なくとも１個の作動要素（１２）は、少なくとも一つの自由度で変位させることができ、少なくとも１個の表示装置（１８）を含む。少なくとも１個の位置決め装置（１６）によって少なくとも１個の作動要素（１２）に力を加えることができる。
2006516776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の作動要素（１２）、少なくとも１個の切り替え装置（１４）及び少なくとも１個の位置決め装置（１６）を備えた、触覚フィードバックのある制御装置（１０）であって、
少なくとも１個の作動要素（１２）を少なくとも一つの自由度で変位させることができ、
少なくとも１個の作動要素（１２）が少なくとも１個の表示装置（１８）を含み、
少なくとも１個の位置決め装置（１６）によって少なくとも１個の作動要素（１２）に力を加えることができる制御装置（１０）。
【請求項２】
少なくとも１個の表示装置（１８）を自由にプログラムすることができることを特徴とする、請求項１記載の制御装置（１０）。
【請求項３】
少なくとも１個の表示装置（１８）が、少なくとも１個の表示装置（１８）の利用可能な表示区域を少なくとも１個の表示フィールド（２０、２６）に分割することができるようにプログラムされていることを特徴とする、請求項１〜２の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項４】
少なくとも１個の切り替え装置（１４）を、少なくとも１個の表示フィールド（２０）と対応させ、少なくとも１個の表示フィールド（２０）の領域で、少なくとも１個の作動要素（１２）又は少なくとも１個の切り替え装置（１４）に加えられる力によって起動することができることを特徴とする、請求項３記載の制御装置（１０）。
【請求項５】
少なくとも１個の切り替え装置（１４）が、プッシュボタン、スイッチ、接触感応フォイルなどを含むことを特徴とする、請求項１〜４の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項６】
少なくとも１個の表示装置（１８）によって少なくとも１個のグラフィックオブジェクト（２４）を表示することができることを特徴とする、請求項１〜５の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項７】
少なくとも１個のグラフィックオブジェクト（２４）が、英数字、グラフィックシンボル、イメージなどを表すことを特徴とする、請求項６記載の制御装置（１０）。
【請求項８】
少なくとも１個の位置決め装置（１６）が、弾性要素、ゴム製十字部材（２２）、電気機械的アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、圧電アクチュエータなどを含むことを特徴とする、請求項１〜７の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項９】
少なくとも１個の開口を有する中空ボディ（３４）を含むことを特徴とする、請求項１〜８の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項１０】
少なくとも１個の作動要素（１２）が中空ボディ（３４）の中で少なくとも一つの空間方向に誘導されることを特徴とする、請求項９記載の制御装置（１０）。
【請求項１１】
少なくとも一つの空間方向への少なくとも１個の作動要素（１２）の動きがリミットストップ要素（３６）によって制限されることを特徴とする、請求項１０記載の制御装置（１０）。
【請求項１２】
オペレータアイランド（２８）に組み込まれていることを特徴とする、請求項１〜１１の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項１３】
オペレータアイランドが少なくとも１個の操作要素（３０、３２）を含むことを特徴とする、請求項１２記載の制御装置（１０）。
【請求項１４】
少なくとも１個の操作要素（３０、３２）が、プッシュボタン、スイッチ、ノブなどを含むことを特徴とする、請求項１３記載の制御装置（１０）。
【請求項１５】
少なくとも１個の操作要素（３０、３２）の少なくとも一つの機能及び／又は少なくとも１個の操作要素（３０、３２）の少なくとも一つの状態を少なくとも１個の表示装置（１８）で視覚化することができることを特徴とする、請求項１３〜１４の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項１６】
少なくとも１個の表示装置（１８）が、タッチパッド上での選択を支持する少なくとも１個の補助タッチセンサを含むことを特徴とする、請求項１〜１５の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項１７】
少なくとも１個の補助タッチセンサが、少なくとも１個の表示装置（１８）の表示面の凹部及び／又は隆起部分として形成されていることを特徴とする、請求項１６記載の制御装置（１０）。
【請求項１８】
少なくとも１個の補助タッチセンサが、点、線、ゴム製十字部材、プラスチック製十字部材などとして形成されていることを特徴とする、請求項１６〜１７の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項１９】
少なくとも１個の表示装置（１８）が円形、多角形などであることを特徴とする、請求項１〜１８の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項２０】
少なくとも１個の表示装置（１８）が、液晶表示装置（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光ダイオードアレイ、有機発光ダイオードアレイなどを含むことを特徴とする、請求項１〜１９の１項記載の制御装置（１０）。
【請求項２１】
自動車、航空機、船舶などの制御要素としての、請求項１〜２０の少なくとも１項記載の制御装置（１０）の使用。
【請求項２２】
パワーウィンドウ、子供用誤操作防止装置、照明装置、温度調節器、オーディオシステム、ビデオシステム、電話システム、ギヤシフトセレクタ、サンルーフ、換気用ルーフ、ソーラルーフ、車の座席、コンピュータシステムなどのための制御要素としての、請求項１〜２０の少なくとも１項記載の制御装置（１０）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚フィードバックのある制御装置及び請求項１及び２１の前段部分に記載の特徴を有する制御装置の使用に関する。
【０００２】
種々の切り替え機能を起動するための多数の異なる制御装置が当該技術で公知である。組み込み表示装置を備えた多機能制御装置は、タッチセンサ、たとえば表示装置表面に配置される透明な接触感応フォイルを表示装置に組み込むことによって具現化することができる。このような制御装置は主にＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）で使用されている。
【０００３】
不都合なことに、この種の従来の制御装置は、特に小さな表示サイズの場合に高価であり、また、表示装置との連続的な視覚的接触を確立することができない場合に操作安全性の向上にとって特に望ましい触覚フィードバックを含まない。これは、安全性の理由から重要であるかもしれないように、自動車などを操作する際又は視覚的表示を連続的に観察しなければならない他の活動の際に特に必要である。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、前記欠点を未然に防ぐこと、及び従来の装置よりも安全に操作することができ、異なる用途でフレキシブルに使用することができる制御装置を提供することである。
【０００５】
この目的は、本発明により、請求項１の前段部分に記載の特徴を有する制御装置によって達成される。特に、触覚フィードバックのある本発明の制御装置は、少なくとも１個の作動要素、少なくとも１個の切り替え装置及び少なくとも１個の位置決め装置を含む。少なくとも１個の作動要素を、少なくとも一つの自由度で変位させることができる。少なくとも１個の作動要素は、少なくとも１個の表示装置を含む。少なくとも１個の位置決め装置によって少なくとも１個の作動要素に力を加えることができる。本発明の装置は、接触感応フォイルをなくすことによって改善された表示品質を提供する比較的廉価な設計を表す。特定の利点は、制御装置の操作要素への触覚フィードバックであり、したがって、特に自動車分野で求められるように、この操作要素をより安全に取り扱うことができる。また、機械的設計が長期的安定性を提供する。
【０００６】
本発明の好ましい実施態様によると、少なくとも１個の表示装置は、自由にプログラムすることができる。有利なことには、この手法は、特に多機能制御装置として使用される場合、高度にフレキシブルな用途を可能にする。
【０００７】
本発明のもう一つの有利な実施態様によると、少なくとも１個の表示装置は、少なくとも１個の表示装置の利用可能な表示区域を少なくとも１個の表示フィールドに分割することができるようにプログラムすることができる。このようにして、任意の数の情報又は切り替えフィールドを具現化することができ、そのため、本発明の制御装置を用いて一以上の制御機能を実現することができるようになる。有利なことには、少なくとも１個の切り替え装置を、少なくとも１個の表示フィールドと対応させ、少なくとも１個の表示フィールドの領域で少なくとも１個の作動要素又は少なくとも１個の切り替え装置に加えられる力によって起動することができる。このようにして、制御機能と切り替え機能とを有利なようにリンクさせることができ、そのため、異なる数の切り替え機能を制御装置によって具現化することができるようになる。特に、少なくとも１個の切り替え装置が起動されるとき、たとえば切り替え装置の圧点又は弾力によって触覚フィードバックを提供することができる。
【０００８】
本発明のもう一つの有利な実施態様によると、少なくとも１個の切り替え装置は、プッシュボタン、スイッチ、接触感応フォイルなどを含むことができる。前述の要素は、制御装置に容易に組み込むことができ、そのため、多様な切り替え機能を有利なように具現化することができるようになる。
【０００９】
本発明のさらに別の有利な実施態様によると、少なくとも１個のグラフィックオブジェクトを少なくとも１個の表示装置によって表示することができ、その場合、少なくとも１個のグラフィックオブジェクトは、英数字、グラフィックシンボル、イメージなどであることができる。このようにして、表示される制御機能の容易な理解のために多様な光学情報パターンを設計することができる。
【００１０】
本発明のさらに別の有利な実施態様によると、少なくとも１個の位置決め装置は、弾性要素、ゴム製十字部材、電気機械的アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、圧電アクチュエータなどを含むことができる。本発明の制御装置は、前記要素によって特に容易に具現化することができる。特に、少なくとも１個の起動要素は、その初期状態に戻ることができる。有利なことには、ゴム製十字部材の形状の弾性要素を使用することにより、少なくとも１個のグラフィックオブジェクトの選択のための触覚誘導機能を容易に具現化することができ、その場合、ゴム製十字部材は、少なくとも１個の作動要素が起動されている間、少なくとも１個の表示フィールドの領域で小さな対抗力を加える。
【００１１】
本発明のもう一つの有利な実施態様によると、制御装置は、少なくとも１個の開口を有する中空ボディを含むことができ、その場合、少なくとも１個の作動要素を中空ボディの中で少なくとも一つの空間方向に誘導することができる。このように、制御装置は、簡単なやり方で具現化し、操作することができる。有利なことには、少なくとも一つの空間方向への少なくとも１個の作動要素の動きは、リミットストップ要素によって制限される。有利なことには、これは、少なくとも１個の作動要素の再現可能なホームポジションを画定する。少なくとも１個のリミットストップ要素は、たとえば、突起として具現化することもできるし、電気機械的アクチュエータとして具現化することもできる。
【００１２】
本発明のもう一つの有利な実施態様では、制御装置は、オペレータアイランド（集中操作パネル）に組み込むことができる。これは、機能的グループで容易にアレンジすることができる制御装置の多くの有利な用途を提供する。有利なことには、オペレータアイランドは、少なくとも１個の操作要素を含み、その場合、少なくとも１個の操作要素は、プッシュボタン、スイッチ、ノブなどであることができる。多くの簡単な制御機能をこの方法で具現化することができる。
【００１３】
有利なことには、少なくとも１個の操作要素の少なくとも一つの機能及び／又は少なくとも１個の操作要素の少なくとも一つの状態を少なくとも１個の表示装置で視覚化することができる。これは、特に高度な操作安全性を提供する。
【００１４】
本発明のもう一つの有利な実施態様によると、少なくとも１個の表示装置は、タッチパッド上での選択を支持する少なくとも１個の補助タッチセンサを含むことができ、その場合、少なくとも１個の補助タッチセンサは、少なくとも１個の表示装置の表示面の凹部及び／又は隆起部分として形成することができる。これは、特に制御装置との視覚的接触が限られる場合、特に高度な操作安全性を提供する。有利なことには、少なくとも１個の補助タッチセンサは、好ましい触覚性を有する補助タッチセンサを作り出す点、線、ゴム製十字部材、プラスチック製十字部材などとして形成される。
【００１５】
本発明のさらに別の有利な実施態様によると、少なくとも１個の表示装置は、円形、多角形などであることができる。得られる多数の設計オプションは、意図された用途にとって特に有利な性質を提供することができる。
【００１６】
最後に、本発明の有利な実施態様によると、少なくとも１個の表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、発光ダイオードアレイ、有機発光ダイオードアレイなどを含むことができる。これは、有利なことに、電力消費を最小限にし、非常に小さな設置空間しか要しない。加えて、本発明の手段は、少なくとも１個の装置の異なる設計を容易にする。
【００１７】
有利なことには、本発明の制御要素は、自動車、航空機、船舶などの制御要素として使用することができる。なぜならば、これらの分野は、制御要素の安全な操作が特に有利である多くの用途を有するからである。
【００１８】
そのうえ、本発明の制御要素は、有利なことには、パワーウィンドウ、子供用誤操作防止装置、照明装置、温度調節器、オーディオシステム、ビデオシステム、電話システム、ギヤシフトセレクタ、サンルーフ、換気用ルーフ、ソーラルーフ、車の座席、コンピュータシステムなどのための制御要素として使用することができる。なぜならば、制御要素に固有のフレキシブルさが前述の用途に特に有利であるからである。
【００１９】
本発明のさらなる好ましい実施態様は、従属項でさらなる特徴として記載されている。
【００２０】
以下、対応する図面を参照しながら本発明の典型的な実施態様をさらに詳細に記載する。
【００２１】
図１は、本発明の制御装置１０の実施態様の正面図（図１ａ）及び側面図（図１ｂ）を概略的に示す。制御装置１０は、開口を有する中空ボディ３４の内側で垂直方向に表示装置１８とともに動くように誘導される作動要素１２を含み、垂直方向の動きは、図１ｂに示すように、突起として具現化された２個のリミットストップ要素３６によって垂直方向に制限される。作動要素１２は、作動要素の下に配置されたゴム製十字部材２２（図１ａ）の形状の弾性要素として具現化されている位置決め装置１６（図１ｂ）によってホームポジションに保持されている。作動要素１２は、作動要素１２に加えられる力により、一つの平行移動自由度及び二つの回転自由度で変位させることができる。平行移動自由度は、図１ｂに示す垂直線によって提供される。二つの回転自由度の回転軸は、作動要素１２の前面に対して平行な面に位置する２本の相互に直交する直線によって形成される。２本の直線は、作動要素１２の各辺に対して平行に延び、それにより、図１ａに示すように表示装置１８の表示面が分割されたものである４個の表示フィールド２０の間の分離線を形成する。４個の表示フィールド２０の１個の領域で作動装置１２に圧力が加えられると、作動要素１２は、二つの回転動と一つの平行移動とを同時に実行する。対応する表示フィールド２０にもっとも近い作動要素１２の隅が、この表示フィールド２０と対応する切り替え装置１４の方向に沈み込み、それにより、切り替え装置１４がプッシュボタンとして具現化される。対応する力が作動装置１２に加えられて、そのため、作動装置１２の各領域が、切り替え機能を発動させるのに十分なほど沈み込むと、対応する切り替え装置１４が起動されるようになる。ゴム製十字部材２２（図１ａ）としての弾性要素の具現化が有利なことには誘導機能を提供して、それにより、作動要素１２の動きが、起動位置にもっとも近く位置する表示フィールド２０又は対応する切り替え装置１４の方向へと向けられる。本発明の制御手段は、操作安全性を現在の装置の操作安全性よりも改善して、そのため、特に視覚的接触が限られる又は存在しない場合でも、制御装置１０を確実に操作することができるようになる。
【００２２】
図２は、自動車内の温度調節器のための本発明の制御装置１０であって、作動要素１２と、作動装置１２と接続されかつ自由にプログラムすることができる表示装置１８と、ともにオペレータアイランド２８に組み込まれている制御装置１０を示す。図示する典型的な実施態様では、表示要素１８の表示面は、制御装置１０の異なる機能を表すことができる５個の表示フィールド２０及び２６に分割されている。表示フィールド２０は、対応する機能を英数字記号の形態のグラフィックオブジェクト２４として表示することができる。表示フィールド２０は、いわゆるソフトキーを形成する。これらは、ソフトウェアによって所望のやり方で割り当て、改変することができる多機能制御要素である。図２に示すように、ステアリングホイール、ボディ、フロアスペース及び座席のための温度制御がこれらの表示フィールド２０に割り当てられ、各表示フィールド２０の区域で作動要素１２を押すことによって選択し、起動することができる。表示フィールド２０に対応する機能の一つが起動されると、その対応する機能が１個のさらなる表示フィールド２６内でグラフィックオブジェクトによって視覚化される。図２に示す典型的な実施態様では、起動された機能は、座席ヒータのための温度制御を表している。所望の温度は、ノブとして具現化され、オペレータアイランド２８に位置する操作要素３２によって変更することができる。対応する表示フィールド２６の区域は、操作要素３２に隣接する作動要素１２の縁まで延びて、そのため、操作要素３２を、ユーザによって選択された対応する機能と間違いなく対応させることができるようになっている。オペレータアイランド２８は、プッシュボタンとして具現化された３個のさらなる操作要素３０を含み、これらのプッシュボタンにも、対応する切り替え機能を割り当てることができる。本発明の制御装置１０は、比較的低いコストで高度な操作安全性及びフレキシブルさを提供し、それが多くの用途を開拓する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】触覚フィードバックのある制御装置を示す図であり、（ａ）は正面図で、（ｂ）は側面図である。
【図２】オペレータアイランドに組み込まれている、作動中の温度調節器用の制御装置である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  制御装置
１２  作動要素
１４  切り替え装置
１６  位置決め装置
１８  表示装置
２０  表示フィールド
２２  ゴム製十字部材
２４  グラフィックオブジェクト
２６  グラフィックオブジェクトを含む表示フィールド
２８  オペレータアイランド（集中操作パネル）
３０  操作要素
３２  操作要素
３４  中空ボディ
３６  リミットストップ要素
【図１】
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【図２】
2006516776.tif 000004
【国際調査報告】
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2006516776.tif 000008
2006516776.tif 000009
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