CN105473986A - 用于在两个空间方向上检测位置的传感器和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在两个空间方向(x、y)上检测位置的传感器(100)，其中，传感器(100)具有传感器区(102)和操作器(104)。传感器区(102)具有第一行(106)和至少一个第二行(108)。这些行(106、108)具有在第一空间方向(x)上并排布置的传感器元件(110)。行(106、108)在横向于第一空间方向(x)取向的第二空间方向(y)上并排地布置。操作器(104)横向于第一空间方向(x)和第二空间方向(y)在第三空间方向(z)上与传感器区(102)间隔开地布置。操作器(104)以能在第一空间方向(x)和第二空间方向(y)上相对于传感器区(102)运动的方式实施。操作器(104)构造成用于影响传感器元件(110)的测量参量，其中，传感器元件(110)的信号表示出传感器元件(110)由操作器(104)覆盖的程度。

Description

用于在两个空间方向上检测位置的传感器和方法

技术领域

本发明涉及一种用于在两个空间方向上检测位置的传感器、一种用于在两个空间方向上检测传感器的操作器的位置的方法、一种相应的设备以及一种相应的计算机程序产品。

背景技术

可以无接触地检测两个能相对彼此运动地布置的构件的相对位置。例如可以感应式地检测相对位置。

DE102007015524A1描述了一种用于制造感应式阻尼元件的方法以及一种感应式涡流操作元件。

发明内容

在此背景下，本发明提供一种根据独立权利要求的用于在两个空间方向上检测位置的改进的传感器、用于在两个空间方向上检测传感器的操作器的位置的改进的方法、相应改进的设备以及相应改进的计算机程序产品。有利的设计方案由从属权利要求以及后续的描述中得到。

一行中的传感器元件可以沿该行检测对应件的位置。该位置通过算法也可以在传感器元件之间的数个位置处获知。在传感器元件的至少两个并排的行的情况下也可以横向于行地分辨出该位置。

通过传感器元件的至少两个行，传感器可以二维地检测操作器的位置。通过扩宽的检测区域可以利用单个传感器一次检测两个空间方向。用于在两个空间方向上检测位置的传感器包括如下特征：

具有第一行和至少一个第二行的传感器区，其中，这些行具有在第一空间方向上并排布置的传感器元件并且行在横向于第一空间方向取向的第二空间方向上并排布置；以及

操作器，其横向于第一空间方向和第二空间方向在第三空间方向上与传感器区间隔开地布置并且在第一空间方向和第二空间方向上相对于传感器区可运动地实施，其中，操作器构造成用于影响传感器元件的测量参量，其中，传感器元件的信号表示出传感器元件由操作器覆盖的程度。

传感器可以理解为非接触式传感器。例如，传感器可以基于感应、磁性、静电学或光电学来工作。传感器元件可以具有传感器面，基于传感器面产生信号。传感器元件可以具有被动的边缘。一行的传感器元件可以彼此直接相邻地布置。一行的传感器元件也可以彼此间隔开地布置。操作器可以具有作用面，该作用面基本上平行于传感器元件的传感器面地取向。信号可以是电信号。该信号可以以模拟方式或者以数字方式存在。覆盖度可以是传感器元件由操作器遮盖的程度。

在第一行与第二行之间可以布置有中间空间。通过中间空间，第一行的传感器元件的信号可以与第二行的传感器元件的信号有很大不同。由此可以改进对在第二空间方向上的运动的识别。

第二行与第一行相比可以具有更少的传感器元件。第二行可以短于第一行。由于较少的传感器元件可以避免未利用的传感器元件。

传感器元件可以是一样大的。由于传感器元件的相同类型的结构可以降低制造成本。

操作器能在第一轨迹、至少一个第二轨迹和连接轨迹上运动，其中，第一轨迹至少部分地在第一行的区域中延伸，第二轨迹至少部分地在第二行的区域中延伸并且连接轨迹将第一轨迹与第二轨迹连接起来。通过在这些轨迹上的引导可以排除在除连接轨迹以外的、轨迹之间的中间位置。由此可以发现传感器上的故障，这是因为轨迹之外的位置是不允许的。因此也可以提高测量精度，这是因为轨迹线形地在第一空间方向上延伸，并且在第二空间方向上的位置只在连接轨迹上检测到。

第一轨迹和/或第二轨迹可以是弯曲的，其中，传感器区至少在一个空间方向上是弯曲的。通过弯曲可以将操作器与传感器区之间的间距保持在预先给定的公差内。

操作器可以具有导电的材料并且/或者传感器元件可以构造为传感器线圈，其中，操作器尤其可以通过空气间隙与传感器区分开并且/或者可以构造成用于通过覆盖来减小传感器线圈的感应率并且减小的感应率以信号反映出来。通过对位置的感应式检测，操作器可以在无电接触的情况下实施。操作器可以是纯被动的。由此可以简化传感器的构造。

操作器可以具有第一子面和至少一个第二子面，其中，第一子面和第二子面彼此固定地布置并且第一子面的第一面重心与第二子面的面重心间隔开地布置。这些子面可以具有功能几何结构。几何结构可以是不同的。由于不同的子面，传感器元件的信号可以更为精确地反映出操作器的位置。

传感器区可以在第二空间方向上在第二行旁具有至少一个另外的行，其由在第一空间方向上并排布置的传感器元件构成。这些行可以构造为阵列。通过阵列可以实现大的检测区域。

用于在两个空间方向上检测传感器的操作器的位置的方法，其中，传感器具有传感器区和操作器，其中，传感器区具有第一行和至少一个第二行，这些行具有在第一空间方向上并排布置的面式传感器元件并且在横向于第一空间方向取向的第二空间方向上并排地布置，其中，操作器横向于第一空间方向和第二空间方向在第三空间方向上与传感器区间隔开地布置，并且在第一空间方向和第二空间方向上相对于传感器区可运动地实施，其中，操作器构造成用于影响传感器元件的测量参量，其中，传感器元件的信号表示出传感器元件由操作器覆盖的程度，该方法具有如下步骤：

读取传感器元件的信号；

在应用处理规定的情况下评估信号，以便确定操作器的位置；以及

将位置作为第一空间方向的第一坐标值和第二空间方向的第二坐标值来提供。

在评估步骤中，针对每一行可以对传感器元件的信号进行插值，以便针对每一行获得最大信号的值和坐标，并且可以从具有最大的值的行中选择出坐标，以便获得第一坐标值，并且可以对行的值进行插值，以便获得第二坐标值。通过交叉式的评估可以快速且简单地找到操作器的位置。

在评估步骤中，针对每一行可以选择出如下传感器元件，其信号示出在其行中最大的覆盖程度，并且在使用选择出的传感器元件的信号的情况下可以选择出示出最大覆盖程度的行，并且可以对所选择出的行的传感器元件的信号进行第一次插值，以便获得第一坐标值，并且在第一坐标值的范围中可以对在第二空间方向上相邻的行的传感器元件的信号进行第二次插值，以便获得第二坐标值。通过交叉式的评估可以快速且简单地找到操作器的位置。

在评估步骤中，传感器元件的信号作为对查询表的参引，以便从查询表中获得操作器的位置。通过经由查询表的评估可以以小的计算耗费来实现位置的足够高的精度。

在评估步骤中，在对存储在查询表中的值应用趋近算法的情况下可以确定位置。通过趋近算法可以提高位置找寻的精度。

此外，本发明还提供一种用于在两个空间方向上检测传感器的操作器的位置的设备，该设备构造成用于在相应的装置中执行或实施在此所介绍的方法的变型方案的步骤。本发明的任务也可以通过本发明的设备形式的实施变型方案来快速和高效地解决。

设备可以是如下电器，其处理传感器信号并且据此输出控制信号。该设备可以具有一个或多个合适的接口，接口可以以硬件方式和/或软件方式构造。在硬件方式的构造中，接口例如可以是集成电路的一部分，在集成电路中实现设备的功能。接口也可以是专用的集成电路回路或至少部分地由独立的结构元件构成。在软件方式的构造中，接口可以是例如在微控制器上与其他软件模块并存的软件模块。

带有程序代码的计算机程序产品也是有利的，程序代码可以存储在机器可读的载体，例如半导体存储器、硬盘存储器或者光学存储器上并且当程序在计算机或设备上实施时，程序代码用于执行根据前述实施形式之一的、用于在两个空间方向上检测传感器的操作器的位置的方法。

附图说明

本发明借助附图示例性地进一步阐述。其中：

图1示出了根据本发明的实施例的用于在两个空间方向上检测位置的传感器的视图；

图2示出了根据本发明的另一实施例的用于在两个空间方向上检测位置的传感器的视图；

图3示出了根据本发明的实施例的轨迹曲线的视图；

图4示出了根据本发明的实施例的操作器的优化级的视图；

图5示出了根据本发明的另一实施例的操作器的优化级的视图；

图6示出了根据本发明的实施例的用于在两个空间方向上检测位置的方法的流程图；以及

图7示出了根据本发明的实施例的用于在两个空间方向上检测位置的设备的框图。

在后续对本发明的优选实施例的描述中，对于在不同的附图中示出的并起类似作用的元件使用相同的或类似的附图标记，其中省去对这些元件的重复描述。

具体实施方式

对于具有自动变速器的车辆的选挡杆模块而言，目前针对自动级(主换挡路径)不仅需要沿行驶方向的运动方向，而且附加地需要沿侧向方向的运动，以便例如能够切换到手动换挡路径(触控式换挡路径)中。

为此需要传感器装置，其能够识别二维的位移和/或角度。

感应式选挡杆模块可以具有传感器装置，该传感器装置由两个独立的一维传感器区组成。机械式解决方案可以将第一运动方向偏转到第一传感器区，并将第二运动方向偏转到第二传感器区。例如，第一运动方向是用于自动换挡路径(主换挡路径)的圆形轨迹，第二运动方向是用于触控式换挡路径(加、减)的线形轨迹。

在此所介绍的方案代替两个独立的操作元件地仅需要一个以二维的方式起作用的操作元件。由此降低成本，这是因为可以取消操作器。这两个运动方向不必再麻烦地通过机械装置偏转到两个一维的运动上。此外，通过取消昂贵的机械装置和降低结构费用来降低成本。停止运作的几率也得到降低。可以防止不易察觉的故障，这是因为用于触控式换挡路径的操作元件被取消并且因此不再能够脱出。

介绍一种感应式传感器装置，其仅使用一个操作器，该操作器可以在两个维度上运动。为此使用二维的传感器区。

在图1和图2中介绍了带有二维位移检测的感应式传感器单元的实施例。在此使用可以在两个方向上运动的操作器。此外不再需要两个一维的传感器区，而是需要一个二维的传感器区。此外，在图6中介绍了扩展的评估方法，该评估方法由传感器信号获知在X方向和Y方向上的两个位移信号并且由所述位移信号获知推导出的操作器位置。

操作器也可以由多个位于共同的载体上的操作元件组成。通过该布置方案，操作元件的间距能够在设计上进行改变，以便能够优化传感器信号。替选地或补充地，传感器线圈间距可以改变。

图1示出了根据本发明的实施例的用于在两个空间方向x、y上检测位置的传感器100的视图。传感器100具有传感器区102和操作器104。传感器区102具有第一行106和第二行108。行106、108具有在第一空间方向x上并排布置的传感器元件110。与第一行106相比，第二行108具有较少的传感器元件110。第一行106具有七个正方形的传感器元件110，所述传感器元件紧邻地依次布置。第二行108具有五个正方形的传感器元件110。第二行108在视图中居中地布置在第一行旁。行106、108在横向于第一空间方向x取向的第二空间方向y上并排地布置。操作器104横向于第一空间方向x和第二空间方向y在第三空间方向z上与传感器区102间隔开地布置。操作器104在第一空间方向x和第二空间方向y上相对于传感器区102可运动地实施。在此，操作器104构造成用于影响传感器元件110的测量参量，其中，传感器元件110的信号表示出传感器元件110由操作器104覆盖的程度。在第一行106与第二行108之间布置有中间空间112。操作器104具有导电材料。传感器元件110构造为传感器线圈110。操作器104通过空气间隙在第三空间方向z上与传感器区102分开。操作器104构造成用于通过覆盖来减小传感器线圈110的感应率。减小的感应率以信号反映出来。传感器线圈110在此实施为矩形的螺旋状布设的导体轨。传感器线圈110例如可以通过对金属化的薄膜的掩模蚀刻制成。整个传感器100的各个传感器线圈110可以由一片薄膜制成。操作器104具有第一子面114和第二子面116。第一子面114和第二子面116彼此固定地布置。两个子面114、116是菱形的。菱形的边略微凹形地实施。子面114、116近似与三个传感器元件110那样长。子面114、116近似与一个传感器元件110那样宽。在此，菱形114、116略微短于三个传感器元件110，其中，菱形114、116略宽于一个传感器元件110。两个菱形114、116在第二空间方向y上并排布置并且略微重叠。第一子面114的第一面重心118与第二子面116的第二面重心120间隔开地布置。在操作器104的所示的位置中，第一面重心118居中地布置在第一行106上。第二面重心120在第二空间方向y上偏移了行106、108之间的间距的一半。在第一空间方向x上，面重心118、120无偏移。第二面重心120因此居中地放置在中间空间112中。在未示出的实施例中，面重心118、120具有在第一空间方向x上的移位。

在未示出的实施例中，第二行108的传感器元件110相对于第一行106的传感器元件110具有在第一空间方向x上的移位。

通过在第一方向x上的移位可以改进传感器100的测量精度，这是因为第一行106中的传感器元件110的信号具有相对于第二行的传感器元件110的信号的相移。

在实施例中，传感器元件具有五个长度单位，尤其是五个毫米的边长。因此，第一行106为35个长度单位长。第二行108为25个长度单位长。中间空间112为五个长度单位宽。

在实施例中，操作器104由多个位于共同的载体上的操作元件114、116组成。通过该布置方案，操作元件114、116的间距在设计上可改变，以便能够优化传感器信号。此外，传感器线圈间距可以改变。

通过在此所介绍的方案得到电路板的新的传感器设计、新的操作元件104和新的用于使操作器104运动的机械装置。

图2示出了根据本发明的另一实施例的用于在两个空间方向x、y上检测位置的传感器100的视图。传感器100在很大程度上相应于图1中的传感器。第一行106和第二行108各具有四个传感器元件110。附加地，在此所示的传感器100具有第三行200和第四行202，它们分别由四个在第一空间方向x上并排布置的传感器元件110构成。传感器元件110形成由行106、108、200、202和列206、208、210、212构成的阵列204。在该实施例中，传感器元件110以直线的方式左右地且上下地对齐。在传感器元件110之间布置有小的中间空间112。操作器104在该实施例中构造为具有凹形的侧边的点对称的四角星。

操作器104在此具有中央的面重心118。面重心118在此居中地处在第二行108上并且处在第二列208与第三列200之间的中间空间112上。

在这里所示的实施例中，操作器104的面重心118因此沿第一空间方向x在7.5个长度单位的位置上并且沿第二空间方向y在五个长度单位的位置上。阵列204具有20个长度单位的边长。

二维的传感器区102由阵列204组成，该阵列由行106、108、200、202和列206、208、210、212构成。最少需要两个行和两个列。最大数目是任意的。在所示的实施例中描述由4个行106、108、200、202和4个列206、208、210、212构成的阵列204。

图3示出了根据本发明的实施例的的轨迹曲线300的视图。轨迹曲线300具有第一轨迹302、第二轨迹304和连接轨迹306。第一轨迹302在如在图1中所示的第一行的区域中延伸。第二轨迹304在如在图1中所示的第二行的区域中延伸。连接轨迹306将第一轨迹302与第二轨迹304连接起来。连接轨迹306横向于第一轨迹302和第二轨迹304地布置。在该实施例中，第一轨迹302和第二轨迹304彼此间居中地对齐。轨迹302、304以如在图1中所示的中间空间彼此间隔开。连接轨迹306在所示的实施例中将第一轨迹302的中心与第二轨迹304的中心连接起来。操作器可在第一轨迹302、第二轨迹304和连接轨迹306上运动。在第一轨迹302和第二轨迹304上布置有锁止点308。

在一个实施例中，带有锁止点308的轨迹曲线300表示用于车辆的电子操控的变速器的选挡杆的换挡图。在此，锁止点各自代表选挡杆的挡位。操作器与选挡杆联接。传感器区布置在选挡杆的壳体上。于是，第一轨迹302表示用于选挡杆的换挡滑槽的主换挡路径，而第二轨迹304表示换挡滑槽的触控式换挡路径。

在未示出的实施例中，第一轨迹302和/或第二轨迹304是弯曲的，其中，传感器区至少在一个空间方向上是弯曲的。选挡杆实施旋转运动。通过转动运动，操作器将圆形轨迹的一部分作为轨迹曲线300。于是，传感器区可以弯曲地实施，以便将操作器与传感器区之间的间距保持在公差范围内，以便获得所有传感器元件的能比较的信号。

图4示出了根据本发明的实施例的操作器104的优化级400、402、404的视图。操作器104在此基本上相应于图1中的操作器。在第一优化级400中，第一子面114和第二子面116彼此对齐，使菱形在钝角处接触。菱形的侧边直线地实施。在第二优化级402中，子面114、116彼此对齐，使其在钝角处略微交叠。棱边直线地实施。在第三优化级404中，子面114、116如在图1中那样在钝角处彼此融合。在此，侧边如在图1中那样略微凹形地实施。

图5示出了根据本发明的另一实施例的操作器104的优化级500、502的视图。操作器104在此相应于图2中的操作器。在第一优化级500中，两个菱形的子面114、116彼此成直角地布置，其中，它们的面重心重合。子面114、116在中央区域中重叠。如在图2中那样，子面114、116构造出四角星。与图2中的操作器不同的是，在第一优化级500中的侧边并非凹形地实施。在第二优化级502中，子面114、116融合。如在图2中那样，所产生的侧边现在是凹形的，其中，子面114、116交叠的中央区域在此大于第一优化级500中的中央区域。

图4和图5示出了操作器形状。利用不同的操作器形状可以优化信号曲线。当三个标准化值恰好落在一条抛物线上时，得到理想线性的位移信号。这通过菱形形状向内略微弯曲来实现。通过改变两个菱形的间距可以补偿中心移位。通过中心移位可以实现非线性。

图6示出了根据本发明的实施例的用于在两个空间方向上检测位置的方法600的流程图。该方法600具有读取步骤602、评估步骤604和提供步骤606。方法600适于根据本发明的实施例在两个空间方向上检测传感器的操作器的位置。在此，传感器如其例如在图1和图2中所示的那样具有传感器区和操作器。传感器区具有第一行和至少一个第二行。这些行具有在第一空间方向上并排布置的面式传感器元件。这些行在横向于第一空间方向取向的第二空间方向上并排地布置。操作器横向于第一空间方向和第二空间方向在第三空间方向上与传感器区间隔开地布置。操作器在第一空间方向和第二空间方向上相对于传感器区可运动地实施。操作器构造成用于影响传感器元件的测量参量，其中，传感器元件的信号表示出传感器元件由操作器覆盖的程度。在读取步骤602中读取传感器元件的信号。在评估步骤604中，在应用处理规定的情况下评估信号，以便确定操作器的位置。在提供步骤606中，位置作为第一空间方向的第一坐标值和第二空间方向的第二坐标值来提供。

在一个实施例中，在评估步骤604中，针对每一行，传感器元件的信号被插值，以便针对每一行获得最大信号的坐标。从具有最大值的行中选择坐标，以便获得第一坐标值。对行的经插值的值进行插值，以便获得第二坐标值。

在一个实施例中，在评估步骤604中，针对每一行选择如下传感器元件，其信号示出在其行中最大的覆盖程度。在使用所选择的传感器元件的信号的情况下选择出示出最大覆盖程度的行。对所选择的行的传感器元件的信号进行第一次插值，以便获得第一坐标值。在第一坐标值的范围中对在第二空间方向上相邻的行的传感器元件的信号进行第二次插值，以便获得第二坐标值。

在一个实施例中使用钟形曲线来插值。因此可以确定操作器在传感器元件之间的坐标处的位置。

在一个实施例中，在评估步骤604中，传感器元件的信号作为对查询表的参引，以便从查询表中获得操作器的位置。

在一个实施例中，在查询表中存储传感器元件的在校准期间所记录的信号。在此，针对操作器的特的位置存储信号的特定的图案。所读取的信号具有与所存储的图案类似的图案。通过比较图案推断出操作器的位置。

在一个实施例中，在评估步骤604中，在对存储在查询表中的值应用趋近算法的情况下确定位置。例如可以对这些值进行线性插值或多项式插值。除了所存储的值之外，所进行的趋近能够实现中间值的获得，传感器元件的信号可以与中间值进行比较。

在一个实施例中，对线圈信号的评估在多个步骤中进行。在此使用如下缩写。

R0、R1、R2、R3代表线圈行0到线圈行3

S0、S1、S2、S3代表线圈列0到线圈列3

R0S0...R3S3代表线圈[行0，列0]到线圈[行3，列3]

NMR0...NMR3代表标准化最大值行0到标准化最大值行3

SR01代表在线圈行0和线圈行1之间的阈值

SR12代表在线圈行1和线圈行2之间的阈值

SR23代表在线圈行2和线圈行3之间的阈值

首先在此进行标准化。在此，所有传感器被标准化，其中，传感器线圈的所测量到的感应率转换成可进一步处理的信号。通过标准化，未受影响的传感器线圈的信号为零。传感器线圈受操作器的影响越大，则传感器线圈的信号值越大。通过标准化来简化信号的进一步处理。

随后获知每个线圈行的标准化最大值。从每个线圈行获知具有最大的标准化值的线圈。最大的标准化值存储为NMR0、NMR1、NMR2和NMR3。

随后进行Y方向上的位移计算。Y方向上的位移借助抛物线插值利用输入值NMR0...NMR3来计算。抛物线插值在使用插值函数的情况下实现。

随后在Y方向上获知行。这通过将Y位移与阈值进行比较来实现。结果是操作器处于哪个编号的行中(或操作器最接近哪个编号的行)。例如

SR01＝2.5mm

SR12＝7.5mm

SR23＝12.5mm

随后进行X方向上的位移计算。借助之前所获知的行编号调用利用如下值的抛物线插值。

该结果作为X方向上的位移来存储。

最后进行X和Y方向上的位置获知。通过将X位移和Y位移与换挡阈值进行比较可以产生换挡位置。计算借助数字示例来阐述。在此，传感器区和操作器位置相应于图2的视图。

读取单位为mV的传感器电压。

由此得到单位为mV的标准化值。

线圈行的标准化最大值(单位：mV)为

针对Y方向上的位移计算(单位为mm)使用如下公式，

$X_S=d(x_2+\frac{(y_3-y_1)}{2(2y_2-y_1-y_3)})$

其中，d是单位为mm的线圈间距(＝5mm)，

x2是最大值的NMR脚标(＝1)，以及

Xs是Y位移。

利用数值得到

$X_S=5mm(1+\frac{(500-500)}{2(2\·2000-500-500)})=5mm$

基于此在Y方向上获知行，其中

随后进行X方向上的位移计算，单位为mm。

线圈行1的标准化值，单位为mV

$X_S=d(x_2+\frac{(y_3-y_1)}{2(2y_2-y_1-y_3)})$

d：单位为mm的线圈间距(＝5mm)

x2：最大值的NMR脚标(＝1)

Xs：X位移

$X_S=5mm(1+\frac{(2000-200)}{2(2\·2000-200-2000)})=7.5mm$

因为插值函数需要三个值，所以在只有两个值的情况下，将第三个缺少的值设定为0。

当只操作两个线圈时，抛物线插值可以如下地进行。

在三个线圈的情况下得到如下计算：

$X_S=d(x_2+\frac{(y_3-y_1)}{2(2y_2-y_1-y_3)})$

d：线圈间距，单位为mm

$X_S=25mm(8+\frac{(256-256)}{2(2\·768-256-256)})=200mm$

其中，P1(7/256)；P2(8/768):P3(9/256):d＝25mm

现在只有当线圈在P1中不存在时才得到如下值：

P1(7/0)；P2(8/768)；P3(9/256)；d＝25mm

$X_S=25mm(8+\frac{(256-0)}{2(2\·768-0-256)})=202.5mm$

由于缺少线圈，所以该结果仅与额定值稍微不同。

图7示出了根据本发明的实施例的用于在两个空间方向上检测位置的设备700的框图。设备700具有读取装置702、评估装置704和提供装置706。设备700适于根据本发明的实施例在两个空间方向上检测传感器的操作器的位置。在此，传感器如其例如在图1和图2中所示的那样具有传感器区和操作器。传感器区具有第一行和至少一个第二行。这些行具有在第一空间方向上并排布置的面式传感器元件。这些行在横向于第一空间方向取向的第二空间方向上并排地布置。操作器横向于第一空间方向和第二空间方向在第三空间方向上与传感器区间隔开地布置。操作器在第一空间方向和第二空间方向上相对于传感器区可运动地实施。操作器构造成用于影响传感器元件的测量参量，其中，传感器元件的信号表示出传感器元件由操作器覆盖的程度。读取装置702构造成用于读取传感器元件的信号。评估装置704构造成用于在应用处理规定的情况下评估信号，以便确定操作器的位置。提供装置706构造成用于将位置作为第一空间方向的第一坐标值和第二空间方向的第二坐标值来提供。

所描述的且在附图中所示的实施例仅示例性地选择。不同的实施例可以完全或相对于各个特征彼此组合。实施例也可以通过其他实施例的特征来补充。

此外，根据本发明的方法步骤可以重复并以不同于所描述的顺序来实施。

如果实施例包括在第一特征与第二特征之间的“和/或”关系，则这可以理解为如下，即，该实施例根据一个实施形式不仅具有第一特征而且还具有第二特征并且根据另一实施形式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。

附图标记表

X第一空间方向

Y第二空间方向

Z第三空间方向

100传感器

102传感器区

104操作器

106第一行

108第二行

110传感器元件

112中间空间

114第一子面

116第二子面

118第一面重心

120第二面重心

200第三行

202第四行

204阵列

206第一列

208第二列

210第三列

212第四列

300轨迹曲线

302第一轨迹

304第二轨迹

306连接轨迹

308锁止点

400第一优化级

402第二优化级

404第三优化级

500第一优化级

502第二优化级

600用于检测位置的方法

602读取步骤

604评估步骤

606提供步骤

700用于检测位置的设备

702读取装置

704评估装置

706提供装置

Claims (15)

1.一种用于在两个空间方向(x、y)上检测位置的传感器(100)，其中，所述传感器(100)具有如下特征：

传感器区(102)，所述传感器区具有第一行(106)和至少一个第二行(108)，其中，这些行(106、108)具有在第一空间方向(x)上并排布置的传感器元件(110)并且所述行(106、108)在横向于第一空间方向(x)取向的第二空间方向(y)上并排地布置；以及

操作器(104)，所述操作器横向于第一空间方向(x)和第二空间方向(y)在第三空间方向(z)上与所述传感器区(102)间隔开地布置并且以能在第一空间方向(x)和第二空间方向(y)上相对于所述传感器区(102)运动的方式实施，其中，所述操作器(104)构造成用于影响所述传感器元件(110)的测量参量，其中，传感器元件(110)的信号表示出所述传感器元件(110)由所述操作器(104)覆盖的程度。

2.根据权利要求1所述的传感器(100)，其特征在于，在所述第一行(106)与所述第二行(108)之间布置有中间空间(112)。

3.根据前述权利要求之一所述的传感器(100)，其特征在于，所述第二行(108)比所述第一行(106)具有更少的传感器元件(110)。

4.根据前述权利要求之一所述的传感器(100)，其特征在于，所述操作器(104)能在第一轨迹(302)、至少一个第二轨迹(304)和连接轨迹(306)上运动，其中，所述第一轨迹(302)至少部分地在所述第一行(106)的区域中延伸，所述第二轨迹(304)至少部分地在所述第二行(108)的区域中延伸并且所述连接轨迹(306)将所述第一轨迹(106)与所述第二轨迹(108)连接起来。

5.根据权利要求4所述的传感器(100)，其特征在于，所述第一轨迹(302)和/或所述第二轨迹(304)是弯曲的，其中，所述传感器区(102)至少在一个空间方向(x、y、z)上是弯曲的。

6.根据前述权利要求之一所述的传感器(100)，其特征在于，所述操作器(104)具有导电的材料并且/或者所述传感器元件(110)构造为传感器线圈(110)，其中尤其是，所述操作器(104)通过空气间隙与所述传感器区(102)分开并且/或者构造成用于通过覆盖来减小所述传感器线圈(110)的感应率并且减小的感应率以信号反映出来。

7.根据前述权利要求之一所述的传感器(100)，其特征在于，所述操作器(104)具有第一子面(114)和至少一个第二子面(116)，其中，所述第一子面(114)和所述第二子面(116)彼此固定地布置并且所述第一子面(114)的第一面重心(118)与所述第二子面(116)的第二面重心(120)间隔开地布置。

8.根据前述权利要求之一所述的传感器(100)，其特征在于，所述传感器区(102)沿第二空间方向(y)在所述第二行(108)旁具有至少一个另外的行(200、202)，所述至少一个另外的行由在第一空间方向(x)上并排布置的传感器元件(110)构成，尤其其中，所述行(106、108、200、202)构造为阵列。

9.一种用于在两个空间方向(x、y)上检测传感器(100)的操作器(104)的位置的方法(600)，其中，所述传感器(100)具有传感器区(102)和操作器(104)，其中，所述传感器区(102)具有第一行(106)和至少一个第二行(108)，这些行具有在第一空间方向(x)上并排布置的面式传感器元件(110)，并且在横向于第一空间方向(x)取向的第二空间方向(y)上并排地布置，其中，所述操作器(104)横向于第一空间方向(x)和第二空间方向(y)在第三空间方向(z)上与所述传感器区(102)间隔开地布置并且以能在第一空间方向(x)和第二空间方向(y)上相对于所述传感器区(102)运动的方式实施，其中，所述操作器(104)构造成用于影响所述传感器元件(110)的测量参量，其中，传感器元件(110)的信号表示出所述传感器元件(110)由所述操作器(104)覆盖的程度，其中，所述方法(600)具有如下步骤：

读取(602)所述传感器元件(110)的信号；

在应用处理规定的情况下评估(604)所述信号，以便确定所述操作器(104)的位置；以及

将所述位置作为第一空间方向(x)的第一坐标值和第二空间方向(y)的第二坐标值来提供(606)。

10.根据权利要求9所述的方法(600)，其特征在于，在评估步骤(604)中，针对每一行(106、108、200、202)对所述传感器元件(110)的信号进行插值，以便针对每一行(106、108、200、202)获得最大信号的值和坐标，并且从具有最大的值的行(106、108、200、202)中选择出坐标，以便获得第一坐标值，并且对所述行(106、108、200、202)的值进行插值，以便获得第二坐标值。

11.根据权利要求9所述的方法(600)，其特征在于，在评估步骤(604)中，针对每一行(106、108、200、202)选择出如下传感器元件(110)，其信号示出在其行(106、108、200、202)中最大的覆盖程度，并且在使用所选择出的传感器元件(110)的信号的情况下选择出示出最大覆盖程度的行(106、108、200、202)，并且对所选择出的行(106、108、200、202)的传感器元件(110)的信号进行第一插值，以便获得第一坐标值，并且在所述第一坐标值的范围中对在第二空间方向(y)上相邻的行的传感器元件(110)的信号进行第二插值，以便获得第二坐标值。

12.根据权利要求9所述的方法(600)，其特征在于，在评估步骤(604)中，所述传感器元件(110)的信号作为对查询表的参引，以便从查询表中获得所述操作器(104)的位置。

13.根据权利要求12所述的方法(600)，其特征在于，在评估步骤(604)中，在对存储在所述查询表中的值应用趋近算法的情况下确定位置。

14.一种用于在两个空间方向(x、y)上检测传感器(100)的操作器(104)的位置的设备(700)，所述设备构造成用于在相应的装置中执行根据权利要求9至13中任一项所述的方法(600)的步骤。

15.一种具有程序代码的计算机程序产品，其用于：当在设备上实施程序产品时执行根据权利要求9至13中任一项所述的方法。