DE102009016355B3 - Electrical handheld device e.g. computer mouse, has transmission electrode and reception electrode arranged in such a way, that sum of impedances between transmission electrode and reception electrode, exceeds predetermined value - Google Patents

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Abstract

The electrical handheld device has a transmission electrode (SE) and a reception electrode arranged in such a way, that the sum of the impedances between the transmission electrode and the reception electrode, which consist of the impedance between the transmission electrode and a surface, the impedance of the surface and the impedance between the surface and the reception electrode when a hand-held device is placed on the surface exceeds a predetermined value suitable to keep the current generated in the reception electrode under a predetermined value. An independent claim is included for an electrode system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Handgerät, welches auf einer Ablagefläche ablegbar ist und sich bei Gebrauch von einem Schlafmodus in einen Aktivmodus versetzen lässt.The The invention relates to an electrical hand-held device which can be stored on a shelf is and changes from a sleep mode to an active mode when in use can be offset.

In der Technik von elektrischen Geräten und insbesondere von elektrischen Handgeräten besteht der anhaltende Wunsch nach einer verbesserten Energieeffizienz. Insbesondere bei tragbaren Handgeräten, wie etwa Fernbedienungen, welche zur Energieversorgung austauschbare Batterien oder Akkumulatoren vorsehen, ist ein solcher Wunsch verstärkt vorhanden, da Batterien oder Akkumulatoren häufig gewechselt werden müssen. Eine verbesserte Energieeffizienz würde zum einen den Leistungsverbrauch senken, was zu einer höheren Lebensdauer der Batterien oder Akkumulatoren führt, und zum anderen einen vorteilhaften ökologischen Effekt mit sich bringen, da weniger Batterien oder Akkumulatoren der Entsorgung zugeführt werden müssten.In the technology of electrical appliances and in particular of electrical hand-held devices is the persistent Desire for improved energy efficiency. Especially at portable handsets, such as remote controls, which are replaceable for power supply Provide batteries or accumulators, such a desire is increasingly present, since batteries or accumulators must be changed frequently. A improved energy efficiency would On the one hand reduce the power consumption, resulting in a longer life of the Batteries or accumulators leads, and on the other hand bring about a beneficial ecological effect, because less batteries or accumulators are disposed of would.

Im Stand der Technik ist es bekannt, Handgeräte bei Nichtgebrauch in einen so genannten Schlafmodus zu versetzen. Im Schlafmodus werden alle Funktionen des Handgerätes deaktiviert, welche nur während einer Bedienphase des Gerätes benötigt werden. Damit kann die Leistungsaufnahme des Gerätes deutlich reduziert werden. Bei Gebrauch des Handgerätes wird dieses in einen Aktivmodus versetzt, in welchem die volle Funktionsfähigkeit des Gerätes zur Verfügung steht.in the It is known in the prior art to use handsets when not in use put so-called sleep mode. In sleep mode, all Functions of the handset disabled, which only during an operating phase of the device needed become. Thus, the power consumption of the device can be significantly reduced. When using the handset this is put into an active mode in which the full functionality of the device to disposal stands.

Um ein Handgerät einerseits in den Schlafmodus zu versetzen und andererseits von Schlafmodus in den Aktivmodus zu bringen, ist es bekannt, Schalter vorzuse hen, mit welchen der jeweilige Modus manuell aktivierbar ist. Dies hat den Nachteil, dass Handgeräte auch beim Nichtgebrauch, wie etwa bei einer Computermaus, oft im Aktivmodus verbleiben, da eine manuelle Aktivierung bzw. Deaktivierung des Aktivmodus relativ umständlich erscheint oder einfach vergessen wird. Die gewünschte Verbesserung der Energieeffizienz wird dadurch zu einem großen Teil nicht erreicht.Around a handset on the one hand in sleep mode and on the other hand of To bring sleep mode into active mode, it is known switch vorzuse hen with which the respective mode manually activated is. This has the disadvantage that handsets even when not in use, as in a computer mouse, often remain in active mode because a manual activation or deactivation of the active mode relative laborious appears or is simply forgotten. The desired improvement in energy efficiency becomes a big one Part not reached.

Um eine manuelle Aktivierung bzw. Deaktivierung des Aktivmodus eines Handgerätes zu vermeiden, schlägt die GB 2 398 138 A vor, am Handgerät einen Aufwachdetektor, welcher einen kapazitiven Sensor umfasst, vorzusehen. Bei Annäherung bzw. Berührung des Handgerätes durch die Hand wird das Handgerät automatisch in den Aktivmodus versetzt. Bei Entfernen der Hand vom Handgerät wird dieses automatisch in den Schlafmodus versetzt. Zur Detektion der Annäherung der Hand wird die sich mit der Annäherung verändernde Kapazität des kapazitiven Sensors gemessen, wobei eine vorbestimmte Kapazität die Schaltschwelle für den Aufwachdetektor bildet.To avoid a manual activation or deactivation of the active mode of a handset, the GB 2 398 138 A to provide on the handset, a wake-up detector, which comprises a capacitive sensor. When approaching or touching the handset by hand, the handset is automatically put into active mode. When the hand is removed from the handset, it is automatically put into sleep mode. For detecting the approach of the hand, the capacitance sensor capacitance changing capacitance is measured, with a predetermined capacitance forming the switching threshold for the wakeup detector.

Versuche haben ergeben, dass ein derartiger Aufwachdetektor den Nachteil aufweist, dass die Annäherung einer Hand an den Aufwachdetektor nicht zuverlässig detektiert wird oder im schlechtesten Fall sogar falsch detektiert wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Handgerät auf einem elektrisch leitenden Material, etwa einem Tisch mit einer Metallplatte abgelegt ist. Der Aufwachdetektor kann dann den elektrisch leitfähigen Untergrund nicht zuverlässig von einer Hand unterscheiden. Daher besteht die Gefahr, dass der Aufwachdetektor fälschlicherweise eine Hand detektiert, sodass der Aufwachdetektor das Handgerät in den Aktivmodus versetzt. Dies führt wiederum dazu, dass nur ein Teil der gewünschten Verbesserung der Energieeffizienz erreicht wird.tries have shown that such a wake-up detector has the disadvantage that has the approximation a hand on the wake up detector is not reliably detected or in worst case is even detected wrong. This is special then the case when the handset on an electrically conductive material, such as a table with a Metal plate is stored. The wake-up detector can then be the electrical conductive Underground not reliable differ from one hand. Therefore, there is a risk that the Wake up detector wrongly detects a hand, so that the wake-up detector the handset in the Active mode offset. this leads to turn that into just part of the desired improvement in energy efficiency is reached.

Aus der DE 203 07 931 U1 ist ein Sensorkopf für einen kapazitiven Annäherungssensor bekannt, welcher eine Sendeelektrode und eine Kompensationselektrode aufweist und welcher eine kantengenaue Detektion von Objekten ermöglicht.From the DE 203 07 931 U1 a sensor head for a capacitive proximity sensor is known, which has a transmitting electrode and a compensation electrode and which enables an edge-precise detection of objects.

Aus der US 2006/0256087 A1 ist ein elektrisches Handgerät bekannt, an welches berührungssensitive Sensoren angeordnet sind, um eine Berührung des Handgerätes durch eine Hand zu detektieren. Die Sensoren können kapazitive Sensorelemente umfassen. Bei Berühren der Sensoren kann das Handgerät in einen Aktivmodus überführt werden.From the US 2006/0256087 A1 an electrical hand-held device is known to which touch-sensitive sensors are arranged to detect a touch of the handset by a hand. The sensors may include capacitive sensor elements. Touching the sensors, the handset can be converted into an active mode.

Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen besteht darin, dass die Annäherung an unterschiedliche Bereiche eines Handgerätes oder eine Annäherung aus unterschiedlichen Richtungen nicht detektierbar ist.One Another disadvantage of the known from the prior art solutions in that approach to different areas of a handset or an approach different directions is not detectable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Lösungen für ein elektrisches Handgerät zu schaffen, durch welche die Annäherung einer Hand an das Handgerät zuverlässig detektierbar ist und zudem bestimmbar ist an welche Bereiche eines Handgerätes eine Annäherung stattfindet bzw. aus welcher Richtung eine Annäherung erfolgt.task The present invention is to provide solutions for a hand-held electrical device, by which the approach one hand to the handset reliable is detectable and also can be determined to which areas of a handset an approach takes place or from which direction an approximation takes place.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Handgerät nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst.The The object is achieved by a electric handset solved according to the independent claims.

Demnach wird ein elektrisches Handgerät bereitgestellt, welches auf einer Ablagefläche ablegbar ist, aufweisend mindestens eine Sendeelektrode, mindestens eine Empfangselektrode und mindestens eine zwischen der Sendeelektrode und der Empfangselektrode angeordnete Kompensationselektrode, mit welchen die Annäherung einer Hand an das Handgerät detektierbar ist,

  • – wobei von der Sendeelektrode ein erstes elektrisches Wechselfeld und von der Kompensationselektrode ein zweites elektrisches Wechselfeld abstrahlbar sind, wobei das erste elektrische Wechselfeld gegenüber dem zweiten elektrischen Wechselfeld phasenverschoben ist und wobei die elektrischen Wechselfelder in die Ablagefläche und in die Empfangselektrode einkoppelbar sind,
  • – wobei die in die Empfangselektrode eingekoppelten elektrischen Wechselfelder einen Strom in der Empfangselektrode erzeugen, welcher für die Annäherung der Hand an das Handgerät repräsentativ ist,
  • – wobei die Sendeelektrode und die Empfangselektrode am Handgerät derart angeordnet sind, dass die Summe der Impedanzen zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode, welche aus
  • – der Impedanz zwischen der Sendeelektrode und der Ablagefläche,
  • – der Impedanz der Ablagefläche und
  • – der Impedanz zwischen der Ablagefläche und der Empfangselektrode
gebildet wird, bei auf der Ablagefläche abgelegtem Handgerät einen vorbestimmten Wert Z0 übersteigt, welcher geeignet ist, den in der Empfangselektrode erzeugten Strom unter einem vorbestimmten Wert I0 zu halten.Accordingly, an electrical hand-held device is provided, which can be deposited on a storage surface, comprising at least one transmitting electrode, at least one receiving electrode and at least one compensation electrode arranged between the transmitting electrode and the receiving electrode, with which the approach of a hand to the hand-held device can be detected,
  • - Of the transmitting electrode, a first elektri a second alternating electric field can be radiated from the compensation electrode, the first alternating electric field being phase-shifted relative to the second alternating electric field, and the alternating electric fields being able to be coupled into the depositing surface and into the receiving electrode,
  • Wherein the alternating electric fields coupled into the receiving electrode generate a current in the receiving electrode which is representative of the approach of the hand to the hand-held device,
  • - Wherein the transmitting electrode and the receiving electrode are arranged on the handset such that the sum of the impedances between the transmitting electrode and the receiving electrode, which
  • The impedance between the transmitting electrode and the depositing surface,
  • - the impedance of the shelf and
  • - The impedance between the shelf and the receiving electrode
is formed, with stored on the shelf handset exceeds a predetermined value Z 0 , which is adapted to keep the current generated in the receiving electrode below a predetermined value I 0 .

Indem zwischen der Sendeelektrode und der Empfangselektrode mindestens eine Kompensationselektrode angeordnet ist, wird es in einfacher und zuverlässiger Weise möglich, die Annäherung einer Hand an das Handgerät zu detektieren, selbst wenn das Handgerät auf einer elektrisch leitfähigen Ablagefläche abgelegt ist. Durch die entsprechende Anordnung der Sendeelektrode und der Empfangselektrode, bei welcher die Impedanz zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode einen vorbestimmten Wert Z0 übersteigt, reicht der durch die elektrischen Wechselfelder in der Empfangselektrode erzeugte Strom nicht aus, um das Handgerät von einem Schlafmodus in einen Betriebs- oder Aktivmodus zu versetzen. Mit Hilfe des an der Kompensationselektrode emittierten elektrischen Wechselfeldes wird zudem ein ausreichend großer Strom von der Sendelektrode zur Empfängerelektrode (etwa über die Wandung des Handgerätes) verhindert, welcher ausreichen würde, das Handgerät in den Aktivmodus zu versetzen.By arranging at least one compensation electrode between the transmitting electrode and the receiving electrode, it is possible in a simple and reliable manner to detect the approach of a hand to the handheld device, even if the handheld device is placed on an electrically conductive depositing surface. Due to the corresponding arrangement of the transmitting electrode and the receiving electrode, in which the impedance between the transmitting electrode and the receiving electrode exceeds a predetermined value Z 0 , the current generated by the alternating electric fields in the receiving electrode is not sufficient to move the handset from a sleep mode to an operating mode To move active mode. In addition, with the aid of the alternating electric field emitted at the compensation electrode, a sufficiently large current is prevented from the transmitting electrode to the receiving electrode (for instance via the wall of the handheld device), which would be sufficient to put the handheld device in the active mode.

Eine Annäherung kann eine Verringerung des Abstand zwischen Hand und Handgerät und/oder eine Veränderung der Position der Hand relativ zu den Elektroden umfassen.A approach may be a reduction in the distance between hand and handset and / or a change the position of the hand relative to the electrodes.

Die Sendeelektrode und die Kompensationselektrode können mit einer elektrischen Wechselgröße einer vorbestimmten Frequenz und einer vorbestimmten Amplitude beaufschlagt werden, wobei die elektrische Wechselgröße an der Sendeelektrode gegenüber der elektrischen Wechselgröße an der Kompensationselektrode phasenverschoben ist. Die Amplitude der elektrischen Wechselgröße an der Sendeelektrode kann verschieden von der Amplitude der elektrischen Wechselgröße an der Kompensationselektrode sein.The Transmitting electrode and the compensation electrode can be connected to an electrical Exchange size one predetermined frequency and a predetermined amplitude applied be, with the electrical change quantity at the transmitting electrode relative to the electrical change quantity at the Compensation electrode is out of phase. The amplitude of the electrical Exchange size at the Transmitting electrode may be different from the amplitude of the electrical Exchange size at the Be compensation electrode.

Mit zunehmender Annäherung einer Hand an das Handgerät erfährt das über die Hand von der Sendelektrode zur Empfangselektrode übertragene elektrische Wechselfeld eine zunehmend schwächere Kompensation durch das elektrische Wechselfeld der Kompensationselektrode.With increasing approach one hand to the handset learns the above the hand transferred from the transmitting electrode to the receiving electrode electrical Alternating field an increasingly weaker Compensation by the alternating electric field of the compensation electrode.

Die Ablagefläche umfasst auch Anlageflächen. Eine Anlagefläche kann etwa eine Wand sein, an welcher das Handgerät in Form eines schwenkbaren Hebels angeordnet ist.The shelf also includes contact surfaces. An investment area may be about a wall to which the handset in the form of a swivel Levers is arranged.

Bereitgestellt wird zudem ein elektrisches Handgerät, welches auf einer Ablagefläche ablegbar ist, aufweisend mehrere Elektrodenstrukturen, welche jeweils mindestens eine Sendeelektrode, mindestens eine Empfangselektrode und mindestens eine zwischen der Sendeelektrode und der Empfangselektrode angeordnete Kompensationselektrode aufweisen, wobei mit jeder der mehreren Elektrodenstrukturen eine Annäherung einer Hand an das Handgerät detektierbar ist, wobei jede der mehreren Elektrodenstrukturen derart ausgestaltet ist, dass

  • – von der Sendeelektrode ein erstes elektrisches Wechselfeld und von der Kompensationselektrode ein zweites elektrisches Wechselfeld abstrahlbar sind, wobei das erste elektrische Wechselfeld gegenüber dem zweiten elektrischen Wechselfeld phasenverschoben ist und wobei die elektrischen Wechselfelder in die Ablagefläche und in die Empfangselektrode einkoppelbar sind,
  • – die in die Empfangselektrode eingekoppelten elektrischen Wechselfelder einen Strom in der Empfangselektrode erzeugen, welcher für die Annäherung der Hand an die Elektrodenstruktur am Handgerät repräsentativ ist, und
  • – die Sendeelektrode und die Empfangselektrode am Handgerät derart angeordnet sind, dass die Summe der Impedanzen zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode, welche aus
  • – der Impedanz zwischen der Sendeelektrode und der Ablagefläche,
  • – der Impedanz der Ablagefläche und
  • – der Impedanz zwischen der Ablagefläche und der Empfangselektrode
gebildet wird, bei auf der Ablagefläche abgelegtem Handgerät einen vorherbestimmten Wert übersteigt, welcher geeignet ist, den in der Empfangselektrode erzeugten Strom unter einem vorbestimmten Wert zu halten.Also provided is an electrical hand-held device that can be deposited on a storage surface, comprising a plurality of electrode structures, each having at least one transmitting electrode, at least one receiving electrode and at least one compensation electrode arranged between the transmitting electrode and the receiving electrode, with each of the plurality of electrode structures approaching a hand is detectable to the handset, wherein each of the plurality of electrode structures is configured such that
  • A first alternating electric field can be emitted by the transmitting electrode and a second alternating electric field can be emitted by the compensating electrode, wherein the first alternating electric field is phase-shifted with respect to the second alternating electric field and wherein the alternating electric fields can be coupled into the depositing surface and into the receiving electrode,
  • The alternating electric fields coupled into the receiving electrode generate a current in the receiving electrode which is representative of the approach of the hand to the electrode structure on the handheld device, and
  • - The transmitting electrode and the receiving electrode are arranged on the handset such that the sum of the impedances between the transmitting electrode and the receiving electrode, which from
  • The impedance between the transmitting electrode and the depositing surface,
  • - the impedance of the shelf and
  • - The impedance between the shelf and the receiving electrode
is formed, with stored on the shelf surface handset exceeds a predetermined value, which is adapted to keep the current generated in the receiving electrode below a predetermined value.

Das Vorsehen mehrerer solcher Elektrodenstrukturen ermöglich es in vorteilhafter Weise die Annäherung einer Hand an mehreren Bereichen des Handgerätes zu detektieren bzw. die Richtung der Annäherung zu ermitteln.The provision of several such electrodes Structures makes it possible to advantageously detect the approach of a hand to several areas of the handset or to determine the direction of approach.

Die mehreren Elektrodenstrukturen können mit einer Auswerteelektronik gekoppelt sein, wobei die Auswerteelektronik ausgestaltet ist, zeitlich nacheinander die Annäherung einer Hand an jede der mehreren Elektrodenstrukturen auszuwerten.The multiple electrode structures can with be coupled to an evaluation, wherein the transmitter is configured, one after the other, the approach of one hand to each of the several Evaluate electrode structures.

Die mehreren Elektrodenstrukturen können auch mit jeweils einer Auswerteelektronik gekoppelt sein, wobei jede Auswerteelektronik ausgestaltet ist die Annäherung einer Hand an die jeweilige angekoppelte Elektrodenstruktur auszuwerten.The multiple electrode structures can also be coupled with an evaluation, each Evaluation is designed to approximate a hand to the respective evaluate coupled electrode structure.

Vorteilhaft ist es, wenn die Sendeelektrode, die Kompensationselektrode und die Empfangselektrode jeder der mehreren Elektrodenstrukturen derart am Handgerät angeordnet sind, dass sie bei auf der Ablagefläche abgelegtem Handgerät die Ablagefläche nicht berühren.Advantageous it is when the transmitting electrode, the compensation electrode and the receiving electrode of each of the plurality of electrode structures so on handset are arranged so that they do not fall when stored on the shelf handset the shelf touch.

Mit dieser vorteilhaften Anordnung wird vermieden, dass ein galvanischer Kontakt zwischen der Sendelektrode und der Empfangselektrode hergestellt wird, wenn das Handgerät auf einer elektrisch leitfähigen Ablagefläche abgelegt wird, was die Sensitivität der Detektion verringern könnte.With This advantageous arrangement avoids that a galvanic Contact made between the transmitting electrode and the receiving electrode will if the handset on an electrically conductive shelf which reduces the sensitivity of the detection could.

Die Sendeelektrode, die Kompensationselektrode und die Empfangselektrode jeder der mehreren Elektrodenstrukturen können auf der Oberfläche des Handgerätes angeordnet sein.The Transmitting electrode, the compensation electrode and the receiving electrode each of the plurality of electrode structures may be on the surface of the handset be arranged.

Die Sendeelektrode, die Kompensationselektrode und die Empfangselektrode jeder der mehreren Elektrodenstrukturen können auch auf der der Ablagefläche zuwandten Seite des Handgerätes angeordnet sein.The Transmitting electrode, the compensation electrode and the receiving electrode Each of the multiple electrode structures may also face on the shelf Side of the handset be arranged.

Die Oberfläche des Handgerätes schließt auch die Außenflächen des Handgerätes mit ein. So können etwa einzelne oder alle Elektrode für den Bediener sichtbar an den Außenflächen angeordnet werden. Einzelne oder alle Elektrode können aber auch direkt unterhalb der Oberfläche des Handgerätes angeordnet sein, sodass diese vom Bediener nicht sichtbar sind und einen zusätzlichen Schutz der Elektroden mit sich bringt.The surface of the handset also closes the outer surfaces of the handset with a. So can For example, one or more electrodes are visible to the operator the outer surfaces are arranged. Single or all electrodes can but also located directly below the surface of the handset be so that they are not visible by the operator and an additional Protection of the electrodes entails.

Vorteilhafterweise überlagert bei jeder der mehreren Elektrodenstrukturen das an der Kompensationselektrode abgestrahlte elektrische Wechselfeld das an der Sendeelektrode abgestrahlte elektrische Wechselfeld zumindest teilweise, was eine Reduzierung des Pegels des durch die Überlagerung resultierenden elektrischen Wechselfeldes bewirkt und was zu einer Reduzierung des in der Empfangselektrode erzeugten Stroms führt.Advantageously superimposed in each of the multiple electrode structures, that at the compensation electrode radiated alternating electric field emitted at the transmitting electrode alternating electric field at least partially, causing a reduction the level of the through the overlay resulting alternating electric field causes and what a Reduction of the current generated in the receiving electrode leads.

Ein weiterer Vorteil der Kompensationselektrode besteht darin, dass neben dem elektrischen Wechselfeld, welches von der Sendelektrode emittiert wird, auch das an der Kompensationselektrode emittierte elektrische Wechselfeld in die Ablagefläche eingekoppelt wird, sodass unabhängig von dem Material der Ablagefläche das an der Kompensationselektrode emittierte elektrische Wechselfeld auf das elektrische Wechselfeld einwirkt, welches von der Sendelektrode emittiert wird. Damit kann eine Annäherung einer Hand unabhängig vom Material der Ablagefläche zuverlässig detektiert werden.One Another advantage of the compensation electrode is that in addition to the alternating electric field, which of the transmitting electrode is emitted, even the emitted at the compensation electrode alternating electric field is coupled into the storage area, so that independently from the material of the shelf the alternating electric field emitted at the compensation electrode acting on the alternating electric field, which of the transmitting electrode is emitted. This can be an approach of a hand regardless of Material of the shelf reliable be detected.

Bei jeder der mehreren Elektrodenstrukturen kann eine erste Annäherung einer Hand an das Handgerät eine Änderung der Summe der Impedanzen zwischen der Sendeelektrode und der Empfangselektrode, welche zwischen dem vorbestimmten Wert Z0 und einem weiteren vorbestimmten Wert Z1 liegt, mit Z0 > Z1, und welche geeignet ist, den in der Empfangselektrode erzeugten Strom über den vorbestimmten Wert I0 zu bringen, bewirken.In each of the plurality of electrode structures, a first approach of a hand to the handset may be a change in the sum of the impedances between the transmitting electrode and the receiving electrode which is between the predetermined value Z 0 and another predetermined value Z 1 with Z 0 > Z 1 , and which is suitable to bring the current generated in the receiving electrode above the predetermined value I 0 , effect.

Die erste Annäherung kann etwa einen Abstand der Hand zu den Elektroden und/oder eine Position der Hand relativ zu den Elektroden umfassen.The first approach can be about a distance of the hand to the electrodes and / or a Include position of the hand relative to the electrodes.

Bei jeder der mehreren Elektrodenstrukturen kann eine zweite Annäherung der Hand an das Handgerät bewirkt eine Änderung der Summe der Impedanzen zwischen der Sendeelektrode und der Empfangselektrode, welche unter dem weiteren vorbestimmten Wert Z1 liegt und welche geeignet ist, den in der Empfangselektrode erzeugten Strom über eine zweiten vorbestimmten Wert I1 zu bringen, mit I1 > I0, bewirken.In each of the plurality of electrode structures, a second approach of the hand to the handset causes a change in the sum of the impedances between the transmitting electrode and the receiving electrode, which is below the further predetermined value Z 1 and which is suitable for passing over the current generated in the receiving electrode bring second predetermined value I 1 , with I 1 > I 0 cause.

Die zweite Annäherung kann ebenfalls einen Abstand der Hand zu den Elektroden und/oder eine Position der Hand relativ zu den Elektroden umfassen, wobei die zweite Annäherung verschieden von der ersten Annäherung ist. So kann etwa der Abstand der Hand zu den Elektroden bei der zweiten Annäherung geringer sein als bei der ersten Annäherung um einen Anstieg der Stromstärke in der Empfangselektrode über den vorbestimmten Wert I1 zu bewirken.The second approach may also include a distance of the hand to the electrodes and / or a position of the hand relative to the electrodes, the second approach being different from the first approach. For example, the distance of the hand to the electrodes at the second approach may be less than at the first approach to cause the current in the receiving electrode to increase above the predetermined value I 1 .

Ebenso kann der Anstieg der Stromstärke in der Empfangselektrode über den vorbestimmten Wert I1 durch die Position der Hand relativ zu den Elektroden bewirkt werden, selbst wenn der Abstand der Hand bei der zweiten Annäherung geringer ist als bei der ersten Annäherung.Also, the increase of the current in the receiving electrode above the predetermined value I 1 can be effected by the position of the hand relative to the electrodes, even if the distance of the hand at the second approach is less than at the first approach.

Die Anordnung der Elektroden hat den Vorteil, dass bei einer Annäherung der Hand an das Handgerät bzw. das Umgreifen des Handgerätes die Impedanz zwi schen Sendelektrode und Empfangselektrode derart abnimmt, dass das in die Empfangselektrode eingekoppelte elektrische Wechselfeld ausreicht um den in der Empfangselektrode erzeugten Strom über einen ersten Wert I0 (bei Annäherung) bzw. über einen zweiten Wert I1 (bei Umgreifen bzw. noch weiterer Annäherung) zu bringen.The arrangement of the electrodes has the advantage that when approaching the hand to the handset or embracing the handset, the impedance between's transmitting electrode and Reception decreases electrode so that the coupled into the receiving electrode alternating electric field is sufficient to bring the current generated in the receiving electrode over a first value I 0 (when approaching) or a second value I 1 (when encompassing or even further approximation).

Damit lassen sich in vorteilhafter Weise mit einer mit der Empfangselektrode gekoppelten Steuerungseinrichtung ein Schlafmodus, ein Einschaltmodus und ein Aktivmodus des Handgerätes herbeiführen, wobei als Schwellwerte die Ströme I0 und I1 dienen. Das Vorsehen eines Einschaltmodus (als Zwischenzustand zwischen dem Schlafmodus und dem Aktivmodus) hat zudem den Vorteil, dass bereits bei entsprechender Annäherung einer Hand das Handgerät für den Aktivmodus vorbereit werden kann, etwa durch Starten eines Initialisierungsvorganges. Das Gefühl einer verzögerten Aktivierung kann damit beim Benutzer des Handgerätes vermieden werden.In this way, a sleep mode, a switch-on mode and an active mode of the hand-held device can advantageously be brought about with a control device coupled to the receiving electrode, the currents I 0 and I 1 serving as threshold values. The provision of a switch-on mode (as an intermediate state between the sleep mode and the active mode) also has the advantage that the hand-held device can already be prepared for the active mode with the appropriate approach of a hand, for example by starting an initialization process. The feeling of a delayed activation can thus be avoided by the user of the handset.

Besonders vorteilhaft ist es, die Sendeelektrode, die Empfangselektrode und die Kompensationselektrode zumindest einer der mehreren Elektrodenstrukturen so auszulegen, dass die Annäherung der Hand an das Handgerät

  • – einen Pegelanstieg des durch die Überlagerung resultierenden elektrischen Wechselfeldes, und
  • – eine Verringerung der Impedanz zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode bewirkt.
It is particularly advantageous to design the transmitting electrode, the receiving electrode and the compensation electrode of at least one of the plurality of electrode structures such that the approach of the hand to the hand-held device
  • A level increase of the alternating electric field resulting from the superposition, and
  • - Causes a reduction in the impedance between the transmitting electrode and the receiving electrode.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierbei das Verhältnis des Pegels P1 des resultierenden Wechselfeldes bei der ersten Annäherung zum Pegel P2 des resultierenden Wechselfeldes bei der zweiten Annäherung kleiner ist als das Verhältnis der Impedanz Z2 zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode bei der zweiten Annäherung zur Impedanz Z1 zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode bei der ersten Annäherung. Pegel und Impedanzen bei der ersten und zweiten Annäherung verhalten sich zueinander wie folgt:

Figure 00110001
It is particularly advantageous if, in this case, the ratio of the level P 1 of the resulting alternating field at the first approach to the level P 2 of the resulting alternating field in the second approximation is smaller than the ratio of the impedance Z 2 between the transmitting electrode and the receiving electrode in the second approximation to the impedance Z 1 between transmitting electrode and receiving electrode at the first approach. Levels and impedances in the first and second approximations behave as follows:
Figure 00110001

Dadurch wird in vorteilhafter Weise sicher gewährleistet, dass bei zunehmender Annäherung der Hand an das Handgerät auch eine Aktivierung des Einschaltmodus bzw. des Aktivmodus durchgeführt wird, weil sich die Sensitivität der Elektrodenanordnung am Handgerät durch die Annäherung der Hand zunehmend verbessert.Thereby is advantageously ensured that with increasing Approaching the Hand on the handset an activation of the switch-on mode or the active mode is also carried out, because the sensitivity the electrode assembly on the handset by the approach of the hand increasingly improved.

Die Sendeelektrode, die Empfangselektrode und die Kompensationselektrode zumindest einer der mehreren Elektrodenstrukturen können asymmetrisch angeordnet sein um eine links/rechts – Unterscheidung der Annäherung der Hand zu bewerkstelligen. In Abhängigkeit der Unterscheidung kann auch eine vorbestimmte Gerätefunktion ausführbar sein.The Transmitting electrode, the receiving electrode and the compensation electrode at least one of the plurality of electrode structures may be asymmetric be arranged around a left / right - distinction of the approximation of Hand to accomplish. Dependent on the distinction may also be a predetermined device function executable be.

Mit einer links/rechts – Unterscheidung der Annäherung an das Handgerät kann in vorteilhafter Weise auch eine Unterscheidung zwischen Rechtshänder und Linkshänder vorgenommen werden, um etwa eine Menüführung auf einem am Handgerät angeordneten Display entsprechend links oder rechts auf dem Display anzuordnen.With a left / right - distinction the approach to the handset can advantageously also a distinction between right-handed and left handed be made to about a menu on a arranged on the handset Display should be arranged according to the left or right on the display.

Das von zumindest einer Kompensationselektrode der mehreren Elektrodenstrukturen abgestrahlte elektrische Wechselfeld kann für eine Anpassung des vorbestimmten Wertes I0 in Abhängigkeit von dem des Handgerät umgebende elektrische Feld vorgesehen sein.The alternating electric field emitted by at least one compensation electrode of the plurality of electrode structures may be provided for adaptation of the predetermined value I 0 as a function of the electric field surrounding the handset.

Der Schwellwert des Stromes, welcher ausreicht, um das Handgerät von dem Schlafmodus in den Einschaltmodus bzw. Aktivmodus zu versetzen, kann so durch das Handgerät selbst an verschiedene Materialien der Ablagefläche angepasst werden.Of the Threshold of the current, which is sufficient to the handset of the Sleep mode into the switch-on mode or active mode, can so through the handset even adapted to different materials of the shelf.

Mir der Anordnung mehrerer Elektrodenstrukturen an einem Handgerät kann etwa in besonders einfacher Weise detektiert werden, ob ein Benutzer ein Handgerät mit einer Hand oder mit beiden Händen, bevorzugt an bestimmten Stellen des Handgerätes hält.Me the arrangement of a plurality of electrode structures on a hand-held device can be approximately be detected in a particularly simple manner, whether a user a handset with one hand or with both hands, preferably holds at certain points of the handset.

Das Handgerät kann eine Gerätefernbedienung, ein Mobiltelefon, ein Eingabegerät für eine Spielkonsole oder dgl. sein.The handset can a device remote control, a mobile phone, an input device for a game console or the like.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigtFurther Details and features of the invention will become apparent from the following Description in connection with the drawing. It shows

1 ein Handgerät mit einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung (Ansicht von unten sowie jeweils ein Schnitt entlang der Quer- und Längsachse); 1 a hand-held device with an electrode arrangement according to the invention (view from below and in each case a section along the transverse and longitudinal axis);

2a–2b ein Handgerät in der Seitenansicht, im Schlafmodus (ohne Hand), im Einschaltmodus (bei Annäherung einer Hand) und im Aktivmodus (bei Umgreifen des Handgerätes durch die Hand); 2a - 2 B a hand-held device in the side view, in the sleep mode (without hand), in the switch-on mode (when approaching a hand) and in the active mode (when the hand-held device is grasped by the hand);

3 eine Prinzip-Skizze zur Veranschaulichung der Feldüberrückung; 3 a schematic diagram to illustrate the Feldüberrückung;

4 eine asymmetrische Elektrodenanordnung (oben) zur rechts/links – Unterscheidung mit zwei entsprechenden Verläufen des Stromes an der Empfangselektrode (unten); 4 an asymmetric electrode arrangement (top) for the right / left distinction with two corresponding courses of the current at the receiving electrode (bottom);

5 eine alternative Elektrodenanordnung an einem Handgerät; 5 an alternative electrode arrangement on a handset;

6 ein Eingabegeräte mit zwei Zonen an welchen jeweils eine Elektrodenstruktur vorgesehen ist; und 6 an input device with two zones to each of which an electrode structure provided is; and

7 Beispiele für die Detektion einer Annäherung an ein Handgerät bzw. einer Berührung eines Handgerätes mit mehreren Elektrodenstrukturen. 7 Examples of the detection of an approach to a hand-held device or a touch of a hand-held device with a plurality of electrode structures.

Zunächst wird die prinzipielle Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Detektion einer Annäherung z. B. einer Hand an ein Handgerät erläutert.First, will the basic operation of a detection according to the invention an approach z. B. a hand to a handset explained.

Erfindungsgemäß sind für die Detektion einer Annäherung drei Elektroden vorgesehen. Diese drei Elektroden werden mit Sendeelektrode SE, Empfangselektrode EE und Kompensationselektrode KE bezeichnet. Die Empfangselektrode EE ist am Signaleingang einer Auswerteeinrichtung bzw. einer Steuerungseinrichtung angeschlossen. Die Sendeelektrode SE und die Kompensationselektrode KE sind jeweils mit einem Signalgenerator gekoppelt, welcher eine elektrische Wechselgröße einer bestimmten Frequenz und Amplitude bereitstellt. Diese elektrische Wechselgröße wird im Folgenden als Wechselsignal oder elektrisches Wechselsignal bezeichnet.According to the invention are for the detection an approach three electrodes provided. These three electrodes are with transmitting electrode SE, receiving electrode EE and compensation electrode KE. The receiving electrode EE is at the signal input of an evaluation device or a control device connected. The transmitting electrode SE and the compensation electrode KE are each provided with a signal generator coupled, which is an electrical variable of a particular frequency and amplitude provides. This electrical variable is hereinafter referred to as alternating signal or electrical alternating signal.

Die Elektroden SE, EE und KE sind beispielsweise an der Unterseite eines Handgerätes, etwa einer Fernbedienung angeordnet. Vorzugsweise ist dabei die Kompensationselektrode KE zwischen der Sendeelektrode SE und der Empfangselektrode EE angeordnet, wie beispielsweise in 1 oder 5 gezeigt.The electrodes SE, EE and KE are arranged, for example, on the underside of a handheld device, such as a remote control. Preferably, the compensation electrode KE is arranged between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE, as in, for example, FIG 1 or 5 shown.

Die Sendelektrode SE wird vom Signalgenerator mit einem elektrischen Wechselsignal beaufschlagt, welches eine Frequenz von etwa zwischen 50 KHz und 300 KHz haben kann und eine Amplitude besitzt, welche den Wert von 20 V nicht überschreiten sollte, um beim Benutzer keinen unangenehmen Sinneseindruck zu erwecken.The Transmitting electrode SE is supplied by the signal generator with an electric Applied alternating signal, which has a frequency of approximately between 50 KHz and 300 KHz can and has an amplitude which the Do not exceed 20V should, in order to give the user no unpleasant sensory impression.

Die Kompensationselektrode KE wird ebenfalls mit einem elektrischen Wechselsignal beaufschlagt, welches vorzugsweise die Wellenform und die Frequenz des elektrischen Wechselsignals hat, mit welchem die Sendelektrode SE beaufschlagt wird. Das elektrische Wechselsignal der Kompensationselektrode KE ist gegenüber dem elektrischen Wechselsignal der Sendelektrode SE phasenverschoben. Die Phasenverschiebung kann etwa mit einem Phasenschieber bewerkstelligt werden, welcher zwischen dem Signalgenerator und der Sendeelektrode oder der Kompensationselektrode angeordnet ist.The Compensation electrode KE is also connected to an electrical Applied alternating signal, which preferably the waveform and the frequency of the electrical alternating signal has with which the transmitting electrode SE is applied. The electrical alternating signal the compensation electrode KE is opposite to the electrical alternating signal the transmitting electrode SE phase-shifted. The phase shift can be accomplished with a phase shifter, which between the signal generator and the transmitting electrode or the compensation electrode is arranged.

Die Sendelektrode SE bzw. das ihr beaufschlagte elektrische Wechselsignal ist so ausgelegt, dass das von der Sendelektrode SE emittierte elektrische Wechselfeld in die Empfangselektrode EE einkoppelbar ist. Die Kompensationselektrode KE bzw. das an ihr beaufschlagte elektrische Wechselsignal ist so ausgelegt, dass das von ihr emittierte elektrische Wechselfeld ebenfalls in die Empfangselektrode EE einkoppelbar ist. Durch das an der Kompensationselektrode KE emittierte elektrische Wechselfeld, welches phasenverschoben zum von der Sendelektrode emittierten elektrischen Wechselfeld ist, wird der Pegel des an der Empfangselektrode EE einwirkenden elektrischen Wechselfelds reduziert bzw. bei einer gegenphasigen Überlagerung (nahezu) ausgelöscht.The Transmitting electrode SE or her acted upon electrical alternating signal is designed so that the emitted from the transmitting electrode SE electrical Alternating field can be coupled into the receiving electrode EE. The compensation electrode KE or the acted upon it electrical alternating signal is so interpreted that the alternating electric field emitted by it also can be coupled into the receiving electrode EE. By the at the compensation electrode KE emitted alternating electric field, which phase-shifted is the alternating electric field emitted by the transmitting electrode, is the level of acting on the receiving electrode EE electrical Reduced alternating field or in an antiphase superposition (almost) extinguished.

Durch die Annäherung einer Hand an die Elektroden wird das an der Empfangselektrode EE einwirkende elektrische Wechselfeld so verändert, dass dieses an der Empfangselektrode EE einen Strom erzeugt, welcher repräsentativ für die Annäherung einer Hand an die Elektroden ist. Bei sich annähernder Hand an die Elektroden wird die Koppelung zwischen Sendelektrode SE und Empfangselektrode EE durch die Hand zunehmend besser. Diese zunehmend besser werdende Koppelung führt dazu, dass in der Empfangselektrode der Strom ansteigt. Der Zusammenhang zwischen einer sich annähernden Hand und dem an der Empfangselektrode erzeugten Strom wird mit Bezug auf 2a bis 2c näher beschrieben.By approaching a hand to the electrodes, the alternating electric field acting on the receiving electrode EE is changed so that it generates a current at the receiving electrode EE, which is representative of the approach of a hand to the electrodes. With approaching hand to the electrodes, the coupling between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE by the hand is getting better. This increasingly improving coupling causes the current in the receiving electrode to increase. The relationship between an approaching hand and the current generated at the receiving electrode will be described with reference to FIG 2a to 2c described in more detail.

Das Gesamtsystem ist so ausgelegt, dass, solange keine Hand in der Nähe der Elektroden ist, der an der Empfangselektrode EE erzeugte Strom einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Dies wird dadurch entsprechende Anordnung der Sendelektrode SE und der Empfangselektrode EE am Gehäuse erreicht. Die Anordnung erfolgt derart, dass die Impedanz zwischen Sendelektrode SE und Empfangselektrode EE groß genug ist, damit in der Empfangselektrode EE lediglich ein Strom erzeugt wird, welcher nicht ausreicht, das Gerät vom Schlafmodus in den Einschaltmodus zu überführen.The Overall system is designed so that, as long as no hand near the electrodes is, the current generated at the receiving electrode EE a predetermined Value does not exceed. This will be corresponding arrangement of the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE on the housing reached. The arrangement is such that the impedance between Transmitter SE and receiving electrode EE is large enough so that in the receiving electrode EE only a current is generated, which is not enough, the Device from Sleep mode into the power-on mode.

Das Prinzip der Näherungsdetektion liegt in der Erfassung eines ausreichend großen elektrischen Wertes, welcher repräsentativ für die Admittanz zwischen der Sendeelektrode SE und der Empfangselektrode EE ist. Dies wird durch Messung der Stromstärke im Empfänger bzw. an der Empfangselektrode EE bewerkstelligt. Prinzipiell gilt, dass die gemessene Stromstärke zwischen Sendeelektrode SE und Empfangselektrode EE mit Vergrößerungen der Elektrodenflächen zunimmt und mit Vergrößerung der aktuellen Elektrodenabstände abnimmt. Es gelten also ähnliche Gesetze wie für die wirksame Kapazität in einem Plattenkondensator.The Principle of Proximity Detection lies in the detection of a sufficiently large electrical value, which representative for the Admittance between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE is. This is done by measuring the current in the receiver or at the receiving electrode EE accomplished. In principle, the measured current is between Transmitting electrode SE and receiving electrode EE with magnifications of electrode surfaces increases and with enlargement of the current electrode distances decreases. So similar Laws like for the effective capacity in a plate capacitor.

Um eine besonders gute Detektion einer sich annähernden Hand zu gewährleisten, ist ein Kompensationsstrom in dem Übertragungssystem zwischen Sendeelektrode SE und Empfangselektrode EE vorgesehen. Dieser (zum Sendestrom phasenverschobene bzw. gegenphasige) Kompensationsstrom überlagert sich dem Sendestrom. Die Freiheitsgrade zur Festlegung der Kompensationsstromstärke liegen in erster Linie in den Abmessungen der angeschlossenen Elektrodenflächen. In zweiter Linie kann die Phase des Kompensationsstromes (in Bezug zum Sendestrom) variiert werden. Schließlich kann auch eine Anpassung des Wechselsignals hinsichtlich Frequenz und/oder Spannung erfolgen.In order to ensure a particularly good detection of an approaching hand, a compensation current is provided in the transmission system between transmitting electrode SE and receiving electrode EE. This (to transmit current live shifted or antiphase) compensation current is superimposed on the transmission current. The degrees of freedom for determining the compensation current intensity are primarily in the dimensions of the connected electrode surfaces. Secondarily, the phase of the compensation current (in relation to the transmission current) can be varied. Finally, an adaptation of the alternating signal in terms of frequency and / or voltage can be done.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Anzahl der verfügbaren Freiheitsgrade reduziert, indem sie nur mit fest eingeprägten Spannungen an der Sendeelektrode SE und an der Kompensationselektrode KE arbeitet.In a preferred embodiment the invention reduces the number of available degrees of freedom, by only using firmly impressed voltages operates on the transmitting electrode SE and on the compensation electrode KE.

Weitere Freiheitsgrade entfallen, wenn der Grobabgleich des Messsystems nur einmal bei der Auslegung des Gesamtsystems erfolgt. Dieser Grobabgleich besteht zum einen in der einmaligen Festlegung von Anordnung und Profil aller ausgeführten Elektroden an dem Handgerät und zum anderen in der einmaligen Einstellung der Phasendifferenz zwischen dem Sende- und Kompensationssignal.Further Degrees of freedom are eliminated when the coarse adjustment of the measuring system only once in the design of the entire system. This rough match consists on the one hand in the unique definition of arrangement and Profile of all executed electrodes on the handset and second, the one-time adjustment of the phase difference between the transmission and compensation signal.

Die verbleibenden Freiheitsgrade werden für einen Feinabgleich der Messanordnung verwendet. Sie liegen z. B. in einer dynamischen Feinjustierung der Phasendifferenz zwischen dem Sende- und Kompensationssignal und/oder in der Lageverschiebung von Schwellwertpunkten, die typischerweise eingesetzt werden für die Übersetzung einer analogen Übertragungsgröße in eine logisch abgeleitete Schaltfunktion. Die Berechnung dieser elektrischen Schwellwertpunkte kann sich ableiten lassen etwa aus fest vorgegebenen Richtwerten in der steuernden Firmware und/oder aus bereits validierten gemessenen Größen und/oder Messprofilen, welche beispielsweise zyklisch fest im Speicherbereich der auswertenden Digitalisierung abgelegt werden. In den Feinabgleich können auch Messwerte aus der Vergangenheit einfließen.The remaining degrees of freedom are used for a fine adjustment of the measuring arrangement used. They are z. B. in a dynamic fine adjustment of Phase difference between the transmission and compensation signal and / or in the positional shift of thresholds, typically be used for the translation an analog transmission size in one Logically derived switching function. The calculation of these electrical threshold points can be derived from fixed reference values in the controlling firmware and / or already validated measured Sizes and / or Measuring profiles which, for example, are cyclically fixed in the memory area the evaluating digitization are stored. In the fine adjustment can also incorporate measured values from the past.

Die genaue Anordnung der einzelnen Elektroden am Gehäuse bzw. die jeweiligen Abmessungen sowie die genauen Eigenschaften (Frequenz und Amplitude) des elektrischen Wechselsignals, mit welchem die Sendeelektrode SE und die Kompensationselektrode KE beaufschlagt werden, hängen von der konkreten Geräteform und deren Größe ab. Elektrodenanordnung, Elektrodenabmessungen und Eigenschaften des Wechselsignals können für ein konkretes Gerät empirisch ermittelt werden und gegenseitig so aufeinander abgestimmt werden, dass die oben beschriebenen Voraussetzungen hinsichtlich des an der Empfangselektrode EE erzeugten Stroms eine zuverlässige Detektion ermöglichen.The exact arrangement of the individual electrodes on the housing or the respective dimensions as well as the exact characteristics (frequency and amplitude) of the electric Alternating signal, with which the transmitting electrode SE and the compensation electrode KE be charged, hang from the concrete device form and their size. Electrode assembly, Electrode dimensions and characteristics of the alternating signal can be used for a specific Device empirical be determined and mutually coordinated so that the conditions described above with regard to The receiving electrode EE generated current reliable detection enable.

Ein Beispiel einer möglichen Elektrodenanordnung an der Unterseite eines Handgerätes wird mit Bezug auf 1 beschrieben.An example of a possible electrode arrangement on the underside of a handset will be described with reference to FIG 1 described.

1 zeigt eine mögliche Anordnung der Sendeelektrode SE, Empfangselektrode EE und Kompensationselektrode KE an einer Gerätefernbedienung (Ansicht auf die Geräteunterseite sowie jeweils ein Schnitt entlang der Quer- und Längsachse der Gerätefernbedienung). Zwischen Sendeelektrode SE und Empfangselektrode EE ist die Kompensationselektrode KE angeordnet. Das auf die Empfangselektrode EE einwirkende elektrische Wechselfeld wird in Abhängigkeit des an der Kompensationselektrode KE emittieren elektrischen Wechselfeldes gedämpft bzw. ausgelöscht. 1 shows a possible arrangement of the transmitting electrode SE, receiving electrode EE and compensation electrode KE on a device remote control (view of the bottom of the device and each a section along the transverse and longitudinal axis of the remote control device). Between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE, the compensation electrode KE is arranged. The electrical alternating field acting on the receiving electrode EE is attenuated or extinguished as a function of the alternating electric field emitted at the compensation electrode KE.

Aus 1 ist ebenfalls ersichtlich, dass die Elektroden und insbesondere die Sendeelektrode SE und die Empfangselektrode EE derart an der Geräteunterseite angeordnet sind, dass diese bei Ablage auf einer Ablagefläche diese nicht berühren. Diese Anordnung ist insbesondere bei elektrisch leitfähigen Ablageflächen wichtig, um einen direkten Strompfad zwischen Sendeelektrode SE und Empfangselektrode EE zu vermeiden, welcher sich dem Einflussbereich der Kompensationselektrode KE entziehen könnte.Out 1 It can also be seen that the electrodes and in particular the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE are arranged on the underside of the device such that they do not touch the latter when they are deposited on a depositing surface. This arrangement is particularly important for electrically conductive storage surfaces to avoid a direct current path between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE, which could escape the influence of the compensation electrode KE.

Die beiden in 1 gezeigten Kompensationselektroden KE können elektrisch miteinander verbunden werden. Alternativ kann eine der beiden Kompensationselektroden KE auch für die Feinjustierung des Systems vorgesehen werden. Hierzu müssen die beiden Kompensationselektroden KE nicht elektrisch miteinander verbunden sein.The two in 1 shown compensation electrodes KE can be electrically connected to each other. Alternatively, one of the two compensation electrodes KE can also be provided for the fine adjustment of the system. For this purpose, the two compensation electrodes KE need not be electrically connected to each other.

Mit Hilfe der in 2a bis 2c gezeigten Abbildungen wird die Funktionsweise der Elektrodenanordnung näher erläutert.With the help of in 2a to 2c the illustrations shown, the operation of the electrode assembly is explained in more detail.

2a zeigt eine Gerätefernbedienung abgelegt auf einer Ablagefläche ohne Annäherung einer Hand. Die Gerätefernbedienung befindet sich im ”Schlafmodus”, in welchem der Leistungsbezug durch die Gerätefernbedienung auf ein Minimum reduziert werden kann. 2a shows a device remote control stored on a shelf without approaching a hand. The remote control unit is in "sleep mode", in which the power consumption can be reduced by the remote control device to a minimum.

2b zeigt die Gerätefernbedienung, an welche sich eine Hand annähert. Die Gerätefernbedienung ”erwacht” hierbei aus dem Schlafmodus und geht in einen ”Einschaltmodus” über. Im Einschaltmodus können diverse Aktivierungs- oder Initialisierungsfunktionen durchgeführt werden, sodass bei vollem Umfassen der Gerätefernbedienung diese voll funktionsfähig zur Verfügung steht. 2 B shows the remote control to which a hand is approaching. The device remote "wakes up" from sleep mode and goes into a "power-on" mode. In power-on mode, various activation or initialization functions can be performed so that when fully included the device remote control is fully functional.

2c zeigt die Gerätefernbedienung, welche von einer menschlichen Hand gehalten wird. Die Gerätefernbedienung befindet sich nun im ”Aktivmodus” und steht uneingeschränkter Form voll funktionstüchtig zur Verfügung. 2c shows the device remote control, which is held by a human hand. The device remote control is now in "active mode" and is fully functional in its unrestricted form.

Die Sendelektrode SE und Empfangselektrode EE sind derart an der Gehäuseunterseite angeordnet (vgl. auch 1), dass die Summe der Impedanzen zwischen Sendelektrode SE und Empfangselektrode EE groß genug ist, damit das emittierte Feld der Sendeelektrode SE in jedem Falle eine ausreichende Signaldämpfung erfährt. Durch die Signaldämpfung wird in der Empfangselektrode EE lediglich einen Strom zu erzeugen, welcher nicht ausreicht, das Gerät vom Schlafmodus in den Einschaltmodus zu überführen. Die Elektrodengeometrie dieser beiden Elektroden sowie die Anordnung zueinander kann bei vorbestimmter Generatorspannung und Generatorfrequenz einfach auf empirische Weise ermittelt werden. So können etwa die Elektrodenfläche der einzelnen Elektroden und/oder der Abstand zwischen den Elektroden und/oder die Lage der Elektroden zueinander und/oder das Elektrodenmaterial angepasst werden, um eine entsprechende Impedanz zwischen Sendelektrode SE und Empfangselektrode EE zu erreichen.The transmitting electrode SE and the receiving electrode EE are arranged on the underside of the housing (cf. 1 ) that the sum of the impedances between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE is large enough so that the emitted field of the transmitting electrode SE undergoes sufficient signal attenuation in each case. Due to the signal attenuation, only a current is generated in the receiving electrode EE which is insufficient to transfer the device from the sleep mode to the switch-on mode. The electrode geometry of these two electrodes and the arrangement of each other can be easily determined empirically at a predetermined generator voltage and generator frequency. For example, the electrode surface of the individual electrodes and / or the distance between the electrodes and / or the position of the electrodes relative to one another and / or the electrode material can be adapted in order to achieve a corresponding impedance between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE.

Die Summe der Impedanzen zwischen Sendelektrode SE und Empfangselektrode EE setzt sich zusammen aus

  • – Impedanz zwischen Sendeelektrode SE und Ablagefläche,
  • – Impedanz der Ablagefläche selbst, und
  • – Impedanz zwischen Ablagefläche und Empfangselektrode EE.
The sum of the impedances between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE is composed of one another
  • Impedance between transmitting electrode SE and depositing surface,
  • - Impedance of the shelf itself, and
  • - Impedance between storage surface and receiving electrode EE.

Die Impedanz der Ablagefläche kann dabei fast Null sein.The Impedance of the shelf can be almost zero.

Ist die Ablagefläche aus einem elektrisch leitenden Material, wird die bessere Kopplung zwischen Sendeelektrode SE und Empfangselektrode EE durch die Einstrahlung des Signals der Kompensationselektrode KE (deren emittiertes elektrisches Wechselfeld ja ebenfalls auf die Ablagefläche einwirkt) aufgehoben. Bei den an der Empfangselektrode EE erzeugten Stromstärken ergibt sich kein wesentlicher Unterschied in Abhängigkeit vom Ablagematerials.is the shelf Made of an electrically conductive material, the better coupling between transmitting electrode SE and receiving electrode EE by the irradiation the signal of the compensation electrode KE (whose emitted alternating electric field yes also on the shelf acts) canceled. When generated at the receiving electrode EE currents There is no significant difference depending on the deposit material.

Ein zum ”Aufwecken” ausreichend großer Strom von der Sendeelektrode SE zur Empfangselektrode EE über die Oberfläche und/oder die Wandung der Gerätefernbedienung wird mit Hilfe des emittierten elektrischen Wechselfeldes der Kompensationselektrode KE verhindert.One sufficient to "wake up" big stream from the transmitting electrode SE to the receiving electrode EE via the surface and / or the wall of the device remote control is using the emitted alternating electric field of the compensation electrode KE prevents.

Nähert sich eine menschliche Hand (wie in 2b gezeigt) der Gerätefernbedienung, überschreitet der Strom in der Empfangselektrode eine vorbestimmte Schwelle I0 zum Einschalten bzw. Aufwecken der Gerätefernbedienung. Die Schwelle I0 wird vorzugsweise unter Berücksichtigung der die Gerätefernbedienung umgebenden E-Feld-Charakteristik bestimmt, wofür eine weitere Kompensationselektrode KE zur Feinjustierung vorgesehen werden kann.Approaching a human hand (as in 2 B shown) of the device remote control, the current in the receiving electrode exceeds a predetermined threshold I 0 to turn on or wake the remote control device. The threshold I 0 is preferably determined taking into account the E-field characteristic surrounding the device remote control, for which purpose a further compensation electrode KE for fine adjustment can be provided.

Der erhöhte Stromfluss ergibt sich bei sich annähernder Hand aus der sich verringernden Signaldämpfung zwischen der Sendeelektrode SE und der Empfangselektrode EE. Hierfür spielen zwei Effekte eine wesentliche Rolle:

  • a) Die Kopplung von der ersten Elektrode zum Daumen wird immer besser (je nachdem, mit welcher Hand die Gerätefernbedienung angefasst wird, ist die erste Elektrode die Sendelektrode SE oder die Empfangselektrode EE). Die Hand hat vom Daumen zu den vier Fingern eine sehr geringe Impedanz. Die Kopplung von den vier Fingern zur zweiten Elektrode wird ebenfalls immer besser.
  • b) Der Signalpfad (Sende-/Empfangselektrode – Hand – Empfangs-/Sendeelektrode) führt um die Kompensationselektrode KE herum, sodass der Einfluss des elektrischen Wechselfeldes der Kompensationselektrode KE auf das an der Empfangselektrode EE eingekoppelte elektrische Wechselfeld abnimmt.
The increased current flow results in approaching hand from the decreasing signal attenuation between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE. Two effects play an important role here:
  • a) The coupling of the first electrode to the thumb is getting better (depending on which hand with the remote control device is touched, the first electrode is the transmitting electrode SE or the receiving electrode EE). The hand has a very low impedance from the thumb to the four fingers. The coupling of the four fingers to the second electrode is also getting better.
  • b) The signal path (transmitting / receiving electrode - hand - receiving / transmitting electrode) leads around the compensation electrode KE, so that the influence of the alternating electric field of the compensation electrode KE decreases to the electrical alternating field coupled to the receiving electrode EE.

Damit erfährt also das über die Hand von der Sendelektrode SE zur Empfangselektrode EE übertragene Wechselfeld eine zunehmend schwächere Kompensation durch das elektrische Wechselfeld der Kompensationselektrode KE. Wichtig ist hierbei, dass die Wirkung der Kompensationselektrode KE im Gesamtsystem nicht zu dominant ausgestaltet ist, da ansonsten eine Annäherung der menschlichen Hand „elektrisch verdeckt” werden würde.In order to learns So that's about the hand transmitted from the transmitting electrode SE to the receiving electrode EE Alternating field an increasingly weaker compensation by the alternating electric field of the compensation electrode KE. It is important that the effect of the compensation electrode KE in the overall system is not designed to dominant, otherwise an approach the human hand "electrically to be covered would.

Wird zu einem etwas späteren Zeitpunkt die Gerätefernbedienung nun letztendlich von einer menschlichen Hand ganz umfasst (vgl. 2c), so überschreitet der Strom in der Empfangselektrode EE eine weitere vorbestimmte Schwelle I1 zum vollständigen Aktivieren der Gerätefernbedienung. Die Schwelle I1 wird ebenfalls vorzugsweise unter Berücksichtigung der die Gerätefernbedienung umgebenden E-Feld-Charakteristik bestimmt, welche das Gerät zuvor auf der Ablage ohne Annäherung einer menschlichen Hand besaß.At some point later, the remote control of the device is finally completely covered by a human hand (cf. 2c ), the current in the receiving electrode EE exceeds a further predetermined threshold I 1 to fully activate the remote control device. The threshold I 1 is also preferably determined taking into account the E-field characteristic surrounding the device remote control, which the device previously possessed on the shelf without approaching a human hand.

Vorteilhaft ist es, wenn die Elektroden so zueinander angeordnet werden, dass sich Pegel und Impedanzen wie folgt zueinander verhalten:

Figure 00200001
wobei

P1
der Pegel des resultierenden Wechselfeldes bei der ersten Annäherung (= Annäherung der Hand, bei welcher das Gerät vom Schlafmodus in den Einschaltmodus übergeht),
P2
der Pegel des resultierenden Wechselfeldes bei der zweiten Annäherung (= Annäherung der Hand, bei welcher das Gerät vom Einschaltmodus in den Aktivmodus übergeht),
Z1
die Impedanz zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode bei der ersten Annäherung, und
Z2
die Impedanz zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode bei der zweiten Annäherung sind.
It is advantageous if the electrodes are arranged in such a way that the levels and impedances behave as follows:
Figure 00200001
in which
P 1
the level of the resulting alternating field at the first approach (= approach of the hand, at which the device goes from sleep mode to power-on mode),
P 2
the level of the resulting alternating field at the second approach (= approach of the hand, at which the device switches from the switch-on mode to the active mode),
Z 1
the impedance between the transmitting electrode and the receiving electrode at the first approximation, and
Z 2
are the impedance between transmitting electrode and receiving electrode at the second approach.

Eine Elektrodenanordnung, welche diese Voraussetzung erfüllt, kann empirisch ermittelt werden. Damit kann mit zunehmender Annäherung der Hand an das Gerät die Sensitivität der Elektrodenanordnung verbessert werden.A Electrode assembly that meets this requirement can be determined empirically. This can be done with increasing rapprochement of the hand to the device the sensitivity the electrode assembly can be improved.

Das von der Kompensationselektrode KE emittierte elektrische Wechselfeld trägt bei der nahezu direkten Kopplung (wenn die Hand die Gerätefernbedienung vollständig umfasst) von Sendeelektrode SE und Empfangselektrode EE über die menschlichen Hand nur unwesentlich zu einer Pegelreduzierung im Empfänger bei.The electric alternating field emitted by the compensation electrode KE contributes the almost direct coupling (if the hand the device remote control Completely comprises) of transmitting electrode SE and receiving electrode EE via the human hand only insignificantly to a level reduction in the receiver at.

In 3 ist anhand einer Prinzip-Skizze die Koppelung von Sendeelektrode SE und Empfangselektrode EE gezeigt.In 3 is shown on the basis of a schematic diagram of the coupling of the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE.

Das an der Sendeelektrode SE abgestrahlte elektrische Wechselfeld wird in den Finger eingekoppelt. Ein Teil des elektrischen Wechselfeldes der Sendeelektrode SE wird aber auch in die Empfangselektrode EE eingekoppelt. Das an der Kompensationselektrode KE abgestrahlte elektrische Wechselfeld (als gestrichelte Pfeile dargestellt) wird ebenfalls zum Teil in den menschlichen Finger und zum Teil in die Empfangselektrode EE eingekoppelt.The at the transmitting electrode SE radiated alternating electric field is coupled into the finger. Part of the alternating electric field the transmitting electrode SE but is also in the receiving electrode EE coupled. The radiated at the compensation electrode KE alternating electric field (shown as dashed arrows) is also partly in the human finger and partly in the Receiver electrode EE coupled.

Der Einfluss des elektrischen Wechselfeldes der Kompensationselektrode KE auf das elektrische Wechselfeld der Sendeelektrode SE außerhalb des Fingers (mit Bezugszeichen 30 versehen) bleibt erhalten. Das von der Sendeelektrode SE abgestrahlte Wechselfeld, welches direkt auf die Empfangselektrode EE einwirkt erfährt durch das Wechselfeld der Kompensationselektrode KE eine effektive Pegelreduzierung.The influence of the alternating electric field of the compensation electrode KE on the alternating electric field of the transmitting electrode SE outside the finger (with reference numerals 30 provided) remains. The alternating field radiated by the transmitting electrode SE, which acts directly on the receiving electrode EE, experiences an effective level reduction due to the alternating field of the compensation electrode KE.

Der Einfluss des elektrischen Wechselfeldes der Kompensationselektrode KE auf das elektrische Wechselfeld der Sendeelektrode SE im Finger (mit Bezugszeichen 40 versehen) hingegen ist geringer, was zu einer effektiven Erhöhung des Stromes an der Empfangselektrode EE führt. Dies kann etwa erreicht werden, indem die Sendeelektrode SE und die Kompensationselektrode KE so ausgelegt werden, dass die elektrische Feldstärke an der Kompensationselektrode KE geringer ist als die elektrische Feldstärke an der Sendeelektrode SE. Somit wird über den Finger eine Koppelung zwischen Sendeelektrode SE und die Empfangselektrode EE hergestellt, welche sich dem Einflussbereich der Kompensationselektrode zumindest teilweise entzieht.The influence of the alternating electric field of the compensation electrode KE on the alternating electric field of the transmitting electrode SE in the finger (with reference numerals 40 provided), however, is lower, which leads to an effective increase in the current at the receiving electrode EE. This can be achieved, for example, by designing the transmitting electrode SE and the compensation electrode KE such that the electric field strength at the compensation electrode KE is lower than the electric field strength at the transmitting electrode SE. Thus, a coupling between the transmitting electrode SE and the receiving electrode EE is produced via the finger, which at least partially eludes the influence region of the compensation electrode.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Kompensationselektrode auch zur Bestimmung der Eigenschaften des die Gerätefernbedienung umgebenden E-Feldes verwendet werden, um damit einen Systemselbstabgleich durchzuführen.In a further embodiment The compensation electrode can also be used to determine the properties of the device remote control surrounding electric field can be used to perform system self-alignment.

4 zeigt eine asymmetrische Anordnung der Elektroden an der Unterseite einer Gerätefernbedienung. Damit kann eine rechts/links-Unterscheidung einer Annäherung an die Gerätefernbedienung vorgenommen werden. Ein zeitlicher Verlauf des Stromes an der Empfangselektrode EE in Abhängigkeit von der Richtung der Annäherung ist im Diagramm der 4 gezeigt, wobei die Kennlinie 10 eine Annäherung von rechts und die Kennlinie 20 eine Annäherung von links repräsentiert. Dadurch kann auf einfache Weise auch eine Annäherung eines Rechtshänders von der Annäherung eines Linkshänders unterschieden werden. 4 shows an asymmetric arrangement of the electrodes on the underside of a remote control device. This can be a right / left distinction made an approach to the remote control device. A time profile of the current at the receiving electrode EE as a function of the direction of the approach is shown in the diagram of FIG 4 shown, where the characteristic 10 an approach from the right and the characteristic 20 represents an approach from the left. As a result, an approach of a right-hander can be easily distinguished from the approach of a left-handed person.

5 zeigt eine alternative Anordnung der Elektroden an der Unterseite einer Gerätefernbedienung. Die mindestens drei Elektroden SE, KE und EE sind in den Mulden der Rippen eingebracht, die für die einzelnen Finger in der Gerätewandung vorgesehen sind. Auch hierbei wird durch den die Hand gebildeten Strompfad von der Sendelektrode SE zur Empfangselektrode EE das elektrische Wechselfeld der Kompensationselektrode KE umgangen. 5 shows an alternative arrangement of the electrodes on the bottom of a device remote control. The at least three electrodes SE, KE and EE are incorporated in the troughs of the ribs, which are provided for the individual fingers in the device wall. Here, too, the electrical alternating field of the compensation electrode KE is bypassed by the current path formed by the hand from the transmitting electrode SE to the receiving electrode EE.

Erfindungsgemäß können auch mehrere Sendelektroden SE, Empfangselektroden EE und Kompensationselektroden KE an einer Gerätefernbedienung oder an anderen elektrischen Handgeräten, etwa einer Computermaus vorgesehen werden.Also according to the invention several transmitting electrodes SE, receiving electrodes EE and compensation electrodes KE on a device remote control or other electrical handheld devices, such as a computer mouse be provided.

Erfindungsgemäß können auch mehrere Elektrodenstrukturen an einem Handgerät angeordnet werden, wobei jede der Elektrodenstrukturen eine Sendeelektrode, eine Empfangselektrode und eine Kompensationselektrode aufweist. Jeder der Elektrodenstrukturen ist vorzugsweise so ausgelegt, dass mit jeder der Elektrodenstrukturen eine Annäherung bzw. Berührung des Handgerätes nach dem beschriebenen Prinzip möglich ist.Also according to the invention a plurality of electrode structures are arranged on a handset, wherein each of the electrode structures has a transmitting electrode, a receiving electrode and a compensation electrode. Each of the electrode structures is preferably designed so that with each of the electrode structures an approach or touch of the handset possible according to the described principle is.

Ein Beispiel für ein Handgerät mit zwei Elektrodenstrukturen ist in 6 gezeigt. 6 zeigt stellvertretenden für andere Handgeräte eine Eingabeeinrichtung 100 für eine Spielkonsole. Die Eingabeeinrichtung 100 weist zwei annäherungs- bzw. berührungssensitive Bereiche 110 und 120 auf. In diesen Bereichen ist unterhalb der Gehäuseoberfläche jeweils eine der oben genannten Elektrodenstrukturen angeordnet. Die Elektrodenstrukturen selbst sind in 6 nicht dargestellt. Die Anordnung der Elektroden einer Elektrodenstruktur an der Eingabeeinrichtung kann beispielsweise so gewählt sein wie mit Bezug auf 1 gezeigt.An example of a handheld device with two electrode structures is shown in FIG 6 shown. 6 shows representative for other handsets an input device 100 for a game console. The input device 100 has two approximate or be touch-sensitive areas 110 and 120 on. In each of these areas, one of the abovementioned electrode structures is arranged below the housing surface. The electrode structures themselves are in 6 not shown. The arrangement of the electrodes of an electrode structure on the input device may, for example, be selected as with reference to FIG 1 shown.

Beide den sensitiven Bereichen 110 und 120 zugeordneten Elektrodenstrukturen sind mit etwa mit einer hier nicht gezeigten Auswerteelektronik gekoppelt. Die Auswerteelektronik kann zeitlich nacheinander die Annäherung an eine Elektrodenstruktur abfragen. Dazu kann die Auswerteelektronik etwa mit einem Multiplexer an die Elektrodenstrukturen angekoppelt sein.Both the sensitive areas 110 and 120 associated electrode structures are coupled with approximately with an evaluation electronics, not shown here. The evaluation electronics can sequentially query the approach to an electrode structure. For this purpose, the evaluation electronics can be coupled to the electrode structures, for example with a multiplexer.

Alternativ kann für jede der Elektrodenstrukturen eine eigene Auswerteelektronik vorgesehen sein.alternative can for Each of the electrode structures may be provided with its own evaluation electronics.

Mit den beiden Elektrodenstrukturen kann nun unterschieden werden, wo die Eingabeeinrichtung 100 angefasst wird. Je nachdem welcher Bereich angefasst wird bzw. an welchen Bereich sich eine Hand oder beide Hände eines Bedieners annähern, kann die Auswerteelektronik unterschiedliche Funktionen der Eingabeeinrichtung aktivieren bzw. Durchführen.With the two electrode structures can now be distinguished, where the input device 100 is touched. Depending on which area is touched or to which area a hand or both hands of an operator approach, the transmitter can activate or perform different functions of the input device.

7 zeigt drei Beispiele für die Detektion einer Annäherung an ein Handgerät bzw. einer Berührung eines Handgerätes mit mehreren Elektrodenstrukturen. Beispielhaft wir hier ein sog. ”Game-Controller” 100 gezeigt, welcher, wie in 6 bereits gezeigt, zwei annäherungs- bzw. berührungssensitive Zonen 110 und 120 aufweist. Der Game-Controller 100 soll hier z. B. als Golfschläger für ein Golfspiel dienen, welches an einer Spielkonsole gespielt wird. Ein Golfschläger muss für ein Golfspiel mit beiden Händen gehalten werden, sodass eine Berührung nur der sensitiven Fläche 110 (linke Abbildung in 7) oder nur der sensitiven Fläche 120 (mittlere Abbildung in 7) keine Funktion des Golfschlägers auslöst, bzw. die Spielkonsole Bewegungen des Game-Controller 100 ignoriert. Alternativ kann der Game-Controller 100 den Benutzer darauf hinweisen, dass der Game-Controller 100 mit beiden Händen (rechte Abbildung in 7) gehalten werden muss, um diesen als Golfschläger zu benutzen. 7 shows three examples of the detection of an approach to a handset or a touch of a handset with multiple electrode structures. As an example, here we are a so-called "game controller" 100 shown which, as in 6 already shown, two proximity or touch-sensitive zones 110 and 120 having. The game controller 100 should here z. B. serve as a golf club for a game of golf, which is played on a game console. A golf club must be held with both hands for a game of golf, so that only the sensitive area touches 110 (left picture in 7 ) or only the sensitive area 120 (middle illustration in 7 ) does not trigger any function of the golf club, or the game console movements of the game controller 100 ignored. Alternatively, the game controller 100 alert the user that the game controller 100 with both hands (right figure in 7 ) in order to use this as a golf club.

Eine derartige Funktionalität ist nicht nur auf Game-Controller beschränkt, sondern kann für verschiedenste Handgeräte, etwa ein Mobiltelefon oder ein MP3-Spieler vorgesehen werden.A such functionality is not only limited to game controllers, but can be for a variety of Handsets, about a mobile phone or an MP3 player can be provided.

Ebenso können mehr als die mit Bezug auf 6 und 7 gezeigten zwei Elektrodenstrukturen vorgesehen werden.Likewise, more than with respect to 6 and 7 shown two electrode structures are provided.

Eine Kombination mit anderen Sensordaten, welche durch geeignete Einrichtungen im bzw. am Handgerät ermittelt werden, ist möglich. So kann etwa das Schütteln eines MP3-Spielers, was etwa mit Lagesensoren oder Beschleunigungssensoren detektiert werden kann, unterschiedliche Aktionen auslösen, in Abhängigkeit davon, wo der MP3-Spieler gehalten wird. Wird der MP3-Spieler im Bereich der Tastatur gehalten, kann das Schütteln eine Änderung der Abspielreihenfolge der Musikstücke bewirken, während das Halten an dem Display während des Schüttelns eine zufällige Auswahl eines anderen Musikstückes bewirkt.A Combination with other sensor data provided by appropriate facilities in or on the handset can be determined is possible. Such as shaking of an MP3 player, such as with position sensors or acceleration sensors can be detected, trigger different actions, in dependence of where the MP3 player is held. Will the MP3 player in the Holding the keyboard, shaking may alter the playing order the music pieces cause, while holding on the display while shaking a random one Selection of another piece of music causes.

Claims (19)

Elektrisches Handgerät, welches auf einer Ablagefläche (A) ablegbar ist, aufweisend zumindest eine Sendeelektrode (SE), eine Empfangselektrode (EE) und eine zwischen der Sendeelektrode (SE) und der Empfangselektrode (EE) angeordnete Kompensationselektrode (KE), mit welchen eine Annäherung (D1, D2) einer Hand an das Handgerät detektierbar ist, – wobei von der Sendeelektrode (SE) ein erstes elektrisches Wechselfeld (WS) und von der Kompensationselektrode (KE) ein zweites elektrisches Wechselfeld (WK) abstrahlbar sind, wobei das erste elektrische Wechselfeld (WS) gegenüber dem zweiten elektrischen Wechselfeld (WK) phasenverschoben ist und wobei die elektrischen Wechselfelder (WS, WK) in die Ablagefläche (A) und in die Empfangselektrode (EE) einkoppelbar sind, – wobei die in die Empfangselektrode (EE) eingekoppelten elektrischen Wechselfelder (WS, WK) einen Strom (I) in der Empfangselektrode (EE) erzeugen, welcher für die Annäherung (D1, D2) der Hand an das Handgerät repräsentativ ist, – wobei die Sendeelektrode (SE) und die Empfangselektrode (EE) am Handgerät derart angeordnet sind, dass die Summe der Impedanzen zwischen Sendeelektrode (SE) und Empfangselektrode (EE), welche aus – der Impedanz zwischen der Sendeelektrode (SE) und der Ablagefläche (A), – der Impedanz der Ablagefläche (A) und – der Impedanz zwischen der Ablagefläche (A) und der Empfangselektrode (EE) gebildet wird, bei auf der Ablagefläche (A) abgelegtem Handgerät einen vorherbestimmten Wert (Z0) übersteigt, welcher geeignet ist, den in der Empfangselektrode (EE) erzeugten Strom (I) unter einem vorbestimmten Wert (I0) zu halten.Electrical hand-held device which can be placed on a storage surface (A), comprising at least one transmitting electrode (SE), a receiving electrode (EE) and a compensation electrode (KE) arranged between the transmitting electrode (SE) and the receiving electrode (EE), with which an approximation (D 1 , D 2 ) of a hand to the handset is detectable, - of the transmitting electrode (SE) a first alternating electric field (WS) and of the compensation electrode (KE) a second alternating electric field (WK) are radiated, wherein the first alternating electric field (WS) is phase-shifted with respect to the second alternating electric field (WK) and wherein the alternating electric fields (WS, WK) can be coupled into the depositing surface (A) and into the receiving electrode (EE), - whereby the energy supplied to the receiving electrode (EE) coupled electrical alternating fields (WS, WK) generate a current (I) in the receiving electrode (EE), which for the approach (D 1 , D 2 ) of the hand to the handset r is representative, - wherein the transmitting electrode (SE) and the receiving electrode (EE) are arranged on the handset such that the sum of the impedances between transmitting electrode (SE) and receiving electrode (EE), which from the - impedance between the transmitting electrode (SE) and the storage surface (A), - the impedance of the storage surface (A) and - the impedance between the storage surface (A) and the receiving electrode (EE) is formed, exceeds a predetermined value (Z 0 ) when stored on the shelf (A) handset which is suitable for keeping the current (I) generated in the receiving electrode (EE) below a predetermined value (I 0 ). Handgerät nach Anspruch 1, aufweisend mehrere Elektrodenstrukturen (ES1, ES2), welche jeweils mindestens eine Sendeelektrode (SE), mindestens eine Empfangselektrode (EE) und mindestens eine zwischen der Sendeelektrode (SE) und der Empfangselektrode (EE) angeordnete Kompensationselektrode (KE) aufweisen.Hand-held device according to claim 1, comprising a plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ), each having at least one transmitting electrode (SE), at least one receiving electrode (EE) and at least one between the transmitting electrode (SE) and the receiving electrode (EE) arranged Kompensationse Have electrode (KE). Handgerät nach Anspruch 2, wobei die mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) mit einer Auswerteelektronik gekoppelt sind und wobei die Auswerteelektronik ausgestaltet ist, zeitlich nacheinander die Annäherung einer Hand an jede der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) auszuwerten.Hand-held device according to claim 2, wherein the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) are coupled to an evaluation electronics and wherein the evaluation is configured to evaluate successively the approach of a hand to each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ). Handgerät nach Anspruch 2, wobei jede der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) mit jeweils einer Auswerteelektronik gekoppelt ist und wobei jede Auswerteelektronik ausgestaltet ist die Annäherung einer Hand an die jeweilige angekoppelte Elektrodenstruktur (ES1, ES2) auszuwerten.Hand-held device according to claim 2, wherein each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) is coupled to an evaluation electronics and wherein each evaluation electronics is designed to evaluate the approach of a hand to the respective coupled electrode structure (ES 1 , ES 2 ). Handgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeelektrode (SE), die Kompensationselektrode (KE) und die Empfangselektrode (EE) jeder der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) derart am Handgerät angeordnet sind, dass sie bei auf der Ablagefläche (A) abgelegtem Handgerät die Ablagefläche nicht berühren.Hand-held device according to one of the preceding claims, wherein the transmitting electrode (SE), the compensation electrode (KE) and the receiving electrode (EE) of each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) are arranged on the handset such that they are arranged on the depositing surface (A ) do not touch the shelf. Handgerät nach Anspruch 5, wobei die Sendeelektrode (SE), die Kompensationselektrode (KE) und die Empfangselektrode (EE) jeder der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) auf der Oberfläche des Handgerätes angeordnet sind.Hand-held device according to claim 5, wherein the transmitting electrode (SE), the compensation electrode (KE) and the receiving electrode (EE) of each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) are arranged on the surface of the hand-held device. Handgerät nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Sendeelektrode (SE), die Kompensationselektrode (KE) und die Empfangselektrode (EE) jeder der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) auf der der Ablagefläche zugewandten Seite des Handgerätes angeordnet sind.Hand-held device according to claim 5 or 6, wherein the transmitting electrode (SE), the compensation electrode (KE) and the receiving electrode (EE) of each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) are arranged on the depositing surface facing side of the handset. Handgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei jeder der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) das an der Kompensationselektrode (KE) abgestrahlte zweite elektrische Wechselfeld (WK) das an der Sendeelektrode (SE) abgestrahlte erste elektrische Wechselfeld (WS) zumindest teilweise überlagert und eine Pegelreduzierung des durch die Überlagerung resultierenden elektrischen Wechselfeldes bewirkt, was zu einer Reduzierung des in der Empfangselektrode (EE) erzeugten Stroms (I) führt.Hand tool according to one of the preceding claims, wherein in each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) at the compensation electrode (KE) radiated second alternating electric field (WK) at the transmitting electrode (SE) radiated first alternating electric field (WS) at least partially superimposed and causes a level reduction of the resultant by the superposition alternating electric field, resulting in a reduction of the generated in the receiving electrode (EE) current (I). Handgerät nach Anspruch 8, wobei bei jeder der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) eine erste Annäherung (D1) einer Hand an das Handgerät eine Änderung der Summe der Impedanzen zwischen der Sendeelektrode (SE) und der Empfangselektrode (EE) bewirkt, welche zwischen dem vorherbestimmten Wert (Z0) und einem weiteren vorherbestimmten Wert (Z1) liegt, mit Z0 > Z1, und welche geeignet ist, den in der Empfangselektrode (EE) erzeugten Strom (I) über den vorbestimmten Wert (I0) zu bringen.Handset according to claim 8, wherein in each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) a first approach (D 1 ) of a hand to the handset causes a change in the sum of the impedances between the transmitting electrode (SE) and the receiving electrode (EE), which is between the predetermined value (Z 0 ) and another predetermined value (Z 1 ) with Z 0 > Z 1 , and which is suitable for the current (I) generated in the receiving electrode (EE) above the predetermined value (I 0 ) to bring. Handgerät nach Anspruch 9, wobei bei jeder der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) eine zweite Annäherung (D2) der Hand an das Handgerät eine Änderung der Summe der Impedanzen zwischen der Sendeelektrode (SE) und der Empfangselektrode (EE) bewirkt, welche unter dem weiteren vorbestimmten Wert (Z1) liegt und welche geeignet ist, den in der Empfangselektrode (EE) erzeugten Strom (I) über einen zweiten vorbestimmten Wert (I1) zu bringen, mit I1 > I0.Handset according to claim 9, wherein in each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) a second approach (D 2 ) of the hand to the handset causes a change in the sum of the impedances between the transmitting electrode (SE) and the receiving electrode (EE), which is below the further predetermined value (Z 1 ) and which is suitable for bringing the current (I) generated in the receiving electrode (EE) above a second predetermined value (I 1 ), with I 1 > I 0 . Handgerät nach Anspruch 10, wobei zumindest die Empfangselektrode (EE) zumindest einer der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) mit einer Steuerungseinrichtung gekoppelt ist, welche so ausgelegt ist, dass – unterhalb des Stromes (I0) ein Schlafmodus, – oberhalb des Stromes (I0) und unterhalb des Stromes (I1) ein Einschaltmodus, und – oberhalb des Stromes I1 ein Aktivmodus des Handgerätes herbeiführbar ist.Hand-held device according to claim 10, wherein at least the receiving electrode (EE) of at least one of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) is coupled to a control device which is designed so that - below the current (I 0 ) a sleep mode, - above the Current (I 0 ) and below the current (I 1 ) a switch-on, and - above the current I 1 is an active mode of the handset can be brought. Handgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Sendeelektrode (SE), die Empfangselektrode (EE) und die Kompensationselektrode (KE) jeder der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) so ausgelegt sind, dass die Annäherung (D1, D2) der Hand an das Handgerät einen Pegelanstieg des durch die Überlagerung resultierenden elektrischen Wechselfeldes und eine Verringerung der Impedanz zwischen Sendeelektrode (SE) und Empfangselektrode (EE) bewirkt.Hand tool according to one of claims 9 to 11, wherein the transmitting electrode (SE), the receiving electrode (EE) and the compensation electrode (KE) of each of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) are designed so that the approach (D 1 , D 2 ) the hand to the handset causes a level increase of the resultant by the superposition alternating electric field and a reduction of the impedance between the transmitting electrode (SE) and the receiving electrode (EE). Handgerät nach Anspruch 12, wobei das Verhältnis des Pegels (P1) des resultierenden Wechselfeldes bei der ersten Annäherung (D1) zum Pegel (P2) des resultierenden Wechselfeldes bei der zweiten Annäherung (D2) kleiner ist als das Verhältnis der Impedanz (Z2) zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode bei der zweiten Annäherung (D2) zur Impedanz (Z1) zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode bei der ersten Annäherung (D1).Handset according to claim 12, wherein the ratio of the level (P 1 ) of the resulting alternating field at the first approach (D 1 ) to the level (P 2 ) of the resulting alternating field at the second approach (D 2 ) is smaller than the ratio of the impedance ( Z 2 ) between the transmitting electrode and the receiving electrode in the second approach (D 2 ) to the impedance (Z 1 ) between the transmitting electrode and the receiving electrode at the first approach (D 1 ). Handgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sendeelektrode (SE), die Empfangselektrode (EE) und die Kompensationselektrode (KE) zumindest einer der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) asymmetrisch angeordnet sind um eine links/rechts – Unterscheidung der Annäherung der Hand zu bewerkstelligen.Handset according to one of the preceding claims, wherein the transmitting electrode (SE), the receiving electrode (EE) and the compensation electrode (KE) of at least one of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) are arranged asymmetrically to a left / right - distinction of the approach of Hand to accomplish. Handgerät nach Anspruch 14, wobei in Abhängigkeit der Unterscheidung eine vorbestimmte Gerätefunktion ausführbar ist.handset according to claim 14, wherein depending on the distinction a predetermined device function is executable. Handgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das von zumindest einer Kompensationselektrode (KE) der mehreren Elektrodenstrukturen (ES1, ES2) abgestrahlte zweite elektrische Wechselfeld (WK) für eine Anpassung des vorherbestimmten Wertes (I0) in Abhängigkeit von dem des Handgerät umgebenden elektrischen Felds vorgesehen ist.Hand tool according to one of the preceding claims, wherein the at least one compensation electrode (KE) of the plurality of electrode structures (ES 1 , ES 2 ) radiated second alternating electric field (WK) for an adjustment of prevbe voted value (I 0 ) is provided in dependence on the electric field surrounding the handset. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Handgerät eine Gerätefernbedienung ist.handset according to one of the claims 1 to 16, with the handset a device remote control is. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Handgerät ein Mobiltelefon ist.handset according to one of the claims 1 to 16, with the handset is a mobile phone. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Handgerät ein Eingabegerät für eine Spielkonsole ist.handset according to one of the claims 1 to 16, with the handset an input device for a game console is.
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