DE10126670A1

DE10126670A1 - Electric circuit switch for a motor vehicle comprises vibration or audible signal from piezoelectric element used in touch-pad to generate operating signal

Info

Publication number: DE10126670A1
Application number: DE2001126670
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schambeck
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-05

Abstract

The circuit includes an operating unit (21), such as a touch pad or touch-screen, comprising a piezoelectric element for generating an operating signal. A response signal is generated by a unit (23) that comprises a device for generating a periodic electrical signal that is connected to the piezoelectric element so that the periodic electrical signal excites vibration. The oscillation produces an audible acoustic signal. The piezoelectric element may be integrated in a vehicle interior. An Independent claim is also included for a method of generating a haptic and/or acoustic signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung und ein Ver fahren zur Erzeugung eines Antwortsignals, um einem Benutzer einer Betätigungseinheit eine Rückmeldung für die Betätigung der Betätigungseinheit zu geben.The invention relates to an electrical circuit and a Ver drive to generate a response signal to a user an actuation unit provides feedback for the actuation to give the actuator.

Konventionelle elektrische Schalter, wie sie heutzutage in Au tomobilen eingesetzt werden, weisen ein Betätigungselement auf, das bei seiner Betätigung einen bestimmten Weg zurücklegt. Der Widerstand, der dabei überwunden werden muß, kann so einge stellt werden, daß der Benutzer allein über den Kraft-Weg- Verlauf erkennt, ob er den elektrischen Schalter betätigt hat.Conventional electrical switches, such as those in Au tomobiles are used have an actuating element, that covers a certain distance when it is operated. The Resistance that has to be overcome in this way can arise that the user can use the force-displacement History recognizes whether he has actuated the electrical switch.

Konventionelle elektrische Schalter haben jedoch bedingt durch den Betätigungsweg und aufgrund der weiteren Schalterbauteile, wie elektrische Kontakte und Gehäuse, eine bestimmte Baugröße. Deshalb können sie nicht ohne weiteres an Orten eingesetzt wer den, die wenig Bautiefe bieten, insbesondere in Bereichen mit dahinterliegenden funktionalen Einheiten wie bei Radioblenden, Aschenbecherblenden, Airbagabdeckungen usw.Conventional electrical switches have however due to the actuation path and due to the other switch components, such as electrical contacts and housings, a certain size. Therefore they cannot be used in places without further ado those that offer little depth, especially in areas with underlying functional units such as radio panels, Ashtray covers, airbag covers, etc.

Zudem beeinflussen konventionelle Schalter das optische Er scheinungsbild des Fahrzeuginnenraums oft in einer unerwünsch ten Weise. Insbesondere entstehen sogenannte Spaltbilder, das heißt die Schalter unterteilen das einheitliche Erscheinungs bild durchgehender designrelevanter Oberflächen.Conventional switches also influence the optical Er appearance of the vehicle interior often in an undesirable th way. In particular, so-called slit images arise is called the switch subdivide the uniform appearance image of continuous design-relevant surfaces.

Als Betätigungselemente für elektrische Schalter oder als Sig nalgeber für andere Anwendungen sind bereits piezoelektrische Betätigungselemente vorgeschlagen worden. Unter Krafteinwirkung erzeugen derartige Betätigungselemente ein elektrisches Signal, welches als Betätigungssignal verwendet werden kann. As actuators for electrical switches or as Sig Sensors for other applications are already piezoelectric Actuators have been proposed. With force such actuators generate an electrical signal, which can be used as an actuation signal.

US 5,212,473 beschreibt eine Computertastatur, bei der die ein zelnen Tasten jeweils ein piezoelektrisches Betätigungselement aufweisen. Um dem Benutzer eine Rückmeldung zu geben, wenn die Betätigung einer Taste erkannt worden ist, erzeugt eine elek trische Schaltung ein Pulssignal. Das Pulssignal wird dem betä tigten piezoelektrischen Element zugeführt, so daß das Element einen fühlbaren mechanischen Puls erzeugt. Weiterhin beschreibt das Dokument, daß eine akustische, durch einen Lautsprecher ausgegebene Rückmeldung erzeugt wird, wenn die Betätigung des Elements erkannt worden ist.US 5,212,473 describes a computer keyboard in which the one individual buttons each have a piezoelectric actuator exhibit. To give the user feedback when the Pressing a key has been detected, generates an elec trical circuit a pulse signal. The pulse signal is actuated termed piezoelectric element, so that the element generates a tactile mechanical pulse. Furthermore describes the document that an acoustic, through a speaker output feedback is generated when pressing the Elements has been recognized.

Nachteilig an dem mechanischen Puls ist, daß er häufig nicht zuverlässig von dem Benutzer erkannt werden kann. Gerade des halb, weil piezoelektrische Betätigungselemente bei ihrer Betä tigung nur eine äußerst geringe Änderung ihrer Abmessungen er fahren, ist umgekehrt auch der durch Anlegung eines elektri schen Pulssignals erzeugbare mechanische Puls schwach.A disadvantage of the mechanical pulse is that it is often not can be reliably recognized by the user. Just that half because piezoelectric actuators during their actuation only a very small change in their dimensions driving, is the other way around by applying an electri mechanical pulse signal generated mechanical pulse weak.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Schaltung und ein Verfahren der eingangs genannten Art anzuge ben, die eine für den Benutzer gut erkennbare Rückmeldung er möglichen, selbst wenn an dem Betätigungsort nur wenig Platz in Betätigungsrichtung zur Verfügung steht. Insbesondere soll die Rückmeldung auch dann noch erkennbar sein, wenn das Betäti gungselement in eine dekorative oder anderen Zwecken dienende Struktur integriert ist.The object of the present invention is an electrical Circuit and a method of the type mentioned above ben, which provides a clearly recognizable feedback for the user possible, even if there is little space in the place of operation Actuation direction is available. In particular, the Acknowledgment can still be recognized even if the button is pressed element in a decorative or other purpose Structure is integrated.

Gemäß einem wesentlichen Gedanken der Erfindung wird durch die Betätigung einer Betätigungseinheit ein periodisches Antwort signal ausgelöst, das ein piezoelektrisches Element der Betäti gungseinheit zu einer Schwingung anregt. Aufgrund der Mehrzahl der Kontraktionen, die das Element während der Schwingung er fährt, kann insgesamt wesentlich mehr Energie in die Rückmel dung investiert werden. Auch dauert eine Schwingung deutlich länger als ein einzelner mechanische Puls. Weiterhin können die Eigenschaften des piezoelektrischen Elements und die Frequenz des Antwortsignals so aufeinander abgestimmt werden, daß das Element zu einer Resonanzschwingung angeregt wird, so daß die mechanische Schwingungsamplitude besonders groß ist.According to an essential concept of the invention, the Actuation of an actuation unit a periodic response signal triggered that a piezoelectric element of the actuator excitation unit to vibrate. Because of the majority of the contractions that the element undergoes during vibration drives, a lot more energy can go into the feedback investment. An oscillation also lasts significantly longer than a single mechanical pulse. Furthermore, the Properties of the piezoelectric element and the frequency the response signal to be coordinated so that the Element is excited to a resonance vibration, so that the mechanical vibration amplitude is particularly large.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt das piezoelektri sche Element das Betätigungssignal der Betätigungseinheit, ins besondere wenn die Betätigungseinheit betätigt wird, indem von außen eine Kraft auf das piezoelektrische Element ausgeübt wird.In a preferred embodiment, the piezoelectric generates cal element, the actuation signal of the actuation unit, ins especially when the operating unit is operated by externally exerted a force on the piezoelectric element becomes.

Insbesondere wird abhängig von der Art der Betätigung der Betä tigungseinheit eines von mehreren möglichen Antwortsignalen er zeugt. Beispielsweise kann abhängig von der Dauer des Betäti gungsdrucks auf das Betätigungselement ein unterschiedlicher Vibrationseffekt erzeugt werden. Parameter des Antwortsignals, das die Schwingung des Betätigungselements anregt, sind die elektrische Spannung, die Frequenz und der zeitliche Verlauf des Antwortsignals relativ zum Zeitpunkt der Betätigung. Insbe sondere kann das Antwortsignal früher oder später erzeugt wer den und/oder kann das Antwortsignal zeitlich unterbrochen (ge taktet) sein. Zur Erzeugung unterschiedlicher Antwortsignale können ein oder mehrere der Parameter variiert werden.In particular, depending on the type of actuation of the bet unit of one of several possible response signals testifies. For example, depending on the duration of the operation pressure on the actuator a different Vibrating effect are generated. Response signal parameters, that excites the vibration of the actuator are electrical voltage, the frequency and the time course of the response signal relative to the time of actuation. in particular in particular, the response signal can be generated sooner or later and / or the response signal can be interrupted in time (ge clocks). To generate different response signals one or more of the parameters can be varied.

Das Betätigungselement kann integraler Bestandteil von Dekor flächen sein, insbesondere in Kraftfahrzeugen.The actuator can be an integral part of decor be surfaces, especially in motor vehicles.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung bei spielhaft näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf die Ausfüh rungsbeispiele beschränkt. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained in a playful way. However, it is not on the execution limited examples. The individual figures of the drawing demonstrate:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für ein in eine mechanische Struktur integriertes piezoelektrisches Betätigungs element, Fig. 1 shows an embodiment of element integrated in a mechanical structure piezoelectric actuator,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine derartige Integration, Fig. 2 shows another embodiment example of such integration,

Fig. 3 das Prinzipschaltbild einer elektrischen Schaltung und Fig. 3 shows the schematic diagram of an electrical circuit and

Fig. 4 eine Struktur mit einer Sensorschicht und einer pie zoelektrischen Schicht. Fig. 4 shows a structure with a sensor layer and a pie zoelectric layer.

Fig. 1 zeigt eine Struktur 10 mit einer Mehrzahl von miteinan der verbundenen Schichten 5, 7, 9, 11. Die Schicht 11 bildet beispielsweise eine Dekoroberfläche 13 zur optischen Gestaltung eines Fahrzeuginnenraums, etwa mittels Zierleisten, Abdeckklap pen für ein Radio-Bedienteil oder für einen Aschenbecher, Ab deckungen eines in ein Lenkrad integrierten Airbag und/oder ei ner Dekorleiste. Die Schicht 9 und die Schicht 5 sind nicht von außen sichtbare Zwischenschichten, etwa Blindfurniere. Die Schicht 7 wird von einem Trägermaterial gebildet. Fig. 1 shows a structure 10 having a plurality of miteinan the bonded layers 5, 7, 9, 11. The layer 11 forms, for example, a decorative surface 13 for the optical design of a vehicle interior, for example by means of decorative strips, cover flaps for a radio control panel or for an ashtray, covers from an airbag integrated in a steering wheel and / or a decorative strip. Layer 9 and layer 5 are intermediate layers that are not visible from the outside, such as blind veneers. The layer 7 is formed by a carrier material.

Ein piezoelektrisches Betätigungselement 1 ist im Bereich der Schichten 5, 7 in die Struktur integriert. Das Element 1 er streckt sich nur entlang einem kleinen Abschnitt der Dekor oberfläche 13. Es hat beispielsweise eine Länge und Breite von wenigen Millimetern. Das Element 1 ist vorzugsweise aus einem keramischen piezoelektrischen Material hergestellt, das durch Anlegung einer Wechselspannung zu Schwingungen unterschied licher Frequenz angeregt werden kann. Zur elektrischen Kontak tierung ist das Element 1 mit einem Kontaktelement 3 verbunden. Das Kontaktelement 3 kann beispielsweise aus einem Material hergestellt sein, wie es für Platinen elektrischer Schaltungen verwendet wird. Alternativen sind zum Beispiel eine Folie oder ein Stanzgitter. Die elektrischen Kontakte sind in Fig. 1 nicht näher dargestellt. Das Kontaktelement 3 kann weiterhin zusätzliche elektrische und/oder elektronische Bauteile aufwei sen, etwa Bauteile einer Schaltung zum Empfangen des Betäti gungssignals von dem Element 1 und/oder zum Erzeugen des Ant wortsignals. Insbesondere kann, entsprechend wie in US 5,212,473 beschrieben, ein zusätzlicher Drucksensor zwischen dem Element 1 und dem Kontaktelement 3 angeordnet sein, der den Betätigungsdrucks auf das Element 1 detektiert und daraufhin die Erzeugung des Antwortsignals auslöst. Bei einer alternati ven, bevorzugten Ausführungsform löst jedoch das von dem Ele ment 1 erzeugte elektrische Betätigungssignal die Erzeugung des Antwortsignals aus, wie noch anhand von Fig. 3 beschrieben wird.A piezoelectric actuating element 1 is integrated in the structure in the area of the layers 5 , 7 . The element 1 he stretches only along a small portion of the decor surface 13th For example, it has a length and width of a few millimeters. The element 1 is preferably made of a ceramic piezoelectric material which can be excited to apply oscillations of different frequencies by applying an alternating voltage. For electrical contact processing, element 1 is connected to a contact element 3 . The contact element 3 can, for example, be made of a material such as is used for circuit boards in electrical circuits. Alternatives are, for example, a foil or a lead frame. The electrical contacts are not shown in detail in FIG. 1. The contact element 3 may also have additional electrical and / or electronic components, for example components of a circuit for receiving the actuation signal from the element 1 and / or for generating the response signal. In particular, as described in US Pat. No. 5,212,473, an additional pressure sensor can be arranged between the element 1 and the contact element 3 , which detects the actuating pressure on the element 1 and then triggers the generation of the response signal. In an alternative, preferred embodiment, however, the electrical actuation signal generated by the element 1 triggers the generation of the response signal, as will be described with reference to FIG. 3.

Durch Druck auf die Oberfläche 13 betätigt der Benutzer das Be tätigungselement 1. Bevorzugtermaßen sind die zwischen dem Ele ment 1 und der Oberfläche 13 liegenden Materialien nur in ge ringem Maße komprimierbar und übertragen deshalb die Kraft auf die Oberfläche 13 ohne erhebliche Dämpfung oder Verzögerung auf das Element 1. Umgekehrt dämpfen derartige Materialien das durch das Antwortsignal angeregte und durch die Schwingung des Elements 1 erzeugte Rückmeldungssignal nur geringfügig.By pressing on the surface 13 , the user actuates the actuating element 1 . The materials lying between the element 1 and the surface 13 are preferably only compressible to a slight extent and therefore transmit the force to the surface 13 without significant damping or delay to the element 1 . Conversely, such materials attenuate the feedback signal excited by the response signal and generated by the vibration of element 1 only slightly.

Beispielsweise beträgt die gesamte Dicke der Struktur 10 mit dem Kontaktelement 3 und dem Betätigungselement 1 weniger als 7 mm, insbesondere 4 bis 5 mm, wobei das Betätigungselement 1 ei ne Dicke von 0,5 bis 2 mm hat. Bei den entsprechend geringen Schichtdicken der zwischen dem Element 1 und der Oberfläche 13 liegenden Schichten 9, 11 sind diese auch ausreichend flexibel um eine ungehinderte Kraftübertragung während der Betätigung zu ermöglichen. Weiterhin kann wegen der geringen Gesamtdicke und des damit verbundenen geringen Platzbedarfs, mit wenigen Aus nahmen, an nahezu beliebigen Stellen des Innenraums eines Kraftfahrzeugs ein derartig integriertes Betätigungselement an geordnet werden.For example, the entire thickness of the structure 10 with the contact element 3 and the operating member 1 is less than 7 mm, especially 4 mm to 5, wherein the actuating member has 1 mm ei ne thickness of 0.5 to the second Given the correspondingly small layer thicknesses of the layers 9 , 11 lying between the element 1 and the surface 13 , these are also sufficiently flexible to enable unimpeded power transmission during operation. Furthermore, because of the small overall thickness and the associated small space requirement, with few exceptions, such an integrated actuating element can be arranged at almost any location in the interior of a motor vehicle.

Die durchgehende durch die Schicht 11 gebildete Dekoroberfläche 13 erlaubt ein einheitliches, ungespaltenes Erscheinungsbild. Damit der Benutzer weiß, an welcher Stelle der Oberfläche 13 er drücken muß, um das Element 1 zu betätigen, kann beispielsweise ein Symbol oder eine sonstige sichtbare Markierung auf der Oberfläche 13 angebracht sein. Trotz der Markierung ist das Er scheinungsbild der Oberfläche einheitlicher, als wenn sich das Element 1 bis zu der Oberfläche der Struktur erstreckt.The continuous decorative surface 13 formed by the layer 11 allows a uniform, uncleaved appearance. So that the user knows at which point on the surface 13 he has to press in order to actuate the element 1 , for example a symbol or some other visible marking can be attached to the surface 13 . Despite the marking, the appearance of the surface is more uniform than if the element 1 extends to the surface of the structure.

Aus unterschiedlichen Gründen kann es jedoch wünschenswert sein, dass sich ein zusätzliches, an das Betätigungselement 1 angrenzendes Kraftübertragungselement durch die Struktur in Richtung der Oberfläche 13 oder sogar bis zu der Oberfläche 13 erstreckt (Fig. 2). Beispielsweise kann das Kraftübertragungs element 2 eine LED aufweisen oder auf andere Weise beleuchtet sein. Auch müssen die Materialien der über dem Element 1 lie genden Schichten nicht speziell auf die Kraftübertragung ausge legt werden. Weiterhin wird durch das Kraftübertragungselement 2 die von dem Antwortsignal angeregte Schwingung des Elements 1 unmittelbar, ohne weitere dazwischen liegenden Schichten bis zur Oberfläche 13 übertragen. Zudem kann der durch das Kraft übertragungselement 2 gebildete Teil der Oberfläche in besonde rer Weise gestaltet sein, etwa ergonomisch gestaltet sein.For various reasons, however, it may be desirable to be that an additional, adjacent to the actuator 1 by the force transmission element structure in the direction of the surface 13 or even up extends to the surface 13 (Fig. 2). For example, the power transmission element 2 can have an LED or can be illuminated in some other way. Also, the materials of the layers lying above the element 1 do not have to be specifically designed for power transmission. Furthermore, the force transmission element 2 transmits the vibration of the element 1 excited by the response signal directly to the surface 13 without further layers in between. In addition, the part of the surface formed by the force transmission element 2 can be designed in a special manner, for example be designed ergonomically.

Fig. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild einer elektrischen Schal tung mit einer Betätigungseinheit 21, die ein piezoelektrisches Element aufweist. Die Einheit 21 ist über Signalleitungen 25 mit einem Prozessor 23 verbunden. Der Prozessor 23 übernimmt bevorzugtermaßen sowohl die Erkennung des von der Einheit 21 erzeugten Betätigungssignals als auch die Erzeugung des Ant wortsignals, welches durch das Betätigungssignal ausgelöst wird und über eine Treibereinheit 24 das piezoelektrische Element zu einer Schwingung anregt. Prinzipiell kann der Prozessor unmit telbar in der Nähe der Einheit 21 angeordnet werden. Es wird jedoch bevorzugt, einen bereits für andere Funktionen zur Ver fügung stehenden zentralen Prozessor 23 zu verwenden. Hierdurch können Kosten für einen zusätzlichen Prozessor gespart werden. Derartige Funktionen sind beispielsweise Steuerfunktionen für andere elektrische oder elektronische Bordsysteme von Fahrzeu gen, vorzugsweise im Karosseriebereich. Der Prozessor 23 ist daher über eine Leitungsverbindung 29 mit einem Bus 27 zur Übertragung von Daten und/oder Signale an andere, nicht näher dargestellte elektronische Steuereinheiten verbunden. Fig. 3 shows a schematic diagram of an electrical scarf device with an actuator 21 which has a piezoelectric element. The unit 21 is connected to a processor 23 via signal lines 25 . The processor 23 preferably takes over both the recognition of the actuation signal generated by the unit 21 and the generation of the response signal, which is triggered by the actuation signal and excites the piezoelectric element to oscillate via a driver unit 24 . In principle, the processor can be arranged directly in the vicinity of the unit 21 . However, it is preferred to use a central processor 23 that is already available for other functions. This can save costs for an additional processor. Such functions are, for example, control functions for other electrical or electronic on-board systems of vehicles, preferably in the body area. The processor 23 is therefore connected via a line connection 29 to a bus 27 for the transmission of data and / or signals to other electronic control units, not shown in detail.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Frequenz des Antwortsignals, welches das Betätigungselement zu einer Schwin gung anregt, so gewählt und auf das piezoelektrische Betäti gungselement abgestimmt, dass die Frequenz der Schwingung im hörbaren Frequenzbereich liegt. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer zusätzlich ein akustisches Rückmeldungssignal erhält. Er ist daher nicht darauf angewiesen, das Rückmeldungssignal durch seinen Tastsinn zu erfassen.In a preferred embodiment, the frequency of the Response signal, which the actuator to a Schwin excitation, selected and on the piezoelectric actuator tion element tuned that the frequency of the vibration in audible frequency range. This has the advantage that the User also receives an acoustic feedback signal. He is therefore not dependent on the feedback signal to grasp by his sense of touch.

Fig. 4 zeigt eine Struktur 31 mit einer Sensorschicht 37, die bei Berührung und/oder Druck auf die Oberfläche 43 einer Deck schicht 41 ein Betätigungssignal erzeugt. Eine piezoelektrische Schicht 33 zur Erzeugung eines Rückmeldungssignals für den Be diener ist durch eine Klebstoffschicht 35 mit der Sensorschicht 37 verbunden. Diese ist wiederum durch eine Klebstoffschicht 39 mit der Deckschicht 41 verbunden. Fig. 4 shows a structure 31 with a sensor layer 37 , the layer 41 generates an actuation signal when touched and / or pressure on the surface 43 of a cover. A piezoelectric layer 33 for generating a feedback signal for the operator is connected to the sensor layer 37 by an adhesive layer 35 . This is in turn connected to the cover layer 41 by an adhesive layer 39 .

Die Struktur 31 ist insbesondere ein Touch-Pad oder ein Touch- Screen und hat weitere, nicht näher dargestellte Struktur elemente, wie elektrische Kontakte und Leitungen und/oder opti sche Anzeigeelemente.The structure 31 is in particular a touch pad or a touch screen and has further structure elements, not shown, such as electrical contacts and lines and / or optical display elements.

Bevorzugtermaßen wird die Stelle, an der die Oberfläche 43 be rührt wird oder an der Druck auf die Oberfläche 43 ausgeübt wird, von der Sensorschicht 37 erkannt und ein jeweils entspre chendes Betätigungssignal erzeugt. Zum Beispiel ermöglicht die Struktur 31 eine Mehrzahl von Bedienungsarten eines Geräts oder Systems, wie Auswählen und/oder Bestätigen einer Aktion, Rollen (Scrolling) durch eine auf einem Bildschirm angezeigte Liste und Hervorheben einer angezeigten Information (z. B. Text). Als Antwort auf die verschiedenen Betätigungssignale wird jeweils ein eindeutig zugeordnetes Antwortsignal erzeugt, das die pie zoelektrische Schicht 33 zu einer für die jeweilige Betätigung typischen Schwingung anregt, die sich hinsichtlich ihrer Dauer, ihrer Frequenz und/oder ihrem Zeitverlauf von anderen möglichen Schwingungen unterscheidet.The point at which the surface 43 is touched or at which pressure is exerted on the surface 43 is preferably recognized by the sensor layer 37 and a corresponding actuation signal is generated in each case. For example, structure 31 enables a variety of device or system operations, such as selecting and / or confirming an action, scrolling through a list displayed on a screen, and highlighting displayed information (e.g., text). In response to the various actuation signals, a clearly assigned response signal is generated in each case, which excites the piezoelectric layer 33 to produce an oscillation which is typical for the respective actuation and which differs in terms of its duration, its frequency and / or its time profile from other possible oscillations.

Mögliche Anwendungen für die Struktur 31 liegen z. B. im Be reich der Computertechnik und der Steuerung von Informations displays in Kraftfahrzeugen. In Fahrzeugen bestehen häufig schlechte Sichtverhältnisse. Auch muß der Fahrer seinen Blick oft auf eine Strasse gerichtet halten, während er etwas betä tigt. Die Struktur 31 hat daher den Vorteil, dass der Bediener, ohne Blickkontakt halten zu müssen, feststellen kann, ob und ggf. welche Funktion er ausgelöst hat bzw. welches Menu er in einem zentralen Bordrechner ausgewählt hat.Possible applications for the structure 31 are e.g. B. in the field of computer technology and the control of information displays in motor vehicles. There is often poor visibility in vehicles. The driver also often has to keep his eyes on a street while doing something. The structure 31 therefore has the advantage that the operator can determine, without having to keep eye contact, whether and if so which function he has triggered or which menu he has selected in a central on-board computer.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schaltung zur Erzeugung eines Antwortsignals eine Treibereinheit auf, z. B. die Treibereinheit 24 gemäß Fig. 3. Die Treibereinheit ver stärkt ein eingehendes Antwortsignal, welches in Antwort auf ein Betätigungssignal erzeugt worden ist. Das verstärkte Signal ist ein periodisches Signal zur Erzeugung einer Schwingung in dem piezoelektrischen Element und weist Spannungsamplituden zweckmäßigerweise im Bereich von 150 bis 250 V auf. Bei derar tigen Spannungsamplituden ist die mechanische Schwingung des piezoelektrischen Elements besonders gut wahrnehmbar, selbst wenn das Element nicht die Bediener-Oberfläche der Betätigungs einheit bildet.In a preferred embodiment, the circuit for generating a response signal has a driver unit, e.g. B. The driver unit 24 shown in FIG. 3. The driver unit ver amplifies an incoming response signal which has been generated in response to an actuation signal. The amplified signal is a periodic signal for generating an oscillation in the piezoelectric element and expediently has voltage amplitudes in the range from 150 to 250 V. At such voltage amplitudes, the mechanical vibration of the piezoelectric element is particularly noticeable, even if the element does not form the operator surface of the actuation unit.

Claims

1. Electrical circuit, in particular for use in a motor vehicle, with:
an actuating unit ( 1 ; 21 ; 31 ) for generating an actuating signal, the actuating unit ( 1 ; 21 ; 31 ) having a piezoelectric element ( 1 ; 33 ), and
a unit ( 23 ) for generating a response signal triggered by the actuation of the operating unit ( 1 ; 21 ; 31 ), characterized in that the unit ( 23 ) has a device for generating a periodic electrical signal as the response signal and that the device is connected to the piezoelectric element ( 1 ; 33 ) to excite the element ( 1 ; 33 ) by the periodic electrical signal to a vibration.

2. Circuit according to claim 1, wherein the device and the piezoelectric element ( 1 ; 33 ) are designed so that the vibration generates an audible acoustic signal.

3. A circuit according to claim 1 or 2, wherein the piezoelectric element ( 1 ) comprises a ceramic piezoelectric material.

4. Circuit according to one of claims 1 to 3, wherein the piezoelectric element ( 1 ; 33 ) in a structure ( 10 ; 31 ) is integrated, which at least partially defines the interior of a vehicle.

5. Circuit according to one of claims 1 to 4, wherein the piezoelectric element ( 1 ; 33 ) in a structure ( 10 ; 31 ) is integrated, which has a continuous upper surface layer ( 11 ; 41 ), wherein by touching the surface layer ( 41 ) and / or by the action of force on the surface layer ( 11 ; 41 ) in the area of the underlying piezoelectric element ( 1 ) the actuation signal can be triggered.

6. Circuit according to one of claims 1 to 5, wherein the actuating unit ( 31 ) is a touch pad or a touch screen which can be actuated by touching and / or by force and thereby triggers the actuation signal.

7. Circuit according to one of claims 1 to 6, wherein the piezoelectric element ( 1 ) is designed to emit the actuation signal when force is applied.

8. A method for generating a haptic and / or acoustical signal, in particular in a motor vehicle, wherein
in response to the actuation of an actuating unit ( 1 ; 21 ; 31 ) a response signal is generated and
the response signal of the actuation unit ( 1 ; 21 ) is fed to generate the haptic and / or acoustic signal, characterized in that the response signal is a periodic electrical signal which is a piezoelectric element ( 1 ; 21 ) of the actuation unit ( 1 ; 21 ; 31 ) excited to vibrate.

9. The method according to claim 8, wherein one of several possible response signals is generated depending on the type of actuation of the actuation unit ( 1 ; 21 ; 31 ).

10. The method according to claim 9, wherein the actuating unit ( 31 ) has a surface ( 43 ), wherein depending on the point at which the upper surface ( 43 ) is touched and / or on the surface ( 43 ) a force is exercised, a respectively assigned actuation signal is generated, and a response signal characteristic of the actuation point is generated in response to the actuation signal.