DE102011079434A1

DE102011079434A1 - Method and device for detecting and classifying an input signal

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Publication number: DE102011079434A1
Application number: DE102011079434A
Authority: DE
Inventors: Andreas Brüninghaus; Volker Entenmann; Thorsten Alexander Kern; Vitali Kudaschov; Wojciech Oberdorfer; Jörg Reisinger; Jochen Sendler
Original assignee: Daimler AG; Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-01-24
Also published as: WO2013011103A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Klassifizieren eines Eingabesignals nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Das Eingabesignal wird von einer berührungsempfindlichen Sensorfläche (5) erfasst und in einem Verfahrensschritt (22) ausgehend von der räumlichen Verteilung des Eingabesignals ein Gradientenprofil berechnet. Eine maximale Ausdehnung des berechneten Gradientenprofils (12) und/oder ein maximaler Gradient des Gradientenprofils werden mit einem vorgegebenen Schwellwert der Ausdehnung des Gradientenprofils (14) und einem vorgegebenen Schwellwert des maximalen Gradienten des Gradientenprofils verglichen und das Eingabesignal in Abhängigkeit von dem Vergleich als einer ersten Klasse oder als einer zweiten Klasse zugehörig klassifiziert.The present invention relates to a method and apparatus for detecting and classifying an input signal according to the preamble of the independent claims. The input signal is detected by a touch-sensitive sensor surface (5) and, in a method step (22), a gradient profile is calculated on the basis of the spatial distribution of the input signal. A maximum extent of the calculated gradient profile (12) and / or a maximum gradient of the gradient profile are compared with a predetermined threshold value of the extent of the gradient profile (14) and a predetermined threshold value of the maximum gradient of the gradient profile and the input signal as a function of the comparison as a first Class or classified as belonging to a second class.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Klassifizieren eines Eingabesignals nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The present invention relates to a method and apparatus for detecting and classifying an input signal according to the preamble of the independent claims.

Eingabesignale zur Steuerung von Geräten werden in verschiedenen Formen erfasst. Eine gängige Methode ist beispielsweise die Erfassung derartiger Signale durch eine berührungsempfindliche Sensorfläche. Hierzu wird in der Regel durch Berührungen eines oder mehrerer Finger ein Eingabesignal erzeugt und von der berührungsempfindlichen Sensorfläche erfasst, was als Aufnahmemodus bezeichnet wird. Weiterbildungen derartiger Sensorflächen können vorsehen, dass eine Hand oder ein Finger auch auf der Sensorfläche abgelegt werden können, ohne dass in diesem Fall ein Eingabesignal erfasst wird. In diesem Fall spricht man von einem Ablagemodus. Aus dem Stand der Technik sind derartige Sensorflächen bereits bekannt, wobei eine Umschaltung zwischen Aufnahmemodus und Ablagemodus durch eine manuell zu aktivierende Gerätesperre vor der Benutzung als Ablagefläche erfolgt.Input signals for controlling devices are recorded in various forms. A common method is, for example, the detection of such signals by a touch-sensitive sensor surface. For this purpose, an input signal is usually generated by touching one or more fingers and detected by the touch-sensitive sensor surface, which is referred to as a recording mode. Further developments of such sensor surfaces can provide that a hand or a finger can also be deposited on the sensor surface without an input signal being detected in this case. In this case we speak of a filing mode. Such sensor surfaces are already known from the prior art, wherein a switchover between recording mode and storage mode is effected by a device lock to be activated manually before use as a storage surface.

Nachteilig an der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist daher, dass ein Benutzer einer derartigen Sensorfläche immer erst manuell die Gerätesperre aktivieren bzw. deaktivieren muss, um die Hand ohne ungewollte Eingabe von Signalen auf der Sensorfläche abzulegen, was umständlich und zeitraubend ist.A disadvantage of the solution known from the prior art is therefore that a user of such a sensor surface must first manually activate or deactivate the device lock in order to deposit the hand without unwanted input of signals on the sensor surface, which is cumbersome and time-consuming.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Klassifizieren eines Eingabesignals zu entwickeln, welche die genannten Nachteile vermeidet.It is therefore the object of the present invention to develop a method and a device for detecting and classifying an input signal which avoids the mentioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8.This object is achieved by a method having the features of the main claim and a device having the features of claim 8.

Ein derartiges Verfahren zum Erfassen und Klassifizieren eines Eingabesignals, wobei das Eingabesignal von einer berührungsempfindlichen Sensorfläche erfasst wird, umfasst die Schritte: Aufnehmen des räumlich verteilten Eingabesignals auf der berührungsempfindlichen Sensorfläche und Berechnen eines Gradientenprofils des Eingabesignals, anschließend Vergleichen einer aus dem Gradientenprofil abgeleiteten Kennzahl mit einem vorgehaltenen Schwellwert der Kennzahl des Gradientenprofils und Klassifizieren des Eingabesignals als einer ersten Klasse zugehörig, sofern die Kennzahl in einer festgelegten Weise von dem Schwellwert abweicht, ansonsten Klassifizieren des Eingabesignals als einer zweiten Klasse zugehörig.Such a method for detecting and classifying an input signal, wherein the input signal is detected by a touch-sensitive sensor surface, comprises the steps of: receiving the spatially distributed input signal on the touch-sensitive sensor surface and calculating a gradient profile of the input signal, then comparing a characteristic derived from the gradient profile with a provided threshold value of the index of the gradient profile and classifying the input signal as belonging to a first class, if the characteristic deviates in a fixed manner from the threshold value, otherwise classifying the input signal as belonging to a second class.

Die berührungsempfindliche Sensorfläche weist ein Raster mit einer Vielzahl von Sensoren auf, wobei an jedem dieser Sensoren ein mechanisches Signal, welches durch Berührung aufgebracht wird, gemessen und in ein elektronisches Signal umgewandelt wird. Die räumliche Verteilung der durch jeden dieser Sensoren erfassten elektronischen Signale bildet das Eingabesignal. Das Eingabesignal umfasst daher ein Skalarfeld, bei dem eine vorzugsweise zweidimensionale Verteilung von unterschiedlichen numerischen Werten des elektronischen Signals vorliegt.The touch-sensitive sensor surface has a grid with a plurality of sensors, wherein at each of these sensors, a mechanical signal which is applied by contact, is measured and converted into an electronic signal. The spatial distribution of the electronic signals detected by each of these sensors forms the input signal. The input signal therefore comprises a scalar field in which a preferably two-dimensional distribution of different numerical values of the electronic signal is present.

Für einzelne Punkte dieses Skalarfelds sind unter Berücksichtigung benachbarter Punkte eine Steigung bzw. Änderungsrate und eine Richtung einer größten Änderung des Skalarfelds berechenbar. Sowohl die Änderungsrate als auch die Richtung werden durch Anwendung eines Gradientenoperators auf das Skalarfeld erhalten. Hierdurch erhält man ein Vektorfeld, welches an jedem Punkt einen Vektor aufweist, dessen Richtung in die Richtung eines stärksten Anstiegs in diesem Punkt weist und dessen Länge eine Stärke dieses Anstiegs anzeigt. Die Vektoren eines derartigen Vektorfelds werden auch als Gradientvektoren oder kürzer als Gradienten bezeichnet. Durch Betragsbildung der Gradienten des Vektorfelds wird eine räumliche Verteilung der Stärke der Änderungsrate erzielt, was in der vorliegenden Anmeldung dem Begriff des Gradientenprofils zugeordnet wird und wieder ein Skalarfeld darstellt. Das Berechnen des Gradientenprofils des Eingabesignals umfasst daher die Berechnung der Gradienten und Bilden des Betrags dieser Vektoren. Alternativ kann das Gradientenprofil auch durch das Vektorfeld gebildet sein.For individual points of this scalar field, taking into account neighboring points, a slope or rate of change and a direction of a largest change of the scalar field can be calculated. Both the rate of change and the direction are obtained by applying a gradient operator to the scalar field. This results in a vector field having at each point a vector whose direction points in the direction of greatest increase in that point and whose length indicates a magnitude of this increase. The vectors of such a vector field are also referred to as gradient vectors or shorter than gradients. By forming the magnitude of the vector field, a spatial distribution of the rate of change rate is achieved, which in the present application is assigned to the term of the gradient profile and again represents a scalar field. Calculating the gradient profile of the input signal therefore involves calculating the gradients and forming the magnitude of these vectors. Alternatively, the gradient profile can also be formed by the vector field.

Zur genaueren Beschreibung des Gradientenprofils werden genau eine oder mehrere, vorzugsweise zwei oder mehr, Kennzahlen verwendet, die charakteristische Eigenschaften des Gradientenprofils wiedergeben, wie z. B. eine maximale Ausdehnung, eine maximale Steigung des Gradientenprofils, ein maximaler Gradient oder ein mittlerer Gradient. Hierdurch müssen zwei einander ähnelnde Gradientenprofile nicht Punkt für Punkt miteinander verglichen werden. Jede der Kennzahlen erlaubt eine zuverlässige Unterscheidung mehrerer einander in ihrer Form ähnelnder Gradientenprofile, wobei die Zuverlässigkeit der Unterscheidung durch die Verwendung mindestens zweier derartiger Kennzahlen erhöht wird.For a more detailed description of the gradient profile exactly one or more, preferably two or more, codes are used that reflect characteristics of the gradient profile, such. B. a maximum extent, a maximum gradient of the gradient profile, a maximum gradient or a middle gradient. As a result, two similar gradient profiles need not be compared point by point. Each of the indices allows reliable differentiation of a plurality of gradient profiles resembling one another in their shape, the reliability of the distinction being increased by the use of at least two such characteristic numbers.

Das Klassifizieren des Eingabesignals umfasst ein Einteilen des erfassten Signals in eine bestimmte Klasse, die entsprechend der erfolgten Einteilung unterschiedlich durch beispielsweise eine Steuereinheit weiterverarbeitet wird. Als Parameter für das Klassifizieren werden beispielsweise eine oder beide der genannten Kennzahlen verwendet, die mit einem Schwellwert verglichen werden. Der Schwellwert kann dabei vor einer Durchführung des Programms bereits vorprogrammiert oder vorgehalten sein. Der Schwellwert unterteilt die möglichen numerischen Werte der Kennzahlen in mindestens zwei Klassen, wobei abhängig von der Klasse, in die die durch das vorliegende Gradientenprofil gegebene Kennzahl eingeteilt wird, das Klassifizieren und somit die Weiterverarbeitung des Eingabesignals durchgeführt wird. Die Klassifikation in eine erste Klasse bezeichnet dazu Abweichungen der Kennzahl von dem Schwellwert in der erwünschten Richtung bzw. festgelegten Weise, so dass die erste Klasse Eingabesignale in einem für das Verfahren vorteilhaften Wertebereich umfasst.Classifying the input signal comprises dividing the detected signal into a specific class, which is further processed differently by, for example, a control unit in accordance with the division made. As a parameter for the classification, for example, one or both of the above key figures used, which are compared to a threshold. The threshold value can already be preprogrammed or stored before the program is executed. The threshold subdivides the possible numerical values of the characteristic numbers into at least two classes, the classifying and thus the further processing of the input signal being carried out, depending on the class into which the index given by the present gradient profile is divided. The classification into a first class for this purpose designates deviations of the characteristic from the threshold in the desired direction or fixed manner, so that the first class comprises input signals in a value range which is advantageous for the method.

Die festgelegte Weise der Abweichung zwischen Kennzahl und Schwellwert ist von der Kennzahl abhängig. Handelt es sich bei der Kennzahl um einen skalaren Wert, kann dieser größer bzw. kleiner als oder gleich wie ein vorgegebener Schwellwert sein. Je nach Kennzahl, führt das Unterschreiten oder Überschreiten des Schwellwerts zu einer Klassifizierung des Eingabesignals in die erste bzw. zweite Klasse.The specified manner of deviation between the key figure and the threshold depends on the key figure. If the key figure is a scalar value, it may be greater than, less than or equal to a predetermined threshold value. Depending on the characteristic number, the undershooting or exceeding of the threshold value leads to a classification of the input signal into the first or second class.

Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments are described in the subclaims.

Die Kennzahl kann die maximale Ausdehnung des Gradientenprofils oder den maximalen Gradienten, also den Maximalwert, den das Gradientenprofils aufweist, des berechneten Gradientenprofils umfassen, wobei das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert wird, sofern die maximale Ausdehnung des berechneten Gradientenprofils einen Schwellwert der maximalen Ausdehnung unterschreitet und/oder der maximale Gradient des Gradientenprofils einen Schwellwert des maximalen Gradienten überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann die Kennzahl eine maximale Steigung des Gradientenprofils umfassen. Das Eingabesignal wird als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert, falls die maximale Steigung des Gradientenprofils einen Schwellwert der maximalen Steigung überschreitet. Die maximale Steigung des Gradientenprofils wird aus einer Ableitung des Gradientenprofils bestimmt, deren Maximalwert die maximale Steigung des Gradientenprofils darstellt. Die Kennzahl kann auch einen mittleren Gradienten umfassen, wobei das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert wird, sofern der mittlere Gradient einen Schwellwert des mittleren Gradienten überschreitet. Der mittlere Gradient kann aus dem Gradientenprofil berechnet werden, indem eine unter dem Gradientenprofil liegende Fläche z. B. durch eine Integralbildung bestimmt und durch die maximale Ausdehnung dividiert wird. Da der mittlere Gradient indirekt bereits die maximale Ausdehnung und den maximalen Gradienten umfasst, kann der mittlere Gradient auch vorteilhaft als einzige Kennzahl verwendet werden.The metric may include the maximum extent of the gradient profile or the maximum gradient, ie the maximum value the gradient profile has, of the calculated gradient profile, the input signal being classified as belonging to the first class if the maximum extent of the calculated gradient profile is a threshold of maximum extent falls below and / or the maximum gradient of the gradient profile exceeds a threshold value of the maximum gradient. Alternatively or additionally, the index may include a maximum gradient of the gradient profile. The input signal is classified as belonging to the first class if the maximum slope of the gradient profile exceeds a maximum slope threshold. The maximum slope of the gradient profile is determined from a derivative of the gradient profile whose maximum value represents the maximum slope of the gradient profile. The metric may also include a middle gradient, where the input signal is classified as belonging to the first class if the middle gradient exceeds a threshold of the middle gradient. The mean gradient can be calculated from the gradient profile by using a surface lying below the gradient profile z. B. determined by an integral formation and divided by the maximum extent. Since the average gradient already indirectly includes the maximum extent and the maximum gradient, the mean gradient can also advantageously be used as a single index.

Da durch die Betragsbildung das Gradientenprofil bereits nur positive Werte umfasst, kann in vorteilhafter Weise als eine der Kennzahlen der Maximalwert des Gradientenprofils verwendet werden, welcher die maximale Steigung des Eingabesignals bezeichnet. Als eine weitere der Kennzahlen kann die Ausdehnung des Gradientenprofils verwendet werden. Die maximale Ausdehnung beschreibt einen Abstand zweier Positionen auf der berührungsempfindlichen Sensorfläche, wobei an diesen Positionen der Betrag des Gradienten einen bestimmten Wert unterschreitet und außerhalb des Bereichs zwischen den Positionen der Betrag des Gradienten diesen bestimmten Wert nicht mehr überschreitet. Der Maximalwert und die maximale Ausdehnung können voneinander abhängen. Ein breiteres Gradientenprofil, d. h. ein Gradientenprofil mit einer höheren maximalen Ausdehnung, weist oftmals auch einen niedrigeren Maximalwert des Gradienten auf.Since the gradient profile already comprises only positive values as a result of the magnitude formation, the maximum value of the gradient profile, which designates the maximum slope of the input signal, can advantageously be used as one of the characteristic numbers. As another of the measures, the extent of the gradient profile can be used. The maximum extent describes a distance between two positions on the touch-sensitive sensor surface, wherein at these positions the magnitude of the gradient falls below a certain value and, outside the range between the positions, the magnitude of the gradient no longer exceeds this specific value. The maximum value and the maximum extent may depend on each other. A broader gradient profile, i. H. a gradient profile with a higher maximum extent often also has a lower maximum value of the gradient.

Es kann vorgesehen sein, dass vor oder nach einem Auswerten des Gradientenprofils ein Berechnen mindestens eines weiteren Parameters des Eingabesignals erfolgt, welcher mit einem weiteren Schwellwert derart vergleichbar ist, so dass das Eingabesignal in Abhängigkeit von dem weiteren Parameter und unabhängig von dem Gradientenprofil als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert wird. Während eine oder mehrere Kennzahlen des Gradientenprofils somit als maßgeblicher Parameter für eine Klassifizierung des Eingabesignals als einer ersten Klasse zugehörig gilt, kann als Ausschlusskriterium für eine Klassifizierung in die erste Klasse ein weiterer Parameter herangezogen werden. Somit kann das Verfahren beschleunigt werden, da eine erste Sortierung bereits anhand dieses Parameters vorgenommen wird.It can be provided that, before or after evaluation of the gradient profile, at least one further parameter of the input signal is calculated, which is comparable to a further threshold value, so that the input signal is dependent on the further parameter and independent of the gradient profile as the second Class is classified. While one or more key figures of the gradient profile is thus considered to be relevant parameters for a classification of the input signal as a first class, a further parameter can be used as an exclusion criterion for a classification into the first class. Thus, the method can be accelerated because a first sorting is already made on the basis of this parameter.

Der weitere Gültigkeitsparameter kann hierzu eine aus dem Eingabesignal ermittelte Anzahl von aufliegenden Fingern, eine Signalstärke des Eingabesignals oder ein Rauschen des Eingabesignals umfassen. Bei zu starkem Rauschen oder einer zu niedrigen Signalstärke kann kein aussagekräftiges Gradientenprofil mehr berechnet werden, so dass in diesem Fall das erfasste Eingabesignal als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert wird. Eine zu große Fingeranzahl erlaubt ebenfalls keine sinnvolle Berechnung des Gradientenprofils.For this purpose, the further validity parameter can comprise a number of overlying fingers, a signal strength of the input signal or a noise of the input signal, which are determined from the input signal. If the noise is too high or the signal strength is too low, it is no longer possible to calculate a meaningful gradient profile, so that in this case the detected input signal is classified as belonging to the second class. Too large a number of fingers also does not allow a meaningful calculation of the gradient profile.

Es kann außerdem vorgesehen sein, dass der vorgegebene Schwellwert der Kennzahl des Gradientenprofils in einem Wertebereich mit einer unteren Grenze und einer oberen Grenze liegt. In diesem Fall kann das Verfahren derart ausgestaltet sein, dass die festgelegte Weise der Abweichung der Kennzahl von dem vorgegebenen Schwellwert, bei deren Vorliegen das Klassifizieren des Eingabesignals als der ersten Klasse zugehörig vorgenommen wird, ein mindestens einmaliges Überschreiten der oberen Grenze umfasst, wobei die untere Grenze nicht unterschritten wird. Durch das Merkmal des mindestens einmaligen Überschreitens der oberen Grenze wird das Eingabesignal bei einer entsprechend großen Abweichung nach oben vom vorgegebenen Schwellwert als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert. Durch das Merkmal, dass die untere Grenze nicht unterschritten werden darf, wird erst bei einem entsprechend großen Abweichen der Kennzahl vom vorgegebenen Schwellwert nach unten eine Änderung der Klassifizierung vorgenommen, das heißt, das Unterschreiten der oberen Grenze alleine ist nicht ausreichend. Durch eine derartige Hysterese, d. h. das Vorsehen unterschiedlicher Schwellwerte für eine Klassifizierung der ersten Klasse und eine Klassifizierung der zweiten Klasse, kann die Klassifizierung stabilisiert werden, da bei geringen Schwankungen der numerischen Werte der Kennzahl um den vorgegebenen Schwellwert keine ständige Änderung der Klassifizierung vorgenommen wird. Bei größeren Abweichungen vom Schwellwert wird aber dennoch die Klassifizierung wie gewünscht durchgeführt. Vorzugsweise liegt der vorgegebene Schwellwert der Kennzahl mittig in dem Wertebereich, das heißt, ein Abstand des vorgegebenen Schwellwerts zu der oberen Grenze entspricht einem Abstand des vorgegebenen Schwellwerts zu der unteren Grenze. Somit können Schwankungen um den vorgegebenen Schwellwert in gleichem Maße sowohl oberhalb als auch unterhalb des Schwellwerts liegen, bevor eine Änderung der Klassifizierung erfolgt.It can also be provided that the predetermined threshold value of the characteristic of the gradient profile lies in a range of values with a lower limit and an upper limit. In this case, the method may be configured such that the predetermined manner of the deviation of the characteristic from the predetermined threshold, in the presence of which the classification of the input signal is made as belonging to the first class, comprises an exceeding of the upper limit at least once, the lower limit not being undershot. Due to the characteristic of exceeding the upper limit at least once, the input signal is classified as belonging to the first class with a correspondingly large upward deviation from the predetermined threshold value. Due to the feature that the lower limit may not be exceeded, a change in the classification is made only at a correspondingly large deviation of the index from the predetermined threshold down, that is, the falling below the upper limit alone is not sufficient. By such a hysteresis, ie the provision of different thresholds for a classification of the first class and a classification of the second class, the classification can be stabilized, since with small fluctuations of the numerical values of the index by the predetermined threshold no constant change of the classification is made. For larger deviations from the threshold, however, the classification is still performed as desired. Preferably, the predetermined threshold value of the characteristic is located centrally in the value range, that is, a distance of the predetermined threshold value to the upper limit corresponds to a distance of the predetermined threshold value to the lower limit. Thus, variations in the predetermined threshold may equally be both above and below the threshold before a change in classification occurs.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Eingabesignal mit einer Ausdehnung von zwischen 0,1 cm mal 0,1 cm bis 2,2 cm mal 2,2 cm, vorzugsweise von zwischen 0,6 cm mal 0,4 cm bis 1,8 cm mal 1,8 cm, auf der berührungsempfindlichen Oberfläche ein Gradientenprofil erzeugen, das als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert wird. Die Größenordnung der Ausdehnungen schließt somit eine Stiftspitze, die zur Eingabe auf der berührungsempfindlichen Sensorfläche benutzt wird, bis zu einem unter verschiedenen Winkel auf der Sensorfläche aufgesetzte Fingerspitze ein. Hierdurch sind Signale, deren maximale Ausdehnung auch dazu führt, dass eine maximal zulässige Ausdehnung des Gradientenprofils unterschritten und gleichzeitig ein geeignetes Gradientenprofil erzeugt wird, als der ersten Klasse zugehörig klassifizierbar.Alternatively or additionally, an input signal having an extent of between 0.1 cm by 0.1 cm to 2.2 cm by 2.2 cm, preferably from between 0.6 cm by 0.4 cm to 1.8 cm by 1 , 8 cm, generate a gradient profile on the touch-sensitive surface that is classified as belonging to the first class. The magnitude of the extensions thus includes a pen nib used for input on the touch-sensitive sensor surface to a fingertip placed at different angles on the sensor surface. As a result, signals whose maximum extent also leads to the maximum permissible extent of the gradient profile being undershot and, at the same time, a suitable gradient profile being generated can be classified as belonging to the first class.

Eine Ausführungsform des Verfahrens kann vorsehen, dass nur ein Eingabesignal der ersten Klasse an eine Steuereinheit zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet wird. Dies stellt sicher, dass nur Signale, die bestimmte festgelegte Voraussetzungen erfüllen, überhaupt weiterverarbeitet werden, während alle anderen erfassten Signale verworfen werden, was den in der Folge anfallenden Rechenaufwand reduziert. Die Eingabesignale der ersten Klasse weichen in einer erwünschten Richtung vom Schwellwert ab und liegen somit in einem Wertebereich erwünschter Eigenschaften.An embodiment of the method may provide that only an input signal of the first class is forwarded to a control unit for further processing. This ensures that only signals that meet certain specified conditions are processed at all, while all other detected signals are discarded, which reduces the resulting computational effort. The input signals of the first class deviate in a desired direction from the threshold value and thus lie in a range of desired properties.

Eine Vorrichtung zum Erfassen eines Eingabesignals und Klassifizieren umfasst eine berührungsempfindliche Sensorfläche zum Erfassen des Eingabesignals sowie eine Recheneinheit zum Verarbeiten des Signals. Die Recheneinheit ist derart konfiguriert, dass sie ein Gradientenprofil berechnet und eine Kennzahl des Gradientenprofils mit einem vorgegebenen Schwellwert der Kennzahl des Gradientenprofils vergleicht und, sofern die Kennzahl in einer erwünschten Richtung von dem Schwellwert abweicht, das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert oder andernfalls als einer zweiten Klasse zugehörig klassifiziert.An apparatus for detecting an input signal and classifying includes a touch-sensitive sensor surface for detecting the input signal, and a computing unit for processing the signal. The arithmetic unit is configured to calculate a gradient profile and compare a gradient profile characteristic to a predetermined threshold of the gradient profile and, if the code deviates in a desired direction from the threshold, classifies the input signal as belonging to the first class or otherwise as Classified belonging to a second class.

Durch die berührungsempfindliche Sensorfläche und das Raster der Sensoren wird das Eingabesignal mit seiner räumlichen Verteilung erfasst und durch die Recheneinheit durch das bereits beschriebene Berechnen des Gradientenprofils verarbeitet, wobei die Klassifizierung anhand des Gradientenprofils schnell und zuverlässig erfolgt.The touch-sensitive sensor surface and the grid of the sensors, the input signal is detected with its spatial distribution and processed by the arithmetic unit by the already described calculation of the gradient profile, the classification is done quickly and reliably based on the gradient profile.

Es kann vorgesehen sein, dass die Recheneinheit derart konfiguriert ist, dass sie als Kennzahl eine maximale Ausdehnung des berechneten Gradientenprofils mit einem vorgegebenen Schwellwert der maximalen Ausdehnung und/oder als Kennzahl einen maximalen Gradienten des berechneten Gradientenprofils mit einem vorgegebenen Schwellwert des maximalen Gradienten vergleicht und, sofern die maximale Ausdehnung des berechneten Gradientenprofils den Schwellwert der maximalen Ausdehnung unterschreitet und bzw. oder der maximale Gradient des Gradientenprofils den Schwellwert des maximalen Gradienten überschreitet, das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert oder andernfalls als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert. Alternativ oder zusätzlich kann die Recheneinheit eingerichtet sein, als Kennzahl eine maximale Steigung des Gradientenprofils zu verwenden und das Eingabesignal nach einem Vergleich der maximalen Steigung mit einem vorgegebenen Schwellwert als der ersten Klasse zugehörig zu klassifizieren, falls die maximale Steigung den Schwellwert übersteigt und andernfalls das Eingabesignal als der zweiten Klasse zugehörig zu klassifizieren. Die Recheneinheit kann auch ausgebildet sein, als Kennzahl einen mittleren Gradienten zu verwenden, diesen mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen und das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig zu klassifizieren, sofern der mittlere Gradient den Schwellwert überschreitet, oder andernfalls das Eingabesignal als der zweiten Klasse zu klassifizieren. Der mittlere Gradient kann aus dem Gradientenprofil berechnet werden, indem eine unter dem Gradientenprofil liegende Fläche z. B. durch eine Integralbildung bestimmt und durch die maximale Ausdehnung dividiert wird.It can be provided that the arithmetic unit is configured in such a way that it compares a maximum extent of the calculated gradient profile with a predefined threshold value of the maximum extent and / or as an index number a maximum gradient of the calculated gradient profile with a predetermined threshold value of the maximum gradient and if the maximum extent of the calculated gradient profile falls short of the threshold value of the maximum extent and / or the maximum gradient of the gradient profile exceeds the threshold value of the maximum gradient, the input signal classified as belonging to the first class or otherwise classified as belonging to the second class. Alternatively or additionally, the arithmetic unit may be configured to use a maximum slope of the gradient profile as the characteristic and to classify the input signal as belonging to the first class after a comparison of the maximum slope with a predetermined threshold, if the maximum slope exceeds the threshold value and otherwise the input signal classify as belonging to the second class. The arithmetic unit may also be designed to use a mean gradient as the characteristic number, to compare it with a predefined threshold value and to classify the input signal as belonging to the first class, if the average gradient exceeds the threshold value, or otherwise to the input signal as the second class classify. The middle gradient can be calculated from the gradient profile be by a lying below the gradient profile surface z. B. determined by an integral formation and divided by the maximum extent.

Die Recheneinheit kann außerdem derart konfiguriert sein, als erwünschte Richtung der Abweichung von dem Schwellwert ein mindestens einmaliges Überschreiten einer oberen Grenze eines Wertebereichs, in dem der vorgegebene Schwellwert liegt, und ein ausbleibendes Unterschreiten einer unteren Grenze dieses Wertebereichs anzunehmen. Hierdurch wird die Klassifizierung stabilisiert, da geringe Schwankungen der Kennzahl um den vorgegebenen Schwellwert nicht zu einer Änderung der Klasse führen.The arithmetic unit may also be configured to assume, as a desired direction of the deviation from the threshold value, an upper limit of a value range in which the predetermined threshold value is exceeded at least once and an undershooting of a lower limit of this value range. As a result, the classification is stabilized, since small fluctuations of the index by the predetermined threshold value do not lead to a change of the class.

Die berührungsempfindliche Oberfläche umfasst in vorteilhafter Weise ein Touchpad. Ein Touchpad ist ein gängiges Eingabeinstrument für von einem Eingabestift, einer Hand bzw. einem oder mehreren Finger ausgeübte Eingabesignale.The touch-sensitive surface advantageously comprises a touchpad. A touchpad is a common input instrument for input signals applied by a stylus, a hand, or one or more fingers.

Es kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Steuereinheit zur Weiterverarbeitung von Signalen der ersten Klasse umfasst. Die Weiterverarbeitung der als der ersten Klasse zugehörig klassifizierten Signale erfolgt somit in der Vorrichtung, die auch die Erfassung und Klassifizierung vornimmt. Somit wird ein zeit- und rechenaufwändiger Datenaustausch mit anderen Geräten vermieden.It can be provided that the device comprises a control unit for further processing of signals of the first class. The further processing of the signals classified as belonging to the first class thus takes place in the device which also performs the detection and classification. Thus, a time-consuming and computation-intensive data exchange with other devices is avoided.

Die berührungsempfindliche Sensorfläche und eine Ausgabeeinheit können in einem Gehäuse kombiniert sein und vorzugsweise einen Touchscreen umfassen. Die Ausgabeeinheit dient der Ausgabe der erfassten Eingabesignale, welche in besonders vorteilhafter Weise in Echtzeit erfolgen kann. Ein Touchscreen kann die Eingabesignale aufnehmen und auch ausgeben und bietet somit eine komfortable Möglichkeit der Steuerung. Ein Benutzer erhält außerdem durch eine Verarbeitung in Echtzeit schnellstmöglich eine Reaktion auf der Ausgabeeinheit auf die von ihm ausgeübten Eingabesignale.The touch-sensitive sensor surface and an output unit may be combined in a housing and preferably comprise a touch screen. The output unit is used to output the detected input signals, which can be done in a particularly advantageous manner in real time. A touch screen can record and output the input signals and thus offers a convenient way of controlling. A user also receives a response in real-time as quickly as possible to the output unit on the input signals that it is carrying, through real-time processing.

Die berührungsempfindliche Sensorfläche kann einen kapazitativ arbeitenden Sensor umfassen. Der kapazitive Sensor kann ein mechanisches Signal aufnehmen und in ein elektronisch verarbeitbares Signal umwandeln und kann durch einen oder mehrere Finger, einen leitfähigen Stift oder durch andere leitende Eingabemedien bedient werden.The touch-sensitive sensor surface may include a capacitive sensor. The capacitive sensor can pick up a mechanical signal and convert it into an electronically processable signal and can be operated by one or more fingers, a conductive stylus or other conductive input media.

Alternativ oder zusätzlich kann die berührungsempfindliche Sensorfläche einen resistiv arbeitenden Sensor umfassen. Resistive Sensoren reagieren auf Druck, wodurch ein mechanisches Signal ebenfalls in ein elektronisches Signal umgewandelt wird und das Gradientenprofil berechnet werden kann. Ferner können auch nichtleitende Gegenstände zur Eingabe des Eingabesignals verwendet werden und der Anwendungsbereich der Sensorfläche wird vergrößert.Alternatively or additionally, the touch-sensitive sensor surface may comprise a resistively operating sensor. Resistive sensors respond to pressure, which also converts a mechanical signal into an electronic signal and calculates the gradient profile. Furthermore, non-conductive objects can also be used to input the input signal and the area of application of the sensor surface is increased.

Die Vorrichtung zum Erfassen des Eingabesignals und Klassifizieren wird vorzugsweise zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens verwendet.The device for detecting the input signal and classifying is preferably used for carrying out the described method.

Eine Armlehne, die eine Vorrichtung mit den beschriebenen Eigenschaften umfasst, wird vorzugsweise in einem Kraftfahrzeig angebracht. In die Vorrichtung können somit Eingabesignale immer noch eingegeben werden (z. B. Signale erster Klasse), während ein Ablegen einer Hand oder eines Arms auf der Armlehne keine ungewollten Eingabesignale erzeugt (z. B. Signale zweiter Klasse).An armrest comprising a device having the described characteristics is preferably mounted in a motor vehicle. Thus, input signals may still be input to the device (eg, first class signals), while dropping a hand or arm on the armrest will not generate unwanted input signals (eg, second-class signals).

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anhand der 1 bis 5 erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are based on the 1 to 5 explained. Show it:

1a)–i) eine räumliche Verteilung je eines Eingabesignal einer ersten Klasse, eines Eingabesignal einer zweiten Klasse sowie entsprechende Gradientenprofile der Eingabesignale und je einen Schnitt durch die räumlichen Verteilungen des Eingabesignals und des Gradientenprofils; 1a) -I) a spatial distribution of each of an input signal of a first class, an input signal of a second class and corresponding gradient profiles of the input signals and a respective section through the spatial distributions of the input signal and the gradient profile;

2 ein Ablaufdiagramm einer Variante eines Verfahrens zum Klassifizieren eines Eingabesignals; 2 a flowchart of a variant of a method for classifying an input signal;

3 Beispiele einer Eingabe eines Eingabesignals der zweiten Klasse; 3 Examples of input of an input signal of the second class;

4 Beispiele einer Eingabe eines Eingabesignals der ersten Klasse und 4 Examples of input of an input signal of the first class and

5a)–b) ein Zeitverlaufsdiagramm der Klassifizierung ohne und mit Berücksichtigung einer Hysterese. 5a) -B) a timing diagram of the classification without and with consideration of a hysteresis.

In 1a) ist eine berührungsempfindliche Sensorfläche 5 dargestellt, welche eine räumliche Verteilung eines Eingabesignals erfasst. Die berührungsempfindliche Sensorfläche 5 umfasst ein Touchpad mit einem kapazitativ arbeitenden Sensor, der zwei nicht dargestellte Ebenen aus mehreren leitfähigen Streifen umfasst. Die Streifen sind orthogonal zueinander, voneinander isoliert angeordnet und bilden ein Gitter diskreter Kreuzungspunkte. Befindet sich beispielweise ein Finger an einem Kreuzungspunkt zweier Streifen, ändert sich eine Kapazität eines durch die Streifen gebildeten Kondensators. Diese räumliche Verteilung der Kapazitätsänderungen bildet das Eingabesignal. In dem in 1a) dargestellten Ausführungsbeispiel weist der kapazitative Sensor beispielhaft dreizehn Zeilen und neun Spalten als leitfähige Streifen auf. Andere Sensorgrößen sind selbstverständlich möglich.In 1a) is a touch-sensitive sensor surface 5 which detects a spatial distribution of an input signal. The touch-sensitive sensor surface 5 comprises a touchpad with a capacitive sensor comprising two non-illustrated layers of a plurality of conductive strips. The strips are orthogonal to each other, isolated from each other and form a grid of discrete crossing points. For example, if a finger is located at a crossing point of two strips, a capacitance of a capacitor formed by the strips changes. This spatial distribution of capacity changes forms the input signal. In the in 1a) In the embodiment shown, the capacitive sensor has, by way of example, thirteen lines and nine columns as conductive strips. Other sensor sizes are of course possible.

Die gezeigte räumliche Verteilung des Eingabesignals ist bereits vergrößert dargestellt und weist real eine vertikale Ausdehnung 6 von 1,1 cm und eine horizontale Ausdehnung 7 von ebenfalls 1,1 cm auf der berührungsempfindlichen Sensorfläche 5 auf. Eine derartige Verteilung wird beispielsweise durch Auflegen eines Zeigefingers oder eines Mittelfingers unter einem Winkel von 25° auf die berührungsempfindliche Sensorfläche 5 erzeugt. The spatial distribution of the input signal shown is already shown enlarged and has real vertical extent 6 of 1.1 cm and a horizontal extension 7 also 1.1 cm on the touch-sensitive sensor surface 5 on. Such a distribution is for example by placing an index finger or a middle finger at an angle of 25 ° on the touch-sensitive sensor surface 5 generated.

Die räumliche Verteilung des Eingabesignals wird in einen ersten Bereich 1, einen zweiten Bereich 2 sowie einen dritten Bereich 3 unterteilt. In dem ersten Bereich 1 ist die Kapazitätsänderung am größten, in dem zweiten Bereich 2 niedriger als in dem ersten Bereich 1, aber höher als in dem dritten Bereich 3, in dem die Kapazitätsänderungen den geringsten Wert aufweist. Die Kapazitätsänderung kommt durch unterschiedlich große Auflageflächen der Fingerspitze zustande. Im Bereich 1 liegt die Fingerspitze flächig auf, ein Abstand zwischen Fingerspitze und Sensorfläche 5 ist null. Dementsprechend ändert sich die Kapazität maximal im Vergleich zu einem vollkommen berührungslosen Zustand. In den Bereichen 2 und 3 beträgt der Abstand nicht mehr exakt null, sondern die Fingerspitze ist geringfügig von der Sensorfläche abgehoben, sodass hier eine kleinere Kapazitätsänderung gemessen wird. In dem verbleibenden Bereich 4 der berührungsempfindlichen Sensorfläche 5 kann keine Kapazitätsänderung gemessen werden. Die Bereiche 1–3 decken hierbei jeweils einen bestimmten Wertebereich von Kapazitätsänderungen ab, bei Bedarf kann die Unterteilung mit zusätzlichen Bereichen verfeinert werden.The spatial distribution of the input signal is in a first range 1 , a second area 2 as well as a third area 3 divided. In the first area 1 the capacity change is greatest, in the second range 2 lower than in the first area 1 but higher than in the third area 3 in which the capacity changes have the lowest value. The capacity change comes about through different sized contact surfaces of the fingertip. In the area 1 the fingertip is flat, a distance between fingertip and sensor surface 5 is zero. Accordingly, the capacity changes at the maximum in comparison with a completely non-contact state. In the fields of 2 and 3 The distance is no longer exactly zero, but the fingertip is slightly raised from the sensor surface, so here is a smaller capacitance change is measured. In the remaining area 4 the touch-sensitive sensor surface 5 No capacity change can be measured. The areas 1 - 3 each cover a specific value range of capacity changes, if necessary, the subdivision can be refined with additional areas.

In 1b) ist ein Schnitt durch die räumliche Verteilung des Eingabesignals entlang der horizontalen Ausdehnung 7 gezeigt. Wiederkehrende Merkmale sind in dieser Figur und den folgenden Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen. Auf der Abszisse ist der Ort aufgetragen in der Einheit Millimeter, auf der Ordinate die Kapazitätsänderung in der Einheit Farad. Der dargestellte Schnitt weist die Form einer Glocke auf, wobei der Bereich 1 den Bereich der größten Kapazitätsänderungen umfasst, während in dem Bereich 4 keine Änderungen der Kapazität mehr feststellbar sind.In 1b) is a section through the spatial distribution of the input signal along the horizontal extent 7 shown. Recurring features are provided with identical reference numerals in this figure and the following figures. On the abscissa the place is plotted in the unit millimeter, on the ordinate the capacity change in the unit Farad. The illustrated section has the shape of a bell, wherein the area 1 covers the area of greatest capacity changes while in the area 4 no changes in capacity are detectable.

In 1c) ist ein aus dem in 1a) dargestellten Eingabesignal berechnetes Gradientenprofil dargestellt, welches die Steigung an jedem der Punkte der in 1a) dargestellten räumlichen Verteilung veranschaulicht. Das Gradientenprofil ist in vier Bereiche 8–11 unterschiedlich starker Kapazitätsänderungen pro Fläche unterteilt, wobei in einem ersten Bereich 8 der Gradient gering ist, während er im Bereich 9 sein Maximum aufweist und über die Bereiche 10 und 11 abfällt. Die Bereiche 8–10 weisen zusammengenommen einen Flächeninhalt auf, der dem Flächeninhalt des Eingabesignals, also dem zusammengenommenen Flächeninhalt der in 1 gezeigten Bereiche 1–3 entspricht. Der Bereich 11 ist ein berechneter Übergangsbereich, in dem eine Steigung zwischen einander benachbarten Punkten, nur gering ist. Die Bereiche 8–11 können bei Bedarf durch weitere Bereiche feiner unterteilt werden.In 1c) is one from the in 1a) illustrated input signal calculated gradient profile showing the slope at each of the points of in 1a) illustrated spatial distribution illustrated. The gradient profile is in four areas 8th - 11 divided into different capacity changes per area, where in a first area 8th the gradient is low while in the range 9 has its maximum and over the ranges 10 and 11 drops. The areas 8th - 10 taken together have a surface area corresponding to the surface area of the input signal, that is to say the combined surface area of the input signal 1 shown areas 1 - 3 equivalent. The area 11 is a calculated transition region in which a slope between adjacent points is small. The areas 8th - 11 can be subdivided by other areas if required.

In 1d) ist entlang einer maximalen Ausdehnung 12 des in 1c) dargestellten Gradientenprofils ein Schnitt durch das Gradientenprofil gezeigt. Auf der Abszisse ist wiederum der Ort aufgetragen in der Einheit Millimeter, auf der Ordinate der Gradient als ein Betrag einer Kapazitätsänderung pro Länge in der Einheit Farad/Millimeter. Die in dieser Figur gezeigte Kurve entspricht der Ableitung der in 1b) dargestellten Kurve. In Bereich 8 befindet sich ein Mimimum der in 1d) dargestellten Kurve, in Bereich 9 ein Maximum, also ein maximaler Gradient. Als eine maximale Ausdehnung des Gradientenprofils ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Grenze zwischen den Bereichen 10 und 11 definiert, da an diesen Stellen die Kapazitätsänderung pro Länge weniger als 10 % der maximalen Kapazitätsänderung beträgt. Selbstverständlich kann für die Definition der maximalen Ausdehnung auch eine andere Größe verwendet werden.In 1d) is along a maximum extent 12 of in 1c) shown gradient profile shown a section through the gradient profile. Again, the abscissa represents the location in millimeters, and the ordinate represents the gradient as an amount of capacitance change per unit length in the unit of farads / millimeter. The curve shown in this figure corresponds to the derivative of in 1b) illustrated curve. In area 8th there is a minimum of in 1d) shown curve, in area 9 a maximum, ie a maximum gradient. As a maximum extent of the gradient profile in the illustrated embodiment, the boundary between the areas 10 and 11 defined, since at these points the capacity change per length is less than 10% of the maximum capacity change. Of course, another size can be used to define the maximum extent.

Durch Vergleich der maximalen Ausdehnung des Gradientenprofils mit einem vorgegebenen Schwellwert sowie durch Vergleich des in Bereich 9 befindlichen maximalen Werts des Gradienten mit einem vorgegebenen Schwellwert wird das in 1a) gezeigte Eingabesignal als einer ersten Klasse oder als einer zweiten Klasse zugehörig klassifiziert. Der vorgegebene Schwellwert für den maximalen Gradienten 13 und der vorgegebene Schwellwert für die maximale Ausdehnung 14 für einen Vergleich mit den Kennzahlen sind in 1d) eingezeichnet. Im vorliegenden Fall ist die erwünschte Weise der Abweichung zur Klassifizierung eines Eingabesignals zur ersten Klasse gehörig ein Unterschreiten der Schwellwerte 13 bzw. 14. Die aus dem Gradientenprofil ermittelten Kennzahlen 13‘ (Abstand der maximalen Gradienten) bzw. 14‘ (maximale Ausdehnung) sind ebenfalls eingezeichnet. Im in 1d) dargestellten Fall werden beide Schwellwerte 13 bzw. 14 durch die dazugehörigen Kennzahlen 13‘ bzw. 14‘ unterschritten, so dass ein Eingabesignal der ersten Klasse vorliegt, welches als "gültiges Signal" definiert wird und einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird. Alternativ oder zusätzlich zur maximalen Ausdehnung oder zum Abstand der beiden Maxima (Kennzahl 13‘) kann auch die volle Breite der halben Höhe des linken bzw. rechten maximalen Gradienten (FWHM), der Abstand des linken FHWM zum rechten FHWM oder andere einfach zu berechnende Kennzahlen des Gradientenprofils zusammen mit einem zur Kennzahl korrespondierenden Schwellwert verwendet werden.By comparing the maximum extent of the gradient profile with a predetermined threshold and by comparing the in area 9 The maximum value of the gradient with a predetermined threshold value which is located in 1a) classified input signal classified as a first class or as a second class. The default threshold for the maximum gradient 13 and the predetermined threshold for the maximum extent 14 for a comparison with the key figures are in 1d) located. In the present case, the desired manner of deviation from the classification of an input signal to the first class is a falling below the threshold values 13 respectively. 14 , The key figures determined from the gradient profile 13 ' (Distance of the maximum gradients) or 14 ' (maximum extent) are also drawn. Im in 1d) both cases are threshold values 13 respectively. 14 through the associated key figures 13 ' respectively. 14 ' falls below, so that an input signal of the first class is present, which is defined as a "valid signal" and is fed to further processing. Alternatively or in addition to the maximum extent or distance of the two maxima (code 13 ' ), the full width of the half height of the left or right maximum gradient (FWHM), the distance of the left FHWM to the right FHWM or other easily calculable characteristics of the gradient profile can be used together with a threshold corresponding to the measure.

Als Kennzahl für die Klassifizierung kann auch die maximale Steigung des Gradientenprofils verwendet werden. Hierzu wird eine in den 1 nicht dargestellte Ableitung des Gradientenprofils sowie deren Betrag gebildet. Das Maximum dieses Betrags bezeichnet die maximale Steigung. Liegt die maximale Steigung oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, wird das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert. The maximum gradient of the gradient profile can also be used as a classification number. For this purpose, one in the 1 not shown derivative of the gradient profile and the amount formed. The maximum of this amount denotes the maximum slope. If the maximum slope is above a predetermined threshold, the input signal is classified as belonging to the first class.

In 1e) ist ein weiteres räumlich verteiltes und durch einen aufgelegten Handballen erzeugtes Eingabesignal ebenfalls bereits vergrößert dargestellt. Die berührungsempfindliche Sensorfläche 5 ist identisch zu der in 1b) dargestellten. Die vertikale Ausdehnung 6 und die horizontale Ausdehnung 7 betragen jeweils 1,4 cm. Das in 1b) dargestellte Eingabesignal wird erzeugt durch die Ablage eines Handballens auf der berührungsempfindlichen Sensorfläche 5, wobei ein Teil des Handballens neben der berührungsempfindlichen Sensorfläche 5 aufliegt und hierdurch das Eingabesignal abgeschnitten erscheint. Die in 1b) dargestellte räumliche Verteilung des Eingabesignals weist ebenfalls drei Bereiche auf, die wie in 1a) Bereiche unterschiedlich großer Kapazitätsänderungen anzeigen. Die vertikale Ausdehnung 6 sowie die horizontale Ausdehnung 7 sind nun jedoch größer als in 1a), außerdem ist auch die Fläche des ersten Bereichs 1 vergrößert.In 1e) is another spatially distributed and generated by an applied palm ball input signal also already shown enlarged. The touch-sensitive sensor surface 5 is identical to the one in 1b) shown. The vertical extent 6 and the horizontal extent 7 are each 1.4 cm. This in 1b) The input signal represented is generated by the deposition of a handball on the touch-sensitive sensor surface 5 , wherein a part of the handball next to the touch-sensitive sensor surface 5 rests and thereby the input signal appears cut off. In the 1b) shown spatial distribution of the input signal also has three areas, as in 1a) Display areas of different capacity changes. The vertical extent 6 as well as the horizontal extent 7 are now larger than in 1a) , as well as the area of the first area 1 increased.

In 1f) ist in einer 1b) entsprechenden Darstellung ein Schnitt entlang der horizontalen Ausdehnung 7 der räumlichen Verteilung des Eingabesignals aus 1e) gezeigt. Der Bereich 1 dieser Figur ist im Vergleich zu dem Bereich 1 der 1b) deutlich verbreitert und die maximale Kapazitätsänderung ist geringer.In 1f) is in one 1b) corresponding representation of a section along the horizontal extent 7 the spatial distribution of the input signal 1e) shown. The area 1 This figure is compared to the area 1 of the 1b) significantly widened and the maximum capacity change is lower.

In 1g) ist in entsprechender Darstellung wie 1c) ein aus dem in 1e) dargestellten Eingabesignal berechnetes Gradientenprofil gezeigt. Das hier dargestellte Gradientenprofil weist wiederum vier Bereiche 8–11 auf, wobei Bereich 8 einen niedrigen Gradienten höchste Gradient in Bereich 9 vorliegt. 1h) stellt in entsprechender Darstellung wie 1d) einen Schnitt entlang der vertikalen Ausdehnung 12 des in 1g) gezeigten Gradientenprofils dar. Der Schwellwert des maximalen Gradienten 13 wird hierbei durch den maximalen Gradienten 13‘ des Gradientenprofils überschritten, so dass das zu diesem Gradientenprofil korrespondierende Eingabesignal als Signal einer zweiten Klasse klassifiziert wird, wobei Signale einer zweiten Klasse als "ungültige Signale" definiert sind, deren weitere Verarbeitung unterbunden wird. Hierbei sei erwähnt, dass der Schwellwert 13 sowohl in 1d) als auch in 1h) identisch ist, selbstverständlich können aber auch unterschiedliche Schwellwerte vorgegeben werden.In 1g) is in appropriate representation as 1c) one from the in 1e) shown input signal calculated gradient profile shown. The gradient profile shown here again has four areas 8th - 11 on, where area 8th a low gradient highest gradient in area 9 is present. 1h) represents in appropriate representation as 1d) a section along the vertical extent 12 of in 1g) The gradient of the gradient shown. The threshold of the maximum gradient 13 is here by the maximum gradient 13 ' of the gradient profile is exceeded, so that the input signal corresponding to this gradient profile is classified as a signal of a second class, wherein signals of a second class are defined as "invalid signals" whose further processing is inhibited. It should be noted that the threshold 13 as well in 1d) as well as in 1h) is identical, of course, but also different thresholds can be specified.

1i) stellt ein dem in 1d) dargestellten Gradientenprofil entsprechendes Gradientenprofil dar, bei dem ein mittlerer Gradient 35‘ aus dem Gradientenprofil berechnet wird. Eine zwischen der Abszisse und dem Gradientenprofil befindliche Fläche 33 wird hierzu zunächst durch Bilden eines Integrals bzw. einer Summe bestimmt. Diese Flächenberechnung kann im dargestellten Ausführungsbeispiel schnell und einfach erfolgen, da eine diskrete Anzahl von Kreuzungspunkten leitfähiger Streifen vorliegt, an denen jeweils eine Kapazitätsänderung gemessen wird, und somit das Gradientenprofil durch Summenbildung der an den Kreuzungspunkten ermittelten Messwerte berechnet werden. Die Fläche 33 wird dann durch die maximale Ausdehnung 14‘ dividiert, wodurch sich der mittlere Gradient 35‘ ergibt. Der mittlere Gradient 35‘ ist hierbei definiert als Höhe eines Rechtecks 34 mit der maximalen Ausdehnung 14‘ als Breite, wobei das Rechteck 34 den gleichen Flächeninhalt wie die Fläche 33 aufweist. Übersteigt der mittlere Gradient 35‘ einen Schwellwert 35 des mittleren Gradienten, wird das Signal als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert. Liegt der Wert des mittleren Gradienten 35‘ unterhalb des Schwellwerts 35, wird das Signal hingegen als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert. 1i) sets the in 1d) shown gradient profile corresponding gradient profile, in which a middle gradient 35 ' is calculated from the gradient profile. An area located between the abscissa and the gradient profile 33 This is first determined by forming an integral or a sum. In the exemplary embodiment shown, this area calculation can be carried out quickly and easily, since there is a discrete number of crossing points of conductive strips, at which a capacitance change is measured in each case, and thus the gradient profile is calculated by summation of the measured values determined at the crossing points. The area 33 is then by the maximum extent 14 ' divided, resulting in the middle gradient 35 ' results. The middle gradient 35 ' is defined as the height of a rectangle 34 with the maximum extent 14 ' as width, with the rectangle 34 the same area as the area 33 having. Exceeds the mean gradient 35 ' a threshold 35 of the middle gradient, the signal is classified as belonging to the first class. Is the value of the middle gradient 35 ' below the threshold 35 however, the signal is classified as belonging to the second class.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufdiagramms eines Verfahrens zum Klassifizieren eines Eingabesignals dargestellt. In einem ersten Schritt 15 wird das räumlich verteilte Eingabesignal auf der berührungsempfindlichen Sensorfläche 5 aufgenommen. Die Weiterverarbeitung des aufgenommenen Eingabesignals erfolgt durch eine Recheneinheit. Diese Weiterverarbeitung umfasst in einem zweiten Schritt 16 eine Berechnung eines Rauschens des Eingabesignals. Überschreitet das Rauschen des Eingabesignals einen vorgegebenen Schwellwert, wird das Eingabesignal in einem Klassifizierungsschritt 17 von der Recheneinheit als einer zweiten Klasse zugehörig klassifiziert und als ungültiges Signal gewertet. Sofern das Rauschen hinreichend gering ist, wird das ermittelte Rauschen durch die Recheneinheit von dem Eingabesignal subtrahiert, um ein Restsignal zu erhalten (Subtraktionsschritt 18). Ist das so erhaltene Restsignal zu schwach, um eine Weiterverarbeitung durchführen zu können, unterschreitet das Restsignal also einen vorgegebenen Schwellwert, wird Klassifizierungsschritt 17 durchgeführt und das Eingabesignal als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert.In 2 FIG. 1 illustrates one embodiment of a flowchart of a method for classifying an input signal. In a first step 15 becomes the spatially distributed input signal on the touch-sensitive sensor surface 5 added. The further processing of the recorded input signal is performed by a computing unit. This further processing comprises in a second step 16 a calculation of a noise of the input signal. If the noise of the input signal exceeds a predetermined threshold value, the input signal becomes in a classification step 17 classified by the arithmetic unit as belonging to a second class and evaluated as an invalid signal. If the noise is sufficiently low, the detected noise is subtracted by the arithmetic unit from the input signal to obtain a residual signal (subtraction step 18 ). If the residual signal thus obtained is too weak to be able to carry out further processing, the residual signal thus falls below a predetermined threshold value, becomes a classification step 17 and classifies the input signal as belonging to the second class.

Sofern das Restsignal ausreichend groß für eine Weiterverarbeitung ist, wird in einem Rohdatenschritt 19 zunächst die Anzahl der Rohdatenpunkte durch die Recheneinheit ermittelt. Als Rohdaten werden hierbei die Anzahl und Größe der aufgenommenen Messwerte bezeichnet, im Falle des in 1 dargestellten Touchpads mit kapazitativem Sensor also die diskrete Anzahl an Kreuzungspunkten leitfähiger Streifen. In Rohdatenschritt 19 wird hierbei ermittelt, an wie vielen dieser Kreuzungspunkte überhaupt eine Kapazitätsänderung stattgefunden hat und wie groß die Kapazitätsänderung an jedem der Punkte ist. In einem Interpolationsschritt 20 wird von der Recheneinheit eine Interpolation der Rohdaten durchgeführt, um aus einem eventuell groben Raster der Rohdaten mit Sprungstellen eine möglichst stetige Verteilung zu erhalten.If the residual signal is sufficiently large for further processing, is in a raw data step 19 First, the number of raw data points determined by the arithmetic unit. In this case, the number and size of the recorded measured values are referred to as raw data, in the case of the in 1 shown touchpads with capacitive sensor so the discrete number of crossing points conductive strip. In raw data step 19 In this case, it is determined how many of these intersection points have ever undergone a change in capacity and how large the capacity change is at each of the points. In an interpolation step 20 the arithmetic unit performs an interpolation of the raw data in order to obtain as steady a distribution as possible from a possibly rough raster of the raw data with discontinuities.

Mit den nach Durchführung von Interpolationsschritt 20 erhaltenen Daten wird in einem Berechnungsschritt 21 eine Fingeranzahl berechnet. Diese Berechnung erfolgt beispielsweise über die Anzahl und den Abstand von Maxima der Kapazitätsänderung. Die Anzahl der ermittelten Maxima wird hierzu mit der Fingeranzahl gleichgesetzt, sofern ein bestimmter Abstand zwischen den Maxima überschritten wird. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellwerts der Fingeranzahl wird das Eingabesignal in Schritt 17 von der Recheneinheit als der zweiten Klasse zugehörig und somit als ungültiges Signal klassifiziert. Der Schwellwert kann hierbei beliebig gewählt werden, in der Regel wird jedoch die zulässige Fingeranzahl zwischen einem und fünf Fingern liegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei einer ermittelten Fingeranzahl größer als zwei das Signal als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert.With after performing interpolation step 20 data received is in a calculation step 21 calculated a number of fingers. This calculation takes place, for example, via the number and the distance of maxima of the capacity change. The number of determined maxima is equated with the number of fingers, if a certain distance between the maxima is exceeded. When exceeding a predetermined threshold number of fingers, the input signal in step 17 from the arithmetic unit belonging to the second class and thus classified as an invalid signal. The threshold value can be selected arbitrarily, but as a rule the permissible number of fingers will be between one and five fingers. In the exemplary embodiment shown, if the number of fingers is greater than two, the signal is classified as belonging to the second class.

In einem weiteren Berechnungsschritt 22 wird das Gradientenprofil von der Recheneinheit berechnet, welches die Steigung des Eingabesignals an jedem Punkt angibt. In einem abschließenden Schritt 23 kann eine Hysterese des Eingabesignals berücksichtigt werden. Eine Berücksichtigung der Hysterese ist beispielhaft in 5b) dargestellt und wird im Zusammenhang mit dieser Figur beschrieben. Sofern die Hysterese nicht berücksichtigt wird, wird in dem ersten Klassifikationsschritt 17 das Signal als der zweiten Klasse zugehörig identifiziert, falls der maximale Gradient den vorgegebenen Schwellwert des maximalen Gradienten unterschreitet. Überschreitet der maximale Gradient den vorgegebenen Schwellwert, wird das Signal in einem zweiten Klassifikationsschritt 24 als einer ersten Klasse zugehörig klassifiziert, also als "gültiges Signal" definiert. Nur ein Eingabesignal, das als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert wurde, wird in einem Schritt 25 an eine Steuereinheit zu einer weiteren Verarbeitung, beispielsweise zur Ausgabe auf einem Bildschirm, weitergeleitet. Falls das Eingabesignal dem ersten Klassifikationsschritt 17 als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert wurde, wird in einem Schritt 26 eine weitere Verarbeitung des Eingabesignals unterbunden.In another calculation step 22 the gradient profile is calculated by the arithmetic unit, which indicates the slope of the input signal at each point. In a final step 23 a hysteresis of the input signal can be taken into account. A consideration of the hysteresis is exemplary in 5b) and will be described in connection with this figure. Unless the hysteresis is considered, in the first classification step 17 identifies the signal as belonging to the second class if the maximum gradient falls below the predetermined threshold of the maximum gradient. If the maximum gradient exceeds the predetermined threshold value, the signal becomes in a second classification step 24 classified as belonging to a first class, ie defined as a "valid signal". Only one input signal, classified as belonging to the first class, becomes in one step 25 to a control unit for further processing, for example for output on a screen forwarded. If the input signal to the first classification step 17 classified as belonging to the second class will be in one step 26 inhibited further processing of the input signal.

Neben dem Gradientenprofil werden das Rauschen des Eingabesignals, die Signalstärke und die Fingeranzahl als weitere Gültigkeitsparameter berechnet und verwendet. Unabhängig von dem Vergleich des maximalen Gradienten wird allein aufgrund dieses weiteren Gültigkeitsparameters das Eingabesignal als der zweiten Klasse zugehörig definiert. Das Berechnen des weiteren Gültigkeitsparameters erfolgt im in 2 dargestellten Ablaufdiagramm vor dem Berechnen des Gradientenprofils, kann jedoch auch danach erfolgen.In addition to the gradient profile, the noise of the input signal, the signal strength and the number of fingers are calculated and used as further validity parameters. Irrespective of the comparison of the maximum gradient, the input signal is defined as belonging to the second class solely on the basis of this further validity parameter. The calculation of the further validity parameter takes place in 2 shown flowchart before calculating the gradient profile, but can also be done afterwards.

3 stellt Beispiele einer Eingabe eines Eingabesignals der zweiten Klasse dar. 3a) stellt eine Aufsicht auf einen Touchscreen 29, welcher in einem Gehäuse die berührungsempfindliche Sensorfläche 5 und eine Ausgabeeinheit kombiniert, dar. Die Verarbeitung der Eingabesignale durch eine unterhalb einer Bedienoberfläche im Touchscreen 29 enthaltene Recheneinheit 30, im dargestellten Fall einen Prozessor, und eine Weiterleitung von der Recheneinheit 30 an eine Steuereinheit 31, im dargestellten Ausführungsbeispiel einen weiteren Prozessor, welche die Eingabesignale auf der Ausgabeeinheit darstellt, erfolgt in Echtzeit mit einer Taktzeit von 10 ms, so dass ein Benutzer sofort eine Reaktion auf seine Eingabe auf dem Touchscreen 29 wahrnehmen kann. Im dargestellten Beispiel befindet sich eine zur Faust geballte Hand 28 auf dem Touchscreen 29, wobei die Knöchel 27 von Zeige-, Mittel-, Ring- und kleinem Finger auf dem Touchscreen 29 aufliegen. Das hierdurch erzeugte Eingabesignal wird als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert, da die zulässige Fingeranzahl (hier: zwei Finger) des in 2 dargestellten Verfahrens überschritten wird. Der Touchscreen 29 ist in einer Armlehne eines Kraftfahrzeugs angebracht und die Hand 28 wird darauf abgelegt, solange keine Eingabe gewünscht ist. 3 illustrates examples of input of an input signal of the second class. 3a) puts a top view on a touch screen 29 , which in a housing, the touch-sensitive sensor surface 5 and an output unit combined. The processing of the input signals by a below a user interface in the touchscreen 29 included arithmetic unit 30 in the case shown a processor, and a forwarding from the arithmetic unit 30 to a control unit 31 In the illustrated embodiment, another processor, which represents the input signals on the output unit, takes place in real time with a cycle time of 10 ms, so that a user immediately responds to his input on the touch screen 29 can perceive. In the example shown there is a fist clenched hand 28 on the touch screen 29 , where the ankles 27 of index, middle, ring and little fingers on the touch screen 29 rest. The input signal generated thereby is classified as belonging to the second class, since the permissible number of fingers (here: two fingers) of the in 2 is exceeded. The touch screen 29 is mounted in an armrest of a motor vehicle and the hand 28 is stored on it as long as no input is desired.

In 3b) ist der Touchscreen 29 in einer seitlichen Ansicht dargestellt. In diesem Fall liegt eine Handkante der flach ausgestreckten Hand 26 auf dem Touchscreen 29 auf. Das hierdurch erzeugte und von dem Touchscreen 29 erfasste Eingabesignal wird als der zweiten Klasse zugehörig identifiziert, da die maximale Ausdehnung des Gradientenprofils überschritten wird. Das Touchpad 29 umfasst einen kapazitativ arbeitenden Sensor, kann in einer alternativen Ausführungsform aber auch einen druckempfindlichen resistiven Sensor umfassen.In 3b) is the touchscreen 29 shown in a side view. In this case, there is a hand edge of the flat outstretched hand 26 on the touch screen 29 on. The result of this and the touch screen 29 detected input signal is identified as belonging to the second class, since the maximum extent of the gradient profile is exceeded. The touchpad 29 includes a capacitive sensor, but in an alternative embodiment may also include a pressure sensitive resistive sensor.

In 3c) ist ebenfalls eine seitliche Ansicht des Touchscreens 29 gezeigt. Ein einzelner Finger 32, im dargestellten Fall der Zeigefinger, liegt komplett auf dem Touchscreen 29 auf. Auch das hierdurch hervorgerufene Eingabesignal wird als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert, da die maximale Ausdehnung überschritten und der maximale Gradient aufgrund der gleichmäßigen Auflage unterschritten ist.In 3c) is also a side view of the touchscreen 29 shown. A single finger 32 , in the case shown the index finger, is completely on the touch screen 29 on. Also, the input signal caused thereby is classified as belonging to the second class, since the maximum extent is exceeded and the maximum gradient is undershot due to the uniform edition.

4 zeigt Beispiele einer Eingabe des Eingabesignals der ersten Klasse. In jeder der 4a) bis c) ist jeweils nur ein einzelner Finger dargestellt, es können allerdings auch mehrere Finger zu Eingabe verwendet werden. 4a) zeigt eine Auflage des Fingers 32 auf dem Touchscreen 29 unter einem Winkel α = 20°. Eine derartige Auflage sorgt für ein Eingabesignal, dessen Ausdehnung 0,6 cm mal 0,4 cm bis 1,8 cm mal 1,8 cm beträgt, je nachdem, welcher Finger der Hand für die Bedienung des Touchscreens 29 verwendet wird. Die Ausdehnung des Eingabesignals ist minimal, falls ein kleiner Finger verwendet wird und maximal, falls der Daumen verwendet wird. Durch das Auflegen unter einem Winkel werden ein Gradientenprofil und eine Ausdehnung des Eingabesignals erzeugt, die das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig klassifizieren. Der Winkel α = 20° ist der kleinste Winkel, unter dem diese Klassifizierung erfolgt. Das Auflösungsvermögen des Touchscreens 29 beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 150 dpi (dots per inch), kann jedoch in anderen Ausführungen größer bzw. kleiner sein. 4 shows examples of input of the input signal of the first class. In each of the 4a) to c) only a single finger is shown, but it is also possible to use several fingers Input can be used. 4a) shows an edition of the finger 32 on the touch screen 29 at an angle α = 20 °. Such a support provides an input signal whose dimension is 0.6 cm by 0.4 cm to 1.8 cm by 1.8 cm, depending on which finger of the hand for the operation of the touch screen 29 is used. The extent of the input signal is minimal if a small finger is used and maximum if the thumb is used. By placing at an angle, a gradient profile and an extent of the input signal are generated which classify the input signal as belonging to the first class. The angle α = 20 ° is the smallest angle at which this classification takes place. The resolution of the touchscreen 29 is in the illustrated embodiment 150 dpi (dots per inch), but may be larger or smaller in other embodiments.

Bei der in 4b) dargestellten Vergrößerung des Winkels γ zwischen einer Unterseite des Fingers 32 und dem Touchscreen 29 verringert sich zwar die Auflagefläche und die räumliche Verteilung des Eingabesignals, jedoch wird auch bei der dargestellten Auflage ein Gradientenprofil erzeugt, das das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig einordnet.At the in 4b) shown enlargement of the angle γ between a bottom of the finger 32 and the touch screen 29 Although the support surface and the spatial distribution of the input signal is reduced, a gradient profile is also generated in the illustrated edition, which classifies the input signal as belonging to the first class.

In 4c) steht der Finger 32 unter einem Winkel β = 90° auf dem Touchscreen 29. Die Auflagefläche wird zwar nochmals kleiner, allerdings wird selbst bei einer Auflagefläche von 0,1 cm mal 0,1 cm, beispielsweise unter Verwendung eines leitfähigen Stifts, ein Eingabesignal erzeugt, welches als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert wird. In 4c) is the finger 32 at an angle β = 90 ° on the touch screen 29 , Although the support surface is again smaller, but even with a contact surface of 0.1 cm by 0.1 cm, for example, using a conductive pen, generates an input signal, which is classified as belonging to the first class.

In den hier vorgestellten Ausführungsbeispielen wird das Eingabesignale lediglich in eine von zwei Klassen eingeteilt. Es jedoch auch möglich, mehr als zwei Klassen zum Klassifizieren zu verwenden.In the embodiments presented here, the input signal is only divided into one of two classes. However, it is also possible to use more than two classes for classification.

In 5a) ist ein Zeitverlaufsdiagramm des mittleren Gradienten 35‘ sowie der Klassifizierung ohne Berücksichtigung einer Hysterese dargestellt, in 5b) ein 5a) entsprechendes Zeitverlaufsdiagramm mit Berücksichtigung der Hysterese. Im oberen Teil beider Figuren ist als Kennzahl der mittlere Gradient 35‘ aufgetragen, im unteren Teil beider Figuren eine entsprechende Klassifizierung des jeweiligen Wertes des mittleren Gradienten 35‘ als der ersten Klasse oder der zweiten Klasse zugehörig. Auf der Abszisse ist in beiden Figuren die Zeit aufgetragen. Der zeitliche Verlauf des mittleren Gradienten 35‘ ist in beiden Figuren identisch und weist mehrere über die Zeit veränderliche Werte auf. Der Schwellwert 35 des mittleren Gradienten, wie er in 5a) im oberen Teil der Figur eingezeichnet ist, wird hierbei mehrmals über- und unterschritten. Sofern der mittlere Gradient 35‘ unterhalb des Schwellwerts 35 liegt, wird das Eingabesignal, aus dem der mittlere Gradient ermittelt wurde, als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert. Übersteigt der mittlere Gradient 35‘ den Schwellwert 35, wird mit dem Übersteigen das Eingabesignal als der ersten Klasse zugehörig zugeordnet. Fällt der mittlere Gradient 35‘ anschließend wiederum unter den Schwellwert 35, wird das Eingabesignal wie zuvor als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert. In dem in 5a) dargestellten Beispiel findet ein Wechsel zwischen erster Klasse und zweiter Klasse somit insgesamt sechs Mal statt.In 5a) is a time course diagram of the middle gradient 35 ' and the classification without considering a hysteresis, in 5b) one 5a) Corresponding timing diagram with consideration of the hysteresis. In the upper part of both figures is the index of the middle gradient 35 ' plotted, in the lower part of both figures a corresponding classification of the respective value of the middle gradient 35 ' as belonging to the first class or the second class. On the abscissa the time is plotted in both figures. The time course of the middle gradient 35 ' is identical in both figures and has several values varying over time. The threshold 35 of the middle gradient, as in 5a) is drawn in the upper part of the figure, this case is exceeded and fallen below several times. Unless the middle gradient 35 ' below the threshold 35 is located, the input signal from which the average gradient was determined is classified as belonging to the second class. Exceeds the mean gradient 35 ' the threshold 35 , with the overshoot, the input signal is assigned as belonging to the first class. If the middle gradient falls 35 ' then again below the threshold 35 , the input signal is classified as belonging to the second class as before. In the in 5a) Thus, a change between first class and second class takes place a total of six times.

In 5b) liegt der vorgegebene Schwellwert 35 mittig in einem Hysteresebereich, der durch eine obere Grenze 37 oberhalb des Schwellwerts 35 und eine untere Grenze 36 unterhalb des Schwellwerts 35 definiert ist. Die obere Grenze 37 liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft bei einem Wert von sechs für den mittleren Gradienten, die untere Grenze 36 bei einem beispielhaften Wert von drei. Die genannten Werte sind mathematische Größen, denen nicht zwingend physikalische Größe zugrundeliegen, so dass selbstverständlich abhängig von der gemessenen Größe auch andere numerische Werte für die obere Grenze 37 und die untere Grenze 36 verwendet werden können. Die festgelegte Weise der Abweichung von dem Schwellwert, bei deren Vorliegen die Klassifikation als der ersten Klasse zugehörig erfolgt, umfasst ein mindestens einmaliges Überschreiten der oberen Grenzen 37, während die untere Grenze 36 nicht unterschritten wird. Dies wird durch die Recheneinheit 30 überwacht. Hierdurch wird die Klassifizierung stabilisiert, da geringe Schwankungen des mittleren Gradienten 35‘ um den Schwellwert 35 nicht in einer Änderung der Klassifizierung resultieren. Weicht der mittlere Gradient 35‘ jedoch deutlich vom Schwellwert 35 ab, wird eine entsprechende Klassifizierung durchgeführt. In 5b) wird daher der aus dem Eingabesignal ermittelte mittlere Gradient 35‘ zunächst als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert, da er unterhalb der unteren Grenze 36 und somit auch unterhalb des Schwellwerts 35 liegt. Erst bei einem Überschreiten der oberen Grenze 37 wird der mittlere Gradient 35‘ als der ersten Klasse zugehörig klassifiziert. Diese Klassifizierung wird auch beibehalten, falls die obere Grenze oder der Schwellwert 35 unterschritten werden, solange der mittlere Gradient 35‘ noch über der unteren Grenze 36 liegt. Erst bei Unterschreiten der unteren Grenze 36 wird das Eingabesignal wieder als der zweiten Klasse zugehörig klassifiziert. Hierdurch wird bei gleichem Verlauf des mittleren Gradienten 35‘ wie in 5a) nur zwei Mal ein Wechsel der Klasse durchgeführt und somit die Klassifizierung über die Zeit stabiler. Im in 5b) dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt ein Abstand der oberen Grenze 37 zu dem Schwellwert ein Drittel des numerischen Werts des Schwellwerts. Die untere Grenze 36 liegt in einem gleich großen Abstand unterhalb des Schwellwerts.In 5b) is the default threshold 35 centered in a hysteresis area, passing through an upper bound 37 above the threshold 35 and a lower limit 36 below the threshold 35 is defined. The upper limit 37 is in the illustrated embodiment by way of example at a value of six for the middle gradient, the lower limit 36 at an exemplary value of three. The values mentioned are mathematical quantities, which are not necessarily based on physical size, so that, of course, depending on the measured size, other numerical values for the upper limit 37 and the lower limit 36 can be used. The established manner of deviation from the threshold, in the presence of which the classification takes place as belonging to the first class, comprises an exceeding of the upper limits at least once 37 while the lower limit 36 not fallen below. This is done by the arithmetic unit 30 supervised. As a result, the classification is stabilized, since small fluctuations of the middle gradient 35 ' around the threshold 35 not result in a change of classification. Dodges the middle gradient 35 ' but clearly from the threshold 35 from, a corresponding classification is performed. In 5b) is therefore the average gradient determined from the input signal 35 ' initially classified as belonging to the second class, since it is below the lower bound 36 and thus below the threshold 35 lies. Only when the upper limit is exceeded 37 becomes the middle gradient 35 ' classified as belonging to the first class. This classification is also retained if the upper limit or the threshold 35 fall below, as long as the middle gradient 35 ' still above the lower limit 36 lies. Only when falling below the lower limit 36 the input signal is again classified as belonging to the second class. This results in the same course of the middle gradient 35 ' as in 5a) only a two-fold change of class performed and thus the classification over time more stable. Im in 5b) illustrated embodiment is a distance of the upper limit 37 to the threshold one-third of the numerical value of the threshold. The lower limit 36 lies at an equal distance below the threshold value.

In 5 wurde der mittlere Gradient 35 als Kennzahl verwendet, es können jedoch auch der maximale Gradient, die maximale Steigung des Gradientenprofils oder die maximale Ausdehnung 14‘ stattdessen benutzt werden.In 5 became the middle gradient 35 however, the maximum gradient, the maximum slope of the gradient profile or the maximum extent may also be used 14 ' be used instead.

Claims

A method for detecting and classifying an input signal, wherein the input signal from a touch-sensitive sensor surface ( 5 ), comprising the steps of: - recording ( 15 ) of the spatially distributed input signal on the touch-sensitive sensor surface ( 5 ); - To calculate ( 22 ) a gradient profile of the input signal; Comparing at least one characteristic number of the gradient profile with a predetermined threshold value of the index of the gradient profile; Classifying the input signal as belonging to a first class ( 24 ), if the characteristic deviates from the threshold value in a defined manner, otherwise classifying the input signal as belonging to a second class ( 17 ).

A method according to claim 1, characterized in that the index a maximum extension of the calculated gradient profile ( 12 ), a maximum slope of the gradient profile ( 12 ), a maximum gradient of the calculated gradient profile and / or a middle gradient ( 35 ' ), wherein the input signal is classified as belonging to the first class ( 24 ), provided that the maximum extent of the calculated gradient profile ( 12 ) a threshold value of the maximum extent ( 14 ) and / or the maximum gradient of the gradient profile ( 12 ) exceeds a threshold value of the maximum gradient and / or the maximum gradient of the gradient profile exceeds a threshold value of the maximum gradient and / or the middle gradient ( 35 ' ) a threshold value of the middle gradient ( 35 ), otherwise classifying the input signal as belonging to the second class ( 17 ).

Method according to claim 1 or claim 2, characterized in that before or after evaluating the gradient profile, at least one further parameter of the input signal is calculated, which is comparable to a further threshold such that the input signal depends on the further parameter and independently of classifies the gradient profile as belonging to the second class ( 17 ).

Method according to Claim 3, characterized in that the further validity parameter is a number of fingers ( 21 ), a signal strength of the input signal ( 18 ) or a noise of the input signal ( 16 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined threshold value of the characteristic number of the gradient profile in a value range with a lower limit ( 36 ) and an upper limit ( 37 ), wherein the predetermined manner of the deviation from the threshold in an at least one time exceeding the upper limit ( 37 ) and the lower limit ( 36 ) is not fallen below.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an input signal having an extent of between 0.1 cm by 0.1 cm to 2.2 cm by 2.2 cm, preferably of between 0.6 cm by 0.4 cm to 1.8 cm by 1.8 cm, on the touch-sensitive surface produces a gradient profile classified as belonging to the first class ( 24 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that only one input signal of the first class to a control unit ( 31 ) is forwarded for further processing ( 25 ).

Device for detecting an input signal and classifying, comprising a touch-sensitive sensor surface ( 5 ) for detecting the input signal and a computing unit ( 30 ) for processing the signal, characterized in that the arithmetic unit ( 30 ) is configured to calculate a gradient profile and to compare a characteristic of the gradient profile with a predetermined threshold value of the gradient profile and, if the characteristic deviates in a desired direction from the threshold, to classify the input signal as belonging to a first class or otherwise classify as belonging to a second class.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the arithmetic unit ( 30 ) is configured such that a maximum expansion of the calculated gradient profile ( 12 ) with a predetermined threshold value of the maximum extent ( 14 ) and / or as an index a maximum slope of the gradient profile ( 12 ) with a predetermined threshold value of the maximum gradient and / or as a characteristic number, a maximum gradient of the calculated gradient profile and a predetermined threshold value of the maximum gradient and / or as a characteristic figure a middle gradient ( 35 ' ) with a predetermined threshold value of the middle gradient ( 35 ) and, if the maximum extent of the calculated gradient profile ( 12 ) falls below the threshold value of the maximum extent and / or the maximum gradient of the gradient profile ( 12 ) exceeds the threshold value of the maximum gradient and / or the maximum gradient of the gradient profile exceeds the threshold value of the maximum gradient and / or the middle gradient ( 35 ' ) the threshold value of the middle gradient ( 35 ), classify the input signal as belonging to the first class or otherwise classifying it as belonging to the second class.

Apparatus according to claim 8 or claim 9, characterized in that the arithmetic unit ( 30 ) is configured as a desired direction of the deviation from the threshold value at least once exceeding an upper limit ( 37 ) of a value range in which the predetermined threshold lies, and no falling below a lower limit ( 36 ) to accept this range of values.

Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the touch-sensitive sensor surface ( 5 ) includes a touchpad.

Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the device comprises a control unit for further processing of signals of the first class.

Device according to one of claims 8 to 12, characterized in that the touch-sensitive sensor surface ( 5 ) and an output unit are combined in a housing and preferably a touch screen ( 29 ).

Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that the touch-sensitive sensor surface ( 5 ) comprises a capacitive sensor.

Armrest, preferably in a motor vehicle, comprising a device according to one of claims 8 to 14.