[发明专利]用于提供触觉反馈的曲面触摸显示装置及其方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及一种曲面显示装置。本发明更特别涉及一种用于提供触觉反馈的曲面显示装置。

背景技术

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。

在该背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。