用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置及其方法。该曲面触摸显示装置包括：曲面屏幕，在该曲面屏幕中显示图像；投影仪，包括向该曲面屏幕照射红外线的红外线辐照器；红外摄像机，拍摄从该曲面屏幕反射的红外图像；超声波阵列模块，包括多个超声波发生器，该多个超声波发生器产生空气传播的超声波；以及控制器，基于红外图像确定该曲面屏幕上的触点，并控制超声波阵列模块的操作以产生朝向该触点的空气传播的超声波。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种曲面显示装置。本专利技术更特别涉及一种用于提供触觉反馈的曲面显示装置。
技术介绍
诸如小键盘、拨号盘以及触摸屏等各种输入装置，已被用于控制车辆的各种功能。近年来，人们尝试将触摸显示装置应用到仪表群或音频-视频导航(AVN)系统中，以改善用户的操作触摸和车辆设计。人们已经对将背面投影型的触摸显示装置应用到车辆的曲面上进行研究。该背面投影型的触摸显示装置利用布置在屏幕背面的投影仪来投射图像。 使用红外线的常规触摸显示装置包括:用于显示图像的显示装置、用于向图像显示部分照射红外线的红外线辐照器、以及用于感测从所述图像显示部分反射的红外线的红外摄像机。 作为被包含在利用红外线的传统触摸显示装置中的显示装置，已经使用了用于通过利用投影仪在屏幕上显示图像的屏幕显示装置、包括利用液晶来显示图像的液晶面板的液晶显示器(LCD)装置、以及用于将光照射到液晶面板的背光单元。 然而，如果当用户操作触摸显示装置时，反馈没有提供给用户，则用户需要用眼睛盯着屏幕。因此，在车辆中安装触摸显示装置的情况下，如果不提供与触摸相对应的反馈，则驾驶者的视线可能会分散。 传统的触摸显示装置利用电动机或压电元件提供触觉反馈。然而，在利用电动机的情况下，存在一定的问题:随着电动机的驱动会产生噪声，因此其市售性变差。在利用压电元件的情况下，压电元件必须由透明材料制成以便使用投影仪。然而，这种透明材料的成本很高。 在该
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部分公开的上述信息仅用于增强对本公开的
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的理解，并且因此它可能包含不构成该国的本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置，其具有利用空气传播的超声波来提供触觉反馈的优点。 本专利技术的一个示例性实施例提供一种用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置，该曲面触摸显示装置包括:曲面屏幕，在该曲面屏幕中显示图像；投影仪，包括向曲面屏幕照射红外线的红外线辐照器；红外摄像机，拍摄从曲面屏幕反射的红外图像；超声波阵列模块，包括多个超声波发生器，该多个超声波发生器产生空气传播的超声波；以及控制器，基于红外图像确定曲面屏幕上的触点，并控制超声波阵列模块的操作以产生朝向触点的空气传播的超声波。 如果该触点在曲面屏幕上移动，则控制器可以控制超声波阵列模块的操作以根据移动路径产生超声波。 曲面触摸显示装置还可以包括根据控制器的控制指令执行应用程序功能的应用程序驱动器。 显示在曲面屏幕上的图像可以包括配置有多个可选择对象的用户界面，并且如果该触点位于所述多个对象之外的区域内，则控制器可以控制超声波阵列模块的操作以产生对应于第一数量次数的空气传播的超声波。 如果该触点与多个对象中的任一个对象相对应，则控制器可以控制超声波阵列模块的操作以产生与第二数量次数相对应的空气传播的超声波，并产生用于驱动被映射到所选择对象的应用程序功能的控制指令。 曲面屏幕可被安装在车辆的仪表板中。 本专利技术的一个示例性实施例提供一种用于通过安装在车辆中的曲面触摸显示装置向用户提供触觉反馈的方法，该方法包括:将红外线照射到曲面屏幕；拍摄从曲面屏幕反射的红外图像；基于红外图像确定触点；以及产生朝向该触点的空气传播的超声波。 该方法还可以包括:确定该触点是否在曲面屏幕上移动；以及如果该触点在曲面屏幕上移动，则根据移动路径产生空气传播的超声波。 将红外线照射到曲面屏幕可以包括投射图像。 该方法还包括:如果图像包括配置有多个可选择对象的用户界面，则确定该触点是否与多个对象中的任一个对象相对应；如果该触点位于多个对象之外的区域内，则产生与第一数量次数相对应的空气传播的超声波；以及如果该触点与多个对象中的任一个对象相对应，则产生与第二数量次数相对应的空气传播的超声波。 该方法还可包括:如果该触点与多个对象中的任一个对象相对应，则产生用于驱动被映射到所选择对象的应用程序功能的控制指令。 【附图说明】 图1是根据本专利技术一个示例性实施例的用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置的不意图； 图2是示出根据本专利技术一个示例性实施例的曲面屏幕的概念图； 图3是示出根据本专利技术一个示例性实施例的用于提供触觉反馈的方法的流程图。 【具体实施方式】 在下文中将参照附图更详细地描述本专利技术，在附图中示出本专利技术的示例性实施例。如本领域技术人员应该知道的，在此描述的实施例还可以各种不同的方式进行修改，所有这些都不脱离本专利技术的精神或保护范围。 这些附图和说明实质上应被认为是说明性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。 另外，为了更好地理解和便于描述，附图中示出的每个配置被任意地显示，但是本专利技术并不限于此。 图1是根据本专利技术一个示例性实施例的用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置的示意图。 如图1所示，根据本专利技术一个示例性实施例的用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置100包括曲面屏幕10，在该曲面屏幕10中显示图像:包含红外线辐照器的投影仪20，其向曲面屏幕10照射红外线。红外摄像机50拍摄从曲面屏幕10反射的红外图像。超声波阵列模块60包括多个超声波发生器62，超声波发生器62产生空气传播的超声波(airborneultrasonic wave)。控制器70基于红外图像确定曲面屏幕10上的触点，并控制超声波阵列模块60的操作以产生朝向触点的空气传播的超声波。 根据车辆的内部设计，可以在车辆的仪表板中安装曲面屏幕10。 投影仪20将图像投射到曲面屏幕10。在曲面屏幕10和投影仪20之间布置非球面镜30和反射镜40。从投影仪20投射的图像经非球面镜30反射到反射镜40。从反射镜40反射的图像被投射到曲面屏幕10并随后显示给用户。 可以根据曲面屏幕10的曲率值来制造非球面镜30。 投影仪20中包含的红外线辐照器将红外线照射到曲面屏幕10。从红外线辐照器照射出的红外线经非球面镜30被反射到反射镜40。从反射镜40反射的红外线被照射到曲面屏幕10。 当用户的手H触碰曲面屏幕10上的任一点时，红外摄像机50拍摄从曲面屏幕10反射的红外图像。 超声波阵列模块60包括多个产生空气传播的超声波的超声波发生器62。在用户的手H触及曲面屏幕10上任一点的状态下，当空气传播的超声波到达曲面屏幕10时，用户可以检测到压力的变化。也就是说，通过利用被称为声辐射压力的超声波现象，为用户提供触觉反馈。 控制器70可以通过由程序执行的一个或多个微处理器来实现。该程序可以包括用于执行包含在根据本专利技术一个示例性实施例的用于提供触觉反馈的方法中的每个步骤的一系列命令，后面将进一步描述。 控制器70基于反射的红外图像来确定触点。当用户的手H触摸曲面屏幕10上的任一点时，控制器70确定触点。控制器70控制超声波阵列模块60的操作，以产生朝向触点的空气传播的超声波。也就是说，控制器70控制超声波阵列模块60的操作，以便可以操作多个超声波发生器62中与触点相对应的超声波发生器。 图2是示出根据本专利技术一个示例性实施例的曲面屏幕的概念图。 参照图1和2，曲面屏幕10上所显示的图像可包括被配置成显示多个可选择的对象15的用户界面。 此外，根据本专利技术一个示例性实施例的用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置，所述曲面触摸显示装置包括：曲面屏幕，在所述曲面屏幕中显示图像；投影仪，包括向所述曲面屏幕照射红外线的红外线辐照器；红外摄像机，拍摄从所述曲面屏幕反射的红外图像；超声波阵列模块，包括多个超声波发生器，所述多个超声波发生器产生空气传播的超声波；以及控制器，基于所述红外图像确定所述曲面屏幕上的触点，并控制所述超声波阵列模块的操作以产生朝向所述触点的空气传播的超声波。

【技术特征摘要】
2013.09.25 KR 10-2013-01140521.一种用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置，所述曲面触摸显示装置包括: 曲面屏幕，在所述曲面屏幕中显示图像； 投影仪，包括向所述曲面屏幕照射红外线的红外线辐照器； 红外摄像机，拍摄从所述曲面屏幕反射的红外图像； 超声波阵列模块，包括多个超声波发生器，所述多个超声波发生器产生空气传播的超声波；以及 控制器，基于所述红外图像确定所述曲面屏幕上的触点，并控制所述超声波阵列模块的操作以产生朝向所述触点的空气传播的超声波。2.如权利要求1所述的装置，其中如果所述触点在所述曲面屏幕上移动，则所述控制器控制所述超声波阵列模块的操作以便根据移动路径产生超声波。3.如权利要求1所述的装置，其中所述曲面触摸显示装置还包括应用程序驱动器，所述应用程序驱动器根据所述控制器的控制指令执行应用程序功能。4.如权利要求3所述的装置，其中显示在所述曲面屏幕上的图像包括配置有多个可选择对象的用户界面，并且如果所述触点位于所述多个对象之外的区域内，则所述控制器控制所述超声波阵列模块的操作以产生第一数量的空气传播的超声波。5.如权利要求4所述的装置，其中如果所述触点与所述多个对象中的任一个对象相对应，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钟福，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR