DE102013220744A1 - Apparatus and method for determining a touch coordinate on a non-mechanical key - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung einer Berührungskoordinate auf einer nicht-mechanischen Taste mit einer Tastenfläche und einer Mehrzahl von Sensorflächen. Die Tastenfläche kann zumindest im Bereich der Sensorflächen berührungsempfindlich sein. Ferner können die Sensorflächen an den Rändern der Tastenfläche angeordnet sein.The invention relates to an apparatus and a method for determining a touch coordinate on a non-mechanical button having a key surface and a plurality of sensor surfaces. The key surface can be sensitive to touch, at least in the area of the sensor surfaces. Furthermore, the sensor surfaces may be arranged at the edges of the key surface.
Description
Die Erfindung betrifft eine nicht-mechanische Taste und ein Verfahren zur Ermittlung einer Berührungskoordinate auf einer solchen Taste. Die Erfindung betrifft ferner ein Computer Programm zur Ausführung des Verfahrens. The invention relates to a non-mechanical key and a method for determining a touch coordinate on such a key. The invention further relates to a computer program for carrying out the method.
Berührungsempfindliche Flächen, die eine Tastenfunktion besitzen (nicht-mechanische Tasten), müssen eine sichere Berührungserkennung aufweisen. Insbesondere wenn diese Tasten eng beieinander liegen, muss erkannt werden, welche Taste letztlich gedrückt wird. Dazu wird üblicherweise ein Sensor pro Taste genutzt und z. B. dessen Intensität ausgewertet. Dies liefert eine Aussage, ob die Taste berührt wurde. Touch-sensitive surfaces that have a key function (non-mechanical keys) must have secure touch detection. In particular, when these keys are close together, it must be recognized which key is ultimately pressed. For this purpose, usually one sensor per key is used and z. B. evaluated its intensity. This provides a statement as to whether the key has been touched.
Beispiele für Sensortasten mit einem Sensor pro Taste sind in den
Derart aufgebaute nicht-mechanische Tasten können nur sehr eingeschränkt erfassen, wo genau eine Berührung stattgefunden hat. Auch eine Berührung am Rand einer der Sensorflächen
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine nicht-mechanische Taste und ein zugehöriges Verfahren bereitzustellen, mittels welcher zuverlässiger festgestellt werden kann, ob die Taste gedrückt wurde oder nicht. An object of the invention is to provide a non-mechanical key and associated method by which it can be more reliably determined whether the key has been pressed or not.
Diese und weitere Aufgaben werden durch den Gegenstand der jeweiligen unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben. These and other objects are achieved by the subject matter of the respective independent claims. Further advantageous embodiments are described in the respective dependent claims.
Im Allgemeinen weist eine nicht-mechanische Taste gemäß der Erfindung eine Tastenfläche und einer Mehrzahl von Sensorflächen auf. Die Tastenfläche kann zumindest im Bereich der Sensorflächen berührungsempfindlich sein. Ferner können die Sensorflächen an den Rändern der Tastenfläche angeordnet sein. In general, a non-mechanical key according to the invention has a key surface and a plurality of sensor surfaces. The key surface can be sensitive to touch, at least in the area of the sensor surfaces. Furthermore, the sensor surfaces may be arranged at the edges of the key surface.
Durch die Nutzung von mehreren räumlich auf der Taste angeordneten Sensoren, kann ein Bereich und eine Koordinate im Zentrum (Schwerpunkt) dieses Bereichs auf der Taste ermittelt werden, welche die Stelle der Berührung auf der Tastenfläche kennzeichnet. By using a plurality of sensors spatially arranged on the key, an area and a coordinate in the center (center of gravity) of that area on the key can be found, which identifies the location of the touch on the key area.
Im Gegensatz zur Auswertung nur eines Sensors pro Taste, der lediglich die Intensität der Tastenberührung widerspiegelt, liefert die nun ermittelte Koordinate ein zusätzliches Kriterium zur Qualifizierung und Abgrenzung der nicht-mechanischen Taste. In contrast to the evaluation of only one sensor per key, which only reflects the intensity of the key touch, the now determined coordinate provides an additional criterion for qualifying and delimiting the non-mechanical key.
Gemäß einer Ausführungsform kann die nicht-mechanische Taste eine Beleuchtung aufweisen, zur Beleuchtung der Tastenfläche. Es kann vorgesehen sein, insbesondere einen Flächenbereich der Tastenfläche zu beleuchten, der zwischen den Sensorflächen angeordnet ist. According to one embodiment, the non-mechanical button may have illumination for illuminating the button surface. It can be provided, in particular to illuminate a surface area of the key surface, which is arranged between the sensor surfaces.
Die berührungsempfindliche Fläche kann lichtdurchlässig ausgeführt sein und an der Rückseite der Tastenfläche kann eine Lichtquelle wie zum Beispiel eine LED angeordnet sein, deren Licht die Tastenfläche beleuchtet. Die Lichtquelle kann auch eine Vielzahl von Pixeln aufweisen, mittels derer auch komplexe Darstellungen auf der Tastenfläche möglich sind. The touch-sensitive surface may be translucent, and on the back of the key surface may be disposed a light source such as an LED whose light illuminates the key surface. The light source may also comprise a plurality of pixels, by means of which even complex representations on the key surface are possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Tastenfläche der nicht-mechanischen Taste rechteckig sein. Vorzugsweise erstrecken sich die Sensorflächen entlang der Ränder der Tastenfläche, womit ein zentraler Flächenbereich frei bleibt zum Beispiel für ein Tastensymbol. According to another embodiment, the key surface of the non-mechanical key may be rectangular. Preferably, the sensor surfaces extend along the edges of the key surface, leaving a central area free, for example for a key symbol.
Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die Sensorflächen von einer Ecke der Tastenfläche aus entlang der zwei benachbarten Ränder der Tastenfläche. According to one embodiment, the sensor surfaces extend from one corner of the key surface along the two adjacent edges of the key surface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der nicht-mechanischen Taste kann die Tastenfläche abgerundet sein. According to another embodiment of the non-mechanical key, the key surface may be rounded.
Die Tastenfläche und die Sensorformen können je nach verwendetem Sensorsystem variieren. Die Gestaltung der Tastenfläche und der Sensorformen kann damit an eine gewünschte Anwendung angepasst werden. The key area and sensor shapes may vary depending on the sensor system used. The design of the key surface and the sensor shapes can thus be adapted to a desired application.
Gemäß einer Ausführungsform kann die nicht-mechanische Taste zwei, drei, vier oder mehr Sensorflächen aufweisen. According to one embodiment, the non-mechanical button may have two, three, four or more sensor surfaces.
Viele Sensorflächen ermöglichen eine Feststellung, ob eine Tastenfläche eher oben oder unten, und eher rechts oder links berührt wurde. Many sensor surfaces make it possible to determine if a key pad was touched at the top or bottom rather than the right or left.
Es wird angemerkt, dass über eine größere Anzahl von Sensorflächen die Auflösung, d. h. die Genauigkeit der Bestimmung einer Berührungskoordinate erhöht werden kann. It is noted that over a larger number of sensor areas, the resolution, i. H. the accuracy of determining a touch coordinate can be increased.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weißt die nicht-mechanische Taste ferner eine Verarbeitungseinheit auf, welche geeignet ist, die Signale der Sensorflächen zu verarbeiten. According to a further embodiment, the non-mechanical key further has a processing unit which is suitable for processing the signals of the sensor surfaces.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Tastenfeld mit einer Mehrzahl von nicht-mechanischen Tasten bereitgestellt werden. In another aspect, a keypad may be provided with a plurality of non-mechanical keys.
Bei einer Mehrzahl von nicht-mechanischen Tasten in einem Tastenfeld kann nicht nur festgestellt werden, wo innerhalb einer Tastenfläche eine Berührung stattgefunden hat, sondern auch, ob eine Berührung zwischen zwei Tastenflächen stattgefunden hat, wobei es im zweiten Fall vorgesehen sein kann, keine der Tasten als gedrückt zu kennzeichnen. In a plurality of non-mechanical keys in a keypad, not only can it be determined where a touch has occurred within a key area, but also whether there has been a touch between two key areas, in which case it may be none of the keys to be marked as pressed.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Berührungskoordinate auf einer nicht-mechanischen Taste bereitgestellt. Das Verfahren kann den Schritt des Erfassens einer Berührungsintensität von zumindest zwei Sensorflächen und den Schritt des Bestimmens einer Berührungskoordinate in Abhängigkeit von der an jeder einzelnen Sensorfläche erfassten Berührungsintensität und der Lage der Sensorflächen aufweisen. In accordance with another aspect of the invention, a method for determining a touch coordinate on a non-mechanical key is provided. The method may include the step of detecting a touch intensity of at least two sensor surfaces and the step of determining a touch coordinate in response to the touch intensity detected at each individual sensor surface and the location of the sensor surfaces.
Mit anderen Worten, das Verfahren kann die Berührungsintensität von zumindest zwei Sensorflächen erfassen und dazu nutzen z. B. über eine Schwerpunkberechnung die Lage der Berührung zu ermitteln. In other words, the method can detect the touch intensity of at least two sensor surfaces and use for. B. to determine the position of the touch via a Schwerpunkberechnung.
Die Lage und Form von jeder Sensorfläche kann innerhalb eines Koordinatensystems als bekannt angenommen werden. Die Berührungsintensität kann beispielsweise auf der Basis einer Signalstärke eines von einer Sensorfläche abgegebenen Signals ermittelt werden. Die verwendeten Sensoren können so ausgewählt sein, dass auch eine Berührung in unmittelbarer Nähe des Sensors ein schwaches Signal auslöst. The location and shape of each sensor surface can be assumed to be known within a coordinate system. The touch intensity can be determined, for example, on the basis of a signal strength of a signal emitted by a sensor surface. The sensors used may be selected so that a contact in the immediate vicinity of the sensor triggers a weak signal.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner bestimmen, ob die Berührungskoordinate innerhalb eines vorgegebenen Koordinatenbereichs liegt, und das Generieren eines Signals aufweisen, welches angibt, dass die Taste als gedrückt angesehen wird, wenn die Berührungskoordinate innerhalb des vorgegebenen Koordinatenbereichs liegt. According to an embodiment, the method may further determine whether the touch coordinate is within a predetermined coordinate range and generating a signal indicating that the key is considered to be depressed when the touch coordinate is within the predetermined coordinate range.
Auf der Basis eines derart generierten Signals kann ein nachgeschaltetes System eine zugehörige Funktion kontextabhängig aktivieren und/oder ausführen. On the basis of such a generated signal, a downstream system can activate and / or execute an associated function in a context-dependent manner.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das alle Schritte eines Verfahrens ausführt, wenn es auf einer Steuereinheit einer Vorrichtung wie oben beschrieben abläuft. Ein entsprechendes Computerprogramm wird vorzugsweise in einen Arbeitsspeicher einer Steuereinheit geladen. Die Steuereinheit oder ein Datenprozessor ist somit ausgestattet, das Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen. According to another aspect of the invention, there is provided a computer program that performs all the steps of a method when running on a controller of a device as described above. A corresponding computer program is preferably loaded into a main memory of a control unit. The control unit or a data processor is thus equipped to carry out the method according to the invention.
Ein solches Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Medium wie einer CD-ROM gespeichert sein. Jedoch kann das Computerprogramm ebenfalls über ein Netzwerk wie das Internet bereitgestellt werden und kann in den Arbeitsspeicher der Steuereinheit aus diesem Netzwerk heruntergeladen werden. Such a computer program may be stored on a computer readable medium such as a CD-ROM. However, the computer program may also be provided over a network, such as the Internet, and may be downloaded into the memory of the controller from that network.
Es wird angemerkt, dass Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf unterschiedliche Gegenstände beschrieben werden. Insbesondere werden einige Ausführungsformen in Bezug auf Vorrichtungsansprüche und andere Ausführungsformen in Bezug auf Verfahrensansprüche beschrieben. Jedoch wird ein Fachmann von der obigen und der folgenden Beschreibung zusätzlich zu jeder Kombination von Merkmalen, die zu einer Art von Gegenstand gehören, ebenfalls jede Kombination zwischen Merkmalen erkennen, die zu unterschiedlichen Gegenständen beschrieben sind. Dies alles zählt zur Gesamtoffenbarung der Anmeldung. It is noted that embodiments of the invention will be described with reference to different items. In particular, some embodiments will be described in terms of device claims and other embodiments with respect to method claims. However, one skilled in the art from the above and following description will recognize, in addition to any combination of features associated with a type of item, any combination of features described with respect to different items. All this is part of the overall disclosure of the application.
Oben beschriebene Aspekte und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung können ebenfalls aus den Beispielen von Ausführungsformen entnommen werden, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Aspects described above and other aspects, features and advantages of the invention may also be had from the examples of embodiments which will be described in the following with reference to the attached drawings. It is noted that the invention is not limited to these embodiments.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zumindest ähnliche Elemente, Komponenten oder Aspekte verwendet. Es wird angemerkt, dass im Folgenden Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, die lediglich illustrative und nicht beschränkend sind. Ferner wird angemerkt, dass die in den Figuren dargestellten Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt sind. In the figures, the same reference numerals for the same or at least similar Elements, components or aspects used. It is noted that in the following embodiments will be described in detail, which are merely illustrative and not restrictive. It is further noted that the elements shown in the figures are not necessarily shown to scale to each other.
Exemplarisch ist in
Ferner ist in
Das Sensorsignal der Sensorfläche
In
Unterhalb der Tastenflächen
Insbesondere in einer solchen Situation zeigt sich ein Vorteil der Ausführungsformen gemäß der Erfindung. In particular, in such a situation, an advantage of the embodiments according to the invention becomes apparent.
Die
In
Die Ausführungsform in
In
Es wird angemerkt, dass auch in jeder der anderen Ausführungsformen eine Beleuchtung
Es wird angemerkt, dass eine Tastenfläche eine Kantenlänge von etwa 1cm haben kann. Ferner können die benachbarten Kanten von zwei Tastenflächen 7,5 mm voneinander entfernt angeordnet sein. It is noted that a key area may have an edge length of about 1cm. Further, the adjacent edges of two key surfaces may be located 7.5mm apart.
Schritt S1 kennzeichnet den Beginn eines Verfahrens gemäß der Erfindung. In Schritt S1 wird die Berührungsintensität eines Sensors erfasst. Wie durch den zu Schritt S1 zurücklaufenden Pfeil angedeutet, kann dieser Schritt mehrfach ausgeführt werden, insbesondere, wenn mehrere Sensorflächen ein Berührungssignal abgeben. Step S1 marks the beginning of a method according to the invention. In step S1, the touch intensity of a sensor is detected. As indicated by the arrow returning to step S1, this step may be performed multiple times, particularly when multiple sensor surfaces deliver a touch signal.
Basierend auf dem erfassten Signal von dem zumindest einen Sensor wird in Schritt S2 eine Berührungskoordinate bestimmt, z. B. über eine mathematische Massenschwerpunktberechnung und/oder eine die Berechnung einer Wahrscheinlichkeit, mit der eine Tastenfläche in einem bestimmten Bereich berührt wurde. Based on the detected signal from the at least one sensor, a touch coordinate is determined at step S2, e.g. Via a mathematical center of mass calculation and / or a calculation of a probability with which a key area was touched in a certain area.
In Schritt S3 wird der ermittelte Bereich bzw. die ermittelte Berührungskoordinate mit einem vorbestimmten Koordinatenbereich verglichen. Der vorbestimmte Koordinatenbereich kann insbesondere die Tastenfläche selbst sein. Bei dem Vergleich wird damit geprüft, ob die ermittelte Berührungskoordinate innerhalb der Tastenfläche liegt. In step S3, the determined area or the determined contact coordinate is compared with a predetermined coordinate area. The predetermined coordinate area may in particular be the key area itself. The comparison checks whether the determined contact coordinate lies within the key area.
Wenn die Berührungskoordinate innerhalb der Tastenfläche liegt, wird das Verfahren in Schritt S4 fortgeführt, d. h., es wird ein Signal generiert, welches repräsentiert, dass die nicht-mechanische Taste gedrückt wurde. If the touch coordinate is within the key area, the process continues in step S4, i. h., a signal is generated which represents that the non-mechanical key has been pressed.
Auf der Basis eines solchen Signals kann in Schritt S5 von einem nachgeschalteten System eine Funktion aktiviert oder ausgelöst werden. Based on such a signal, a function may be activated or triggered by a downstream system in step S5.
Sollte der Vergleich in Schritt S3 ergeben, dass eine Berührung nicht innerhalb der Tastenfläche stattgefunden hat, wird das Verfahren beendet. If the comparison in step S3 shows that a touch did not occur within the key area, the process is ended.
Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangegangenen Beschreibung illustriert und beschrieben wurde, sollen solche Illustrationen und Beschreibungen lediglich als illustrativ oder exemplarisch angesehen werden und nicht als restriktiv. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen können verstanden und bewirkt werden durch einen Fachmann beim Umsetzen der beanspruchten Erfindung, aus dem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der anhängenden Ansprüche. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisen“ andere Elemente oder Schritt nicht aus und der unbestimmte Artikel „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, such illustrations and descriptions are to be considered illustrative or exemplary only and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other variations of the disclosed embodiments may be understood and accomplished by one of ordinary skill in the art of practicing the claimed invention, from a study of the drawings, the disclosure, and the appended claims. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" does not exclude a plurality.
Alleine der Umstand, dass einzelne Merkmale in unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht bedeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht vorteilhaft eingesetzt werden kann. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen den Umfang derselben nicht beschränken. The mere fact that individual features are mentioned in different dependent claims is not intended to mean that a combination of these features can not be used to advantage. The reference numerals in the claims are not intended to limit the scope thereof.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Tastenfläche key area
- 11–18 11-18
- Sensorfläche sensor surface
- 20 20
- Berührungsfläche Touchpad
- 21 21
- Schwerpunkt main emphasis
- 30 30
- Allgemeine Fläche General area
- 40 40
- Beleuchtung lighting
- 50 50
- Verarbeitungseinheit processing unit
- 100100
- Sensorfläche sensor surface
Claims (10)
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R003 | Refusal decision now final |