DE102018120576B3

DE102018120576B3 - Eingabevorrichtung mit beweglicher Handhabe auf kapazitiver Detektionsfläche und redundanter kapazitiver Potenzialeinkopplung

Info

Publication number: DE102018120576B3
Application number: DE102018120576.7A
Authority: DE
Inventors: Norbert Bauer; Thomas Kleffel
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: US10775950B2; US20200064951A1; CN110858110A; CN110858110B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung (1) aufweisend:eine kapazitive Detektionseinrichtung (2), welche eine Detektionsfläche (10) unter Ausbildung eines der Detektionsfläche (10) zugeordneten Arrays von Elektroden (5a bis 5g) aufweist;eine elektrisch mit den Elektroden (5a bis 5g) verbundene, elektronische Auswerteinheit (12), um mittels des Arrays von Elektroden (5a bis 5g) ein zugehöriges Array von elektrischen Messfeldern zur ortsauflösenden Detektion einer kapazitiven Beeinflussung auf der Detektionsfläche (10) auszubilden;eine Handhabe (3), die entlang eines Stellwegs beweglich auf der Detektionsfläche (10) angeordnet ist, um eine Bedieneingabe mittels Bewegung, beispielsweise unter Berührung der Handhabe (3), durch einen Bediener (B) vorzunehmen;eine wenigstens teilweise mit der Handhabe (3) mitbewegte Koppelelektrodenanordnung (8), die gegenüber dem Bediener (B) während dessen Berührung der Handhabe (3) elektrisch isoliert angeordnet ist und wenigstens eine Stellung der Handhabe (3) vorgesehen ist, bei der mittels der Koppelelektrodenanordnung wenigstens zwei Messfelder kapazitiv beeinflusst werden und diese Beeinflussungen detektiert werden, um eine Stellungsinformation zu erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, welche eine kapazitive Detektionseinrichtung aufweist, wobei die Detektionseinrichtung jeweils eine Detektionsfläche unter Ausbildung eines der Detektionsfläche zugeordneten Arrays von Elektroden aufweist und wobei auf der durch die Detektionseinrichtung definierten Detektionsfläche eine Handhabe beweglich angeordnet ist und die Detektionseinrichtung zur Stellungsdetektion der Handhabe ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren zur kapazitiven Stellungsdetektion. Beispielsweise handelt es sich bei der kapazitiven Detektionseinrichtung um ein kapazitives Touchpad oder einen kapazitiven Touchscreen. Die Eingabevorrichtung weist ferner eine elektrisch leitend mit den Elektroden verbundene, elektronische Auswerteinheit auf, um ein zugehöriges, bevorzugt in zeitlicher Abfolge erzeugtes, Array von Messkapazitäten zur ortsauflösenden Detektion einer kapazitiven Beeinflussung auf der Eingabefläche mittels des Elektrodenarrays auszubilden. Die Eingabevorrichtung weist eine Handhabe auf, die beweglich auf der Detektionsfläche angeordnet ist, um eine Bedieneingabe bei Bewegung der Handhabe, insbesondere bei händischer Bewegung der Handhabe unter Berührung durch einen Bediener vorzunehmen. Ferner umfasst die Handhabe eine Koppelelektrodenanordnung, um eine detektierbare Beeinflussung wenigstens einer der Messkapazitäten zu bewirken, woraus eine Stellungs- und/oder Bewegungsinformation ableitbar ist. Eine derartige, aus Kombination eines Touchpads oder Touchscreens mit einer darauf beweglich angeordneten Handhabe wird zunehmend beliebter, da dadurch flexible Eingabemöglichkeiten geschaffen werden und insbesondere bei einem Touchscreen aufgrund der flexiblen Anzeigemöglichkeiten der Handhabe vielfältige Funktionen und Funktionshinweise zugeordnet werden können. Andererseits stellt aber die Handhabe ein gewohntes haptisches Feedback bereit und kann leicht vom Fahrer ohne Sichtkontakt ertastet werden. Aufgrund der gewünschten Nutzung des unter dem Drehsteller befindlichen und vom Drehsteller überdeckten Bereichs der kapazitiven Elektrodenstruktur zur Stellungsdetektion ist eine kapazitive Kopplung zwischen der Handhabe und dem kapazitiven Touchscreen beziehungsweise Touchpad erforderlich. Diese Kopplung wird beispielsweise durch eine Elektrodenanordnung geschaffen, die in einem elektrisch leitenden Kontakt mit dem die Handhabe ergreifenden Bediener steht. Es hat sich gezeigt, dass die Herstellung dieses Kontakts nicht zuverlässig ist und somit die Stellungsdetektion der Handhabe unzuverlässig ist.
Aus der DE 10 2015 118 083 A1 ist ein Bedienelement eines Haushaltsgeräts mit einem Drehwinkelsensor bekannt, wobei der Drehwinkelsensor aus einer drehbaren Gebereinheit mit einer Mittenelektrode und einer Drehelektrode als Teilbereiche einer zusammenhängenden elektrisch leitfähigen Fläche, einer Sensoreinheit mit drei gleichgroßen Sektoren eines Kreisrings ausbildenden (ersten) Sensorelektroden und einer mittigen (zweiten) Masseelektrode sowie einer mit den Sensorelektroden und der Masseelektrode verbundenen Auswerteeinheit besteht. Dabei werden elektrische Kapazitäten einmal als Referenzkapazitäten bestimmt, wenn die Masseelektrode von dem Massepotenzial getrennt ist, und einmal als Arbeitskapazitäten bestimmt, wenn die Masseelektrode mit dem Massepotential verbunden ist, und dann unter Verwendung der Referenzkapazitäten und der Arbeitskapazitäten der Winkelwert ermittelt. Aus der DE 10 2011 007 112 A1 ist eine Bedieneinrichtung mit einem kapazitiven Touchscreen und einer Steuerung mit einem Drehknebel als Bedienelement bekannt. Dabei weist der Drehknebel an der Außenseite einen umlaufenden Berührring auf, mit einer elektrisch leitfähigen Verbindung an eine elektrisch leitfähige Fläche an der Unterseite des Drehknebel. Beim Anfassen des Berührrings ist es dann für den Touchscreen so, wie wenn ein Finger anstelle der elektrisch leitfähigen Fläche entlang der Kreisbahn bewegt wird. Aus der WO 2018 / 137 944 A1 ist eine Mittelkonsole eines Fahrzeugs mit einer Bedieneinheit bekannt, wobei die Bedieneinheit einen Touchscreen und eine Bedieneinheit aus einem Drehsteller und einem plattenförmigen Halteelement aufweist. An der Unterseite des mit einer sich bis zur Unterseite erstreckenden elektrisch leitenden Materialschicht versehenen Drehstellers befinden sich äußere Federmaterialstreifen, die als Dreh-Detektionsgeberelement auf dem Außenrandbereich des Halteelements und dessen abwechselnd elektrisch leitenden und elektrisch isolierenden Abschnitten entlang gleiten. So nehmen die Schleifer und die elektrisch leitenden Abschnitte das elektrische Potential der Hand an, wodurch dieses elektrische Potential auf die Oberseite des Touch-Panels übertragen wird.
Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einer gattungsgemäßen Eingabevorrichtung, bei der eine verbesserte kapazitive Kopplung zwischen der kapazitiven Detektionseinrichtung, beispielsweise dem kapazitiven Touchscreen, und der Handhabe erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch eine Eingabevorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung sowie ein Verfahren zur Stellungsauswertung sind jeweils Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, welche eine kapazitive Detektionseinrichtung beinhaltet und dabei die Detektionseinrichtung eine Detektionsfläche unter Ausbildung eines der Detektionsfläche zugeordneten Arrays von Elektroden aufweist. Die Elektroden sind beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene oder auf zwei oder mehr parallelen Ebenen angeordnet. Bei der Detektionseinrichtung handelt es sich beispielsweise um ein kapazitives Touchpad oder einen kapazitiven Touchscreen. Erfindungsgemäß ist ferner eine elektrisch mit den Elektroden verbundene, bevorzugt elektrisch leitend verbundene, elektronische Auswerteinheit vorgesehen, um mittels des Arrays von Elektroden ein zugehöriges, bevorzugt in zeitlicher Abfolge erzeugtes und zeitlich variierendes, Array von elektrischen Messfeldern zur ortsauflösenden Detektion einer kapazitiven Beeinflussung auf der Detektionsfläche auszubilden. Beispielweise handelt es sich um eine kapazitive Detektionseinrichtung in projiziert-kapazitiver Technologie, insbesondere um eine solche mit self-capacitance Aufbau oder mutual-capacitance Aufbau. Beim sogenannten self-capacitance Aufbau ist jede einzelne Elektrode mit der Auswerteinheit elektrisch verbunden und bei der Detektion scannt die Auswerteinheit alle Elektroden. Wenn das Messfeld beziehungsweise die Messkapazität durch eine äußere Annäherung eines Objekts, beispielsweise durch die Annäherung der nachfolgend beschriebenen Koppelelektrodenanordnung beeinflusst wird, wird dies detektiert und kann aufgrund der individuellen elektrischen Verbindung zur betreffenden Elektrode einem Ort auf der Detektionsfläche zugeordnet werden. Bei dem mutual-capacitance Aufbau werden Messfelder und somit Messkapazitäten an den Schnittpunkten zwischen zwei elektrisch isolierten, sich kreuzenden Elektrodenstrukturen erzeugt. Die Auswerteinheit ist in der Lage die Messkapazität jedes einzelnen Schnittpunkts zu messen. Wenn das jeweilige Messfeld durch eine äußere Annäherung eines Objekts, beispielsweise durch die Annäherung der nachfolgend beschriebenen Koppelelektrodenanordnung beeinflusst wird, wird die durch die Auswerteinheit gemessene elektrische Messkapazität am betreffenden Schnittpunkt reduziert und detektiert und kann aufgrund der nach Reihen und Spalten gegliederten Elektrodenstruktur und Schnittpunktanordnung einem Ort auf der Detektionsfläche zugeordnet werden.
Die Eingabevorrichtung weist erfindungsgemäß eine Handhabe auf, die entlang eines Stellweges beweglich auf der Detektionsfläche angeordnet ist, um eine Bedieneingabe bei Bewegung, insbesondere unter Berührung der Handhabe durch einen Bediener, vorzunehmen. Beispielsweise handelt es sich um eine entlang einer zur Detektionsfläche parallelen Richtung translatorisch bewegbar gelagerte Handhabe. Bevorzugt ist die Handhabe um eine zur Detektionsfläche orthogonale Drehachse drehbeweglich an der Detektionsfläche gelagert und qualifiziert die Eingabevorrichtung damit als einen Drehsteller.
Erfindungsgemäß ist ferner eine Koppelelektrodenanordnung vorgesehen, die wenigstens teilweise mit der Handhabe synchron bewegt wird, die beispielsweise wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, an einem die Handhabe im Wesentlichen ausbildenden Drehknopf befestigt ist. Die Koppelelektrodenanordnung ist gegenüber dem Bediener während dessen Berührung der Handhabe elektrisch isoliert angeordnet, so dass ein elektrischer Ladungsausgleich zwischen Bediener und Koppelelektrodenanordnung erfindungsgemäß ausgeschlossen ist. Die Koppelelektrodenanordnung ist im Wesentlichen aus leitfähigem Material. Die Koppelektrodenanordnung weist einen ersten Abschnitt und wenigstens einen zweiten Abschnitt auf, die miteinander elektrisch, beispielsweise elektrisch leitend oder kapazitiv gekoppelt, verbunden sind. Es ist wenigstens eine Stellung entlang des aufgrund der Beweglichkeit der Handhabe sich ergebenden Stellweges der Handhabe vorgesehen, bei der ein erster Abschnitt der Koppelelektrodenanordnung benachbart zu einer ersten Elektrode des Arrays angeordnet ist um eine kapazitive Kopplung zwischen erstem Abschnitt und erster Elektrode zu ermöglichen, und wenigstens ein zweiter Abschnitt der Koppelelektrodenanordnung benachbart zu einer sich von der ersten Elektrode unterscheidenden, zweiten Elektrode des Arrays angeordnet ist, um eine kapazitive Kopplung zwischen zweitem Abschnitt und zweiter Elektrode zu ermöglichen.
Um mehrere Stellungen detektieren zu können, sind bevorzugt jeweils mehrere erste, selektiv durch die Auswerteinheit kontaktierbare Elektroden und mehrere zweite, selektiv durch die Auswerteinheit kontaktierbare Elektroden vorgesehen und so angeordnet, dass mehrere Stellungen entlang des Stellweges der Handhabe bei entsprechender Stellung der Handhabe durch die Auswerteinheit detektierbar sind, also jeweils von Stellung zu Stellung unterschiedliche zugehörige erste Elektroden und jeweils von Stellung zu Stellung unterschiedliche zugehörige zweite Elektroden zur Detektion der jeweiligen Stellung vorgesehen sind.
Erfindungsgemäß ist die Auswerteinheit ausgebildet, in einem ersten Messschritt ein von wenigstens der ersten Elektrode ausgehendes erstes Messfeld zu erzeugen und die zweite Elektrode mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial zu beaufschlagen, um mittels der kapazitiven Kopplung und der elektrischen Verbindung mit dem ersten Abschnitt das von der ersten Elektrode ausgehende erste Messfeld zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß ist die Auswerteinheit ferner ausgebildet, in einem zweiten Messschritt ein von wenigstens der zweiten Elektrode ausgehendes zweites Messfeld zu erzeugen und die erste Elektrode mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial zu beaufschlagen, um mittels der kapazitiven Kopplung und der elektrischen Verbindung mit dem zweiten Abschnitt das von der zweiten Elektrode ausgehende zweite Messfeld zu beeinflussen. Bevorzugt sind erster und zweiter Messschritt zeitlich separiert, d.h. erfolgen sequentiell.
Beispielsweise ist das vorgegebene elektrische Potenzial das Erd- oder Massepotenzial oder ein festes Potenzial wie 5V, 10V oder 12V. Beispielsweise ändert sich das vorgegebene, elektrische Potential während des Messvorgangs an der ersten Elektrode, zum Beispiel unter Verwendung eines Schmitt-Triggers oder dergleichen.
Erfindungsgemäß ist die elektronische Auswerteinheit ausgebildet, sowohl die Beeinflussung des ersten Messfeldes als auch die des zweiten Messfeldes zu ermitteln und jeweils ein zugehöriges Detektionsergebnis bereitzustellen, d.h. ein zur Beeinflussung des ersten Messfeldes gehörigen, ersten Detektionsergebnisses und eines zur Beeinflussung des zweiten Messfeldes gehörigen, zweites Detektionsergebnisses. Sie ist ferner ausgebildet aus erstem und/oder zweitem Detektionsergebnis, bevorzugt aus beiden, eine Stellungs- und/oder Bewegungsinformation der Handhabe zu ermitteln und diese beispielsweise zur Vornahme einer Steuer- oder Schaltfunktion auszugeben. Beispielsweise werden beide Detektionsergebnisse verglichen und lediglich bei einer Mindestübereinstimmung eine Stellungsinformation oder Bewegungsinformation ausgegeben. In einer anderen Ausgestaltung wird die Stellungsinformation oder Bewegungsinformation durch Interpolation von erstem und zweitem Detektionsergebnis ermittelt.
Erfindungsgemäß soll somit für wenigstens eine Stellung jeweils ein erster und zweiter Messschritt vorgesehen sein, bei dem einerseits das auf die erste Elektrode zurückgehende Messfeld durch die mit Hilfe der zweiten Elektrode bewirkten kapazitiven Kopplung beeinflusst wird und diese Beeinflussung detektiert wird als auch andererseits das auf die zweite Elektrode zurückgehende Messfeld durch die mit Hilfe der ersten Elektrode bewirkten kapazitiven Kopplung beeinflusst wird. Es wird somit eine redundante kapazitive Beeinflussung zweier unterschiedlicher kapazitiver, bevorzugt zueinander örtlich beabstandeter Messfelder zur Stellungsdetektion herangezogen, wodurch deren Genauigkeit und/oder deren Zuverlässigkeit gesteigert werden kann.
Dabei bleibt der konzeptionelle Vorteil der kapazitiven Einkopplung mittels der Arrayelektroden erhalten, dass das jeweilige Messfeld unter gleichbleibenden und vorgegebenen Bedingungen stellungsabhängig beeinflusst werden kann, um somit eine zuverlässigere Stellungsdetektion zu erreichen. Im Gegensatz zu einer mit der Hand eines Bedieners elektrisch leitend verbundenen Koppelektrode entfällt somit das Problem einer von äußeren Bedingungen, wie dem Hautwiderstand, abhängigen Qualität der elektrischen Verbindung zwischen Bediener und Koppelektrode. Die erfindungsgemäße Lösung erhöht aus konstruktiv einfachem Weg die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Stellungsdetektion, indem erfindungsgemäß nicht nur ein erstes und zweites Detektionsergebnis bereitgestellt wird, sondern auch diese zwei Detektionsergebnisse durch örtlich unterschiedliche kapazitive Beaufschlagung der Koppelelektrodenanordnung bereitgestellt wird.
Da erfindungsgemäß mittels der Koppelelektrodenanordnung wenigstens zwei Messfelder kapazitiv beeinflusst werden und diese Beeinflussungen detektiert werden, um eine Stellungsinformation zu erhalten, also die wechselseitige Beeinflussung der durch die jeweiligen Elektroden erzeugten Messfelder durch die jeweiligen anderen Elektroden Grundlage der Stellungsdetektion ist, kann die funktionale Sicherheit der Eingabevorrichtung erhöht werden, da mehrere, insbesondere gleichwertige Detektionsergebnisse zur Bestimmung der Stellungs- und/oder Bewegungsinformation benutzt werden können. Zusätzlich wird dadurch eine besonders bauraumsparende Konstruktion der Eingabevorrichtung möglich, da auf eine zusätzliche, speziell für die Beeinflussung der Messfelder bereitgestellte Elektrode verzichtet werden kann.
Die hier beschriebe Eingabevorrichtung kann außerdem auf einem beliebigen, handelsüblichen Touchpad oder Touchscreen, beispielsweise mit einem rechtwinkligen Gitter, d.h. Array aus Elektroden, ohne Einbuße von Genauigkeit bei der Bestimmung von Stellungs- und/oder Bewegungsinformation, frei platziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Eingabevorrichtung beträgt der lichte Abstand zwischen Detektionsfläche und zweitem Abschnitt und der lichte Abstand zwischen Detektionsfläche und erstem Abschnitt pro Stellung jeweils weniger als ein Minimalabstand von 1mm, bevorzugt weniger als 0,5mm und noch bevorzugter weniger als 0,1mm. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Abstand zwischen erstem Abschnitt und zweitem Abschnitt mindestens zweimal so groß ist wie der Minimalabstand.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der zweite Abschnitt oder die Gesamtheit der zweiten Abschnitte eine Fläche bezogen auf eine zur Detektionsfläche parallele Ebene auf, die größer ist als die Fläche des ersten Abschnitts bezogen auf dieselbe Ebene ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung entspricht die stellungsabhängige Variation der kapazitiven Kopplung des zwischen zweiter Elektrode und zweitem Abschnitt ausgebildeten Koppelfelds über den gesamten Stellbereich der Handhabe der Variation der kapazitiven Kopplung des zwischen erster Elektrode und erstem Abschnitt ausgebildeten Koppelfelds. Mit „entsprechen“ ist eine Abweichung in der Variation gemeint, der 20 Prozent, bevorzugt 10 Prozent nicht überschreitet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der oder die zweiten Abschnitte mit dem ersten Abschnitt über einen oder mehrere Leiterabschnitte der Koppelelektrodenanordnung elektrisch leitend miteinander verbunden sind, der oder die weiter zur Detektionsfläche beabstandet sind, als der erste Abschnitt und als der zweite Abschnitt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind zu Verbesserung der Kopplung mehrere zweite Abschnitte vorgesehen, die um die Drehachse der als Drehsteller ausgebildeten Eingabevorrichtung verteilt angeordnet sind.
Bevorzugt sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt in einer gemeinsamen, zur Detektionsfläche parallelen Ebene angeordnet.
In einer Ausgestaltung werden mehrere, bevorzugt alle zweite Elektroden mit Ausnahme der zur Erzeugung des Messfeldes vorgesehenen ersten Elektrode, mit dem Potenzial beaufschlagt. Bevorzugt ist die Auswerteinheit ausgebildet, in Abhängigkeit einer zeitlich unmittelbar vorhergehenden Stellungsdetektion die dem zweiten Abschnitt nächstbenachbarten, zweiten Elektroden zu ermitteln, um diese ermittelte, zweite Elektrode mit dem vorgegebenen elektrischen Potenzial zu beaufschlagen.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Eingabevorrichtung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Stellungsauswertung einer Handhabe einer Eingabevorrichtung mit den folgenden Schritten. In einem Bereitstellungsschritt erfolgt ein Bereitstellen der Eingabevorrichtung mit einer kapazitiven Detektionseinrichtung, welche eine Detektionsfläche unter Ausbildung eines der Detektionsfläche zugeordneten Arrays von Elektroden, mit einer elektrisch mit den Elektroden verbundenen, elektronischen Auswerteinheit, um mittels des Arrays von Elektroden ein zugehöriges Array von elektrischen Messfeldern zur ortsauflösenden Detektion einer kapazitiven Beeinflussung auf der Detektionsfläche auszubilden, sowie mit einer Handhabe, die beweglich auf der Detektionsfläche angeordnet ist, um eine Bedieneingabe bei Bewegung unter Berührung der Handhabe durch einen Bediener vorzunehmen. Die bereitgestellte Eingabevorrichtung weist eine wenigstens teilweise mit der Handhabe mitbewegte Koppelelektrodenanordnung aufweist, die gegenüber dem Bediener während dessen Berührung der Handhabe elektrisch isoliert angeordnet ist und wenigstens eine Stellung der Handhabe vorgesehen ist, bei der ein erster Abschnitt der Koppelelektrodenanordnung benachbart zu einer ersten Elektrode des Arrays angeordnet ist und wenigstens ein mit der ersten Elektrode elektrisch verbundener, zweiter Abschnitt der Koppelelektrodenanordnung benachbart zu einer sich von der ersten Elektrode unterscheidenden, zweiten Elektrode des Arrays angeordnet ist, um eine kapazitive Kopplung zwischen zweitem Abschnitt und zweiter Elektrode zu ermöglichen.
In einem ersten Erzeugungs- und Beaufschlagungsschritt erfolgen ein Erzeugen eines von der ersten Elektrode ausgehenden elektrischen, ersten Messfeldes mittels der Auswerteinheit und ein Beaufschlagen der zweiten Elektrode mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial mittels der Auswerteinheit, um mittels der kapazitiven Kopplung und der durch die Koppelektrodenanordnung bereitgestellten elektrischen Verbindung zu dem ersten Abschnitt das erste Messfeld zu beeinflussen.
In einem nachfolgenden zweiten Erzeugungs- und Beaufschlagungsschritt erfolgen ein Erzeugen eines von der zweiten Elektrode ausgehenden elektrischen, zweiten Messfeldes mittels der Auswerteinheit und ein Beaufschlagen der ersten Elektrode mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial mittels der Auswerteinheit, um mittels der kapazitiven Kopplung und der durch die Koppelektrodenanordnung bereitgestellten elektrischen Verbindung zu dem zweiten Abschnitt das zweite Messfeld zu beeinflussen.
Während des entsprechenden Erzeugungs- und Beaufschlagungsschrittes erfolgt eine Detektion der jeweiligen Beeinflussung des ersten und zweiten Messfelds mittels der Auswerteinheit und ein Bereitstellen eines ersten und zweiten Detektionsergebnisses. In einem Bestimmungsschritt erfolgt das Bestimmen einer Stellungs- und/oder Bewegungsinformation der Handhabe durch die Auswerteinheit aus erstem und/oder zweitem Detektionsergebnis.
In einem nachfolgenden Auswertungsschritt werden die in den vorangegangenen Detektionsschritten erlangten Daten genutzt um eine Stellungs- und/oder Bewegungsinformation der Handhabe zu erhalten.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, dass das jeweilige Messfeld nicht nur unter gleichbleibenden und vorgegebenen Bedingungen stellungsabhängig beeinflusst werden kann, um somit eine zuverlässigere Stellungsdetektion zu erreichen. Im Gegensatz zu einer mit der Hand eines Bedieners elektrisch leitend verbundenen Koppelektrode entfällt somit das Problem einer von äußeren Bedingungen, wie dem Hautwiderstand, abhängigen Qualität der elektrischen Verbindung zwischen Bediener und Koppelektrode. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Lösung aus konstruktiv einfachem Weg die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Stellungsdetektion erhöht, da diese auf die wechselseitige Beeinflussung der durch die jeweiligen Elektroden erzeugten Messfelder durch die jeweiligen anderen Elektroden zurückgreift.
Erfindungsgemäß ist für wenigstens eine Stellung jeweils ein erster und zweiter Messschritt vorgesehen, bei dem einerseits das auf die erste Elektrode zurückgehende Messfeld durch die mit Hilfe der zweiten Elektrode bewirkten kapazitiven Kopplung beeinflusst wird und diese Beeinflussung detektiert wird als auch andererseits das auf die zweite Elektrode zurückgehende Messfeld durch die mit Hilfe der ersten Elektrode bewirkten kapazitiven Kopplung beeinflusst wird.
Bevorzugt sind mehrere dieser Stellungen entlang des Stellweges der Handhabe vorgesehen, wobei jeweils von Stellung zu Stellung unterschiedliche zugehörige erste Elektroden und jeweils von Stellung zu Stellung unterschiedliche zugehörige zweite Elektroden zur Detektion der jeweiligen Stellung vorgesehen sind.
Es wird somit eine redundante kapazitive Beeinflussung zweier unterschiedlicher kapazitiver, bevorzugt zueinander örtlich beabstandeter Messfelder zur Stellungsdetektion herangezogen, wodurch deren Genauigkeit und/oder deren Zuverlässigkeit gesteigert werden kann. Insgesamt kann die funktionale Sicherheit der Eingabevorrichtung erhöht werden, da mehrere, gleichwertige Detektionsergebnisse zur Bestimmung der Stellungs- und/oder Bewegungsinformation benutzt werden können. Zusätzlich wird dadurch eine besonders bauraumsparende Konstruktion der Eingabevorrichtung möglich, da auf eine zusätzliche, speziell für die Beeinflussung der Messfelder bereitgestellte Elektrode verzichtet werden kann.
Die hier beschriebe Eingabevorrichtung kann außerdem auf einem beliebigen, handelsüblichen Touchpad oder Touchscreen, beispielsweise mit einem rechtwinkligen Gitter aus Elektroden, ohne Einbuße von Genauigkeit bei der Bestimmung von Stellungs- und/oder Bewegungsinformation, frei platziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Variante des zuvor beschriebenen Verfahrens ist ein dem Beaufschlagungsschritt zeitlich vorhergehender Selektionsschritt vorgesehen, bei dem in Abhängigkeit einer zeitlich unmittelbar vorhergehenden Stellungsdetektion die dem zweiten Abschnitt benachbarte zweite Elektroden ermittelt wird, um im nachfolgenden Beaufschlagungsschritt diese ermittelte, zweite Elektrode mit dem vorgegebenen elektrischen Potenzial zu beaufschlagen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich bevorzugte Ausführungsvarianten dar. Es zeigen:

1 eine perspektivische Aufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung 1;
2 eine senkrechte Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung 1;
3 eine Schnittansicht der Ausführungsform aus 2;
4a ein Ersatzschaltbild für eine auf 3 basierende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in self-capacitance-Bauweise;
4b ein Ersatzschaltbild für eine auf 3 basierende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in mutual-capacitance-Bauweise;
5 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung 1;
6a ein Ersatzschaltbild für eine auf 5 basierende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in self-capacitance-Bauweise;
6b ein Ersatzschaltbild für eine auf 5 basierende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in mutual-capacitance-Bauweise.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung 1 mit einem als kapazitive Detektionseinrichtung 2 fungierenden Touchscreen. Die Detektionseinrichtung 2 definiert eine dem Bediener B zugewandte Detektionsfläche 10, auf der eine Handhabe 3 um eine Drehachse D drehbeweglich gelagert angeordnet ist und somit einen sogenannten Drehsteller ausbildet. Die kapazitive Detektionseinrichtung 2 weist ein Array von Elektroden 5a bis 5g auf, welches in den Figuren nicht vollständig und nicht maßstabsgetreu eingezeichnet ist und nur der schematischen Deutlichmachung des prinzipiellen Aufbaus dienen soll. Mit den Elektroden 5a bis 5g ist eine elektronische Auswerteinheit 12 elektrisch verbunden, die die Elektroden selektiv und in zeitlicher Abfolge zur Erzeugung eines zugehörigen Messfeldes mit jeweils einem Potenzial V₁ beaufschlagt, um anhand der Beeinflussung dieses Messfeldes eine Berührung durch den Bediener B oder je nach Lage der betreffenden Elektrode bezüglich der Handhabe 3 eine Stellung der Handhabe 3 zu detektieren. Zur Beeinflussung des betreffenden Messfeldes weist die Handhabe 3 auf ihrer der Detektionsfläche 10 zugewandten Seite eine Koppelelektrodenanordnung 8 auf, die gegenüber dem Bediener B während dessen Berührung der Handhabe 3 elektrisch isoliert angeordnet ist. Es sind mehrere, insbesondere sich gleichmäßig über den Drehverstellungsbereich der Handhabe 3 verteilende Stellungen vorgesehen, von denen jeweils eine mögliche Stellung in den Figuren gezeigt ist, und bei der jeweils ein erster Abschnitt 8a der Koppelelektrodenanordnung 8 benachbart zu einer ersten Elektrode 5a des Arrays angeordnet ist, um so eine kapazitive Kopplung zwischen erstem Abschnitt 8a und und erster Elektrode 5a zu erreichen, und wenigstens ein mit dem ersten Abschnitt 8a elektrisch über den Leiterabschnitt 8c verbundener, zweiter Abschnitt 8b der Koppelelektrodenanordnung benachbart zu einer sich von der ersten Elektrode 5a unterscheidenden, zweiten Elektrode 5d des Arrays angeordnet ist, um eine kapazitive Kopplung zwischen zweitem Abschnitt 8b und zweiter Elektrode 5d zu erreichen. Dabei ist die Auswerteinheit 12 ausgebildet, ein von der ersten Elektrode 5a ausgehendes erstes Messfeld zu erzeugen und die zweite Elektrode 5d mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial V₀ zu beaufschlagen, um mittels der zwischen der zweiten Elektrode 5d und dem zweiten Abschnitt 8b bestehenden kapazitiven Kopplung und mittels der elektrischen Verbindung 8c zu dem ersten Abschnitt 8a das von der ersten Elektrode 5a ausgehende erste Messfeld zu beeinflussen. Weiterhin ist die Auswerteinheit 12 ausgebildet, ein von der zweiten Elektrode 5d ausgehendes zweites Messfeld zu erzeugen und die erste Elektrode 5a mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial V₀ zu beaufschlagen, um mittels der zwischen der ersten Elektrode 5a und dem ersten Abschnitt 8a bestehenden kapazitiven Kopplung und mittels der elektrischen Verbindung 8c zu dem zweiten Abschnitt 8b das von der zweiten Elektrode 5d ausgehende zweite Messfeld zu beeinflussen.
Dadurch, dass die elektronische Auswerteinheit 12 ausgebildet ist, die jeweiligen Messfeldbeeinflussungen zu detektieren, wird eine doppelte und redundante Stellungsinformation für die jeweilige Stellung der Handhabe 3 erhalten. Das erfindungsgemäße Prinzip wird nochmals anhand einer weiteren, in 2 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Diese unterscheidet sich im Wesentlichen von der in 1 gezeigten Ausführungsform, dass die Koppelelektrodenanordnung 8 nicht nur einen sondern zwei zweite Abschnitte 8b aufweist, die über mehrere Leiterabschnitte 8c elektrisch leitend untereinander und mit dem ersten Abschnitt 8a der Koppelelektrodenanordnung 8 in Verbindung stehen. Dabei ist die Auswerteinheit 12 ausgebildet, ein von wenigstens der ersten Elektrode 5a ausgehendes erstes Messfeld mittels des Potenzials V₁ zu erzeugen und die zweiten Elektroden 5b bis 5e mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial V₀ zu beaufschlagen, um mittels der zwischen den zweiten Elektroden 5b bis 5e, insbesondere zwischen den jeweiligen nächstbenachbarten zweiten Elektroden 5c 5d, und dem jeweiligen zweiten Abschnitt 8b bestehenden, kapazitiven Kopplung und mittels der elektrischen Verbindungen 8c zu dem ersten Abschnitt 8a das von der ersten Elektrode 5a herrührende erste Messfeld zu beeinflussen. Weiterhin ist die Auswerteinheit 12 ausgebildet, ein von einer der zweiten Elektroden 5c 5d ausgehendes zweites Messfeld mittels des Potenzials V₁ zu erzeugen und die erste Elektrode 5a mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial V₀ zu beaufschlagen, um mittels der zwischen der ersten Elektrode 5a und dem ersten Abschnitt 8a bestehenden, kapazitiven Kopplung und mittels der elektrischen Verbindungen 8c zu dem zweiten Abschnitt 8b das von der einen zweiten Elektrode 5c 5d herrührende zweite Messfeld zu beeinflussen.
Dadurch, dass die elektronische Auswerteinheit 12 ausgebildet ist, die jeweilige Messfeldbeeinflussung und damit dessen Veränderung zu detektieren, wird wiederum eine doppelte und redundante Stellungsinformation betreffend die Handhabe 3 erhalten.
3 ist eine zu 2 gehörige Schnittdarstellung, Diese dient im Wesentlichen der Veranschaulichung der Koppelektrodenanordnung 8, die vollständig an der Handhabe 3 befestigt ist und damit mitbewegt wird. Der der ersten Elektrode 5a über den lichten Abstand Δa gegenüberliegende, erste Abschnitt 8a der Koppelelektrodenanordnung 8 weist eine Fläche F_a bezogen auf eine zur Detektionsfläche 10 bezogene Ebene auf, die kleiner ist als die Fläche F_b des zweiten Abschnitts 8b bezogen auf dieselbe Ebene und ist damit auch kleiner als die Gesamtheit der Flächen F_b beider zweiter Abschnitte 8b. Der lichte Abstand Δa zwischen Detektionsfläche 10 und zweitem Abschnitt 8b und der lichte Abstand Δb zwischen Detektionsfläche 10 und erstem Abschnitt 8a ist jeweils kleiner als ein Minimalabstand von 0,1 mm. Die leitende Verbindung zwischen den zweiten Abschnitten 8b und dem ersten Abschnitt 8a der Koppelektrodenanordnung 8 ist durch mehrere elektrische Leiterabschnitte 8c realisiert, die, wie durch den ohmschen Widerstand R dargestellt, im Allgemeinen verlustbehaftet sind. Die Detektionseinrichtung 2 weist ein obere, transparente und die Detektionsfläche 10 ausbildende Deckschicht 2a, eine das Array von Elektroden ausbildende transparente Schicht 2b und eine darunter angeordnete elektronische Pixelmatrixanzeigeschicht 2c auf.
In den 4a und 4b sind die Ersatzschaltbilder dargestellt, anhand derer die Funktion der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung 1 nochmals beschrieben wird. Dabei handelt es sich bei der in 4a gezeigten Ausführungsform um eine Detektionseinrichtung 2 um eine solche im self-capacitance Aufbau zu einem Zeitpunkt einer Messfelderzeugung durch Elektrode 5a. Hierbei wird das erste elektrische Messfeld lediglich durch Beaufschlagung der ersten Elektrode 5a mit dem Potenzial V₁ erzeugt. Ebenso erfolgt die kapazitive Kopplung zwischen zweiter Elektrode 5c und zweitem Abschnitt 8b der Koppelelektrodenanordnung 8, so dass über den Leiterabschnitt 8c der erste Abschnitt 8a beladen wird, um das ausschließlich durch die erste Elektrode 5a erzeugte Messfeld zu beeinflussen. Bei der in 4b gezeigten Ausführungsform ist die Detektionseinrichtung 2 im mutual-capacitance Aufbau ausgeführt zu einem Zeitpunkt einer Messfelderzeugung durch Elektrode 5a. D.h. sowohl der ersten, mit dem Potenzial V₁ beaufschlagten Elektrode 5a ist eine Gegenelektrode mit dem Gegenpotenzial E₁ zugeordnet, wobei sich zwischen diesen das Messfeld ausbildet. Ebenso ist der zweiten Elektrode 5c eine mit dem Potenzial E₀ beaufschlagte Gegenelektrode zugeordnet und in das zwischen diesen ausgebildete Feld, auch Koppelfeld genannt, wird der zweite Abschnitt 8b der Koppelelektrodenanordnung 8 eingekoppelt.
In 5 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der im Unterschied zu den Ausführungsformen der 1 bis 4b die Koppelelektrodenanordnung 8 eben nicht vollständig mit der Handhabe 3 synchron mitbewegt wird, sondern nur teilweise. Der ruhende Teil der Koppelelektrodenanordnung 8 weist mehrere, für jede zu detektierende Stellung vorgesehene, bezüglich der Detektionsfläche 10 ruhende, zur Detektionsfläche 10 sich im Wesentlichen orthogonal erstreckende und zueinander elektrisch zueinander isolierte Leiterabschnitte 8d auf, deren Stirnflächen einerseits einer den Elektroden 5a, 5d der Detektionseinrichtung 2 nächstbenachbart angeordnet sind und deren gegenüberliegende Stirnfläche bei entsprechender Stellung der Handhabe 2 nächstbenachbart dem an der Handhabe befestigten Teil der Koppelelektrodenanordnung 8 zugewandt ist. Damit bildet sich bei entsprechender Stellung der Handhabe 3 jeweils eine kapazitive Kopplung 15a und 15b zwischen dem ruhenden Teil 8d der Koppelelektrodenanordnung 8 und dem bewegten Teil 8c der Koppelektrodenanordnung 8 aus. Alternativ könnte diese kapazitive Kopplung 15a, 15b durch eine Schleifkontaktierung, also eine elektrisch leitende Kontaktierung, realisiert sein.
Für die beiden möglichen Bauweisen der Detektionseinrichtung 4, nämlich betreffend den self-capacitance Aufbau ist in 6a und betreffend den mutual capacitance Aufbau ist in 6b das entsprechende Ersatzschaltbild gezeigt, welches sich lediglich durch die kapazitiven Kopplungen 15a und 15b und die zusätzlichen Kapazitäten C₁₁ und C₀₁ von den Ersatzschaltbildern der 4a und 4b unterscheidet.

Claims

Eingabevorrichtung (1) aufweisend: eine kapazitive Detektionseinrichtung (2), welche eine Detektionsfläche (10) unter Ausbildung eines der Detektionsfläche (10) zugeordneten Arrays von Elektroden (5a bis 5g) aufweist; eine elektrisch mit den Elektroden (5a bis 5g) verbundene, elektronische Auswerteinheit (12), um mittels des Arrays von Elektroden (5a bis 5g) ein zugehöriges Array von elektrischen Messfeldern zur ortsauflösenden Detektion einer kapazitiven Beeinflussung auf der Detektionsfläche (10) auszubilden; eine Handhabe (3), die entlang eines Stellwegs beweglich auf der Detektionsfläche (10) angeordnet ist, um eine Bedieneingabe mittels Bewegung durch einen Bediener (B) vorzunehmen; eine wenigstens teilweise mit der Handhabe (3) mitbewegte Koppelelektrodenanordnung (8), die gegenüber dem Bediener (B) während dessen Berührung der Handhabe (3) elektrisch isoliert angeordnet ist und wenigstens eine Stellung der Handhabe (3) vorgesehen ist, bei der ein erster Abschnitt (8a) der Koppelelektrodenanordnung (8) benachbart zu einer ersten Elektrode (5a) des Arrays angeordnet ist, um eine kapazitive Kopplung zwischen erstem Abschnitt (8a) und erster Elektrode (5a) zu erreichen und wenigstens ein mit dem ersten Abschnitt (8a) elektrisch verbundener, zweiter Abschnitt (8b) der Koppelelektrodenanordnung (8) benachbart zu einer sich von der ersten Elektrode (5a) unterscheidenden, zweiten Elektrode (5c, 5d) des Arrays angeordnet ist, um eine kapazitive Kopplung zwischen zweitem Abschnitt (8b) und zweiter Elektrode (5c, 5d) zu erreichen; wobei die Auswerteinheit (12) ausgebildet ist, in einem ersten Messschritt ein von wenigstens der ersten Elektrode (5a) ausgehendes erstes Messfeld zu erzeugen und die zweite Elektrode (5c, 5d) mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial (V₀) zu beaufschlagen, um mittels der kapazitiven Kopplung und der durch die Koppelektrodenanordnung (8) bereitgestellten elektrischen Verbindung zu dem ersten Abschnitt (8a) das erste Messfeld zu beeinflussen; wobei die Auswerteinheit (12) ausgebildet ist, in einem zweiten Messschritt ein von der zweiten Elektrode (5c, 5d) ausgehendes zweites Messfeld zu erzeugen und die erste Elektrode (5a) mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial (V₀) zu beaufschlagen, um mittels der kapazitiven Kopplung und der durch die Koppelektrodenanordnung (8) bereitgestellten elektrischen Verbindung zu dem zweiten Abschnitt (8b) das zweite Messfeld zu beeinflussen; wobei die elektronische Auswerteinheit (12) ferner ausgebildet ist, sowohl die Beeinflussung des ersten Messfeldes als auch die Beeinflussung des zweiten Messfeldes zu ermitteln und einem ersten und zweiten Detektionsergebnis zuzuordnen und aus erstem und/oder zweitem Detektionsergebnis eine Stellungs- und/oder Bewegungsinformation der Handhabe (3) zu erhalten und auszugeben.
Eingabevorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Abstand (Δb) zwischen Detektionsfläche (10) und zweitem Abschnitt (8b) und der Abstand (Δa) zwischen Detektionsfläche (10) und erstem Abschnitt (8a) jeweils kleiner als ein Minimalabstand von 1mmist
Eingabevorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Abstand in einer zur Detektionsfläche (10) orthogonalen Richtung zwischen erstem Abschnitt (8a) und zweitem Abschnitt (8b) mindestens zweimal so groß ist wie der Minimalabstand.
Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Abschnitt (8b) oder die Gesamtheit der zweiten Abschnitte (8b) eine Fläche (F_b) bezogen auf eine zur Detektionsfläche (10) parallele Ebene aufweist, die größer ist als die Fläche (F_a) des ersten Abschnitts (8a) bezogen auf dieselbe Ebene.
Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder die zweiten Abschnitte (8b) mit dem ersten Abschnitt (8a) über einen oder mehrere Leiterabschnitte (8c) der Koppelelektrodenanordnung (8) elektrisch miteinander verbunden sind, der oder die weiter zur Detektionsfläche (10) beabstandet sind, als der erste Abschnitt (8a) und als der zweite Abschnitt (8b).
Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabe um eine zur Detektionsfläche (10) orthogonale Drehachse (10) beweglich an der Detektionsfläche (10) gelagert ist,
Eingabevorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei mehrere zweite Abschnitte (8b) vorgesehen sind, die um die Drehachse (D) verteilt angeordnet sind.
Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt (8a) und der zweite Abschnitt (8b) in einer gemeinsamen, zur Detektionsfläche (10) parallelen Ebene angeordnet sind.
Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteinheit (12) ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer zeitlich unmittelbar vorhergehenden Stellungsdetektion die dem zweiten Abschnitt (8b) nächstbenachbarte zweite Elektroden (5c, 5d) zu ermitteln, um diese ermittelte, zweite Elektrode (5c, 5d) mit dem vorgegebenen elektrischen Potenzial (V₀) zu beaufschlagen.
Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils mehrere erste, selektiv durch die Auswerteinheit (12) kontaktierbare Elektroden (5a) und mehrere zweite, selektiv durch die Auswerteinheit (12) kontaktierbare Elektroden (5c, 5d) vorgesehen und so angeordnet sind, dass mehrere Stellungen entlang des Stellweges der Handhabe (3) bei entsprechender Stellung der Handhabe (3) durch die Auswerteinheit (12) detektierbar sind.
Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die kapazitive Detektionseinrichtung (2) ein Touchpad oder ein Touchscreen ist.
Verwendung der Eingabevorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug.
Verfahren zur Stellungsauswertung einer Handhabe (3) einer Eingabevorrichtung (1) mit den folgenden Schritten: Bereitstellen der Eingabevorrichtung (1) mit einer kapazitiven Detektionseinrichtung (2), welche eine Detektionsfläche (10) unter Ausbildung eines der Detektionsfläche (10) zugeordneten Arrays von Elektroden (5a bis 5g), mit einer elektrisch mit den Elektroden (5a bis 5g) verbundenen, elektronischen Auswerteinheit (12), um mittels des Arrays von Elektroden (5a bis 5g) ein zugehöriges Array von elektrischen Messfeldern zur ortsauflösenden Detektion einer kapazitiven Beeinflussung auf der Detektionsfläche (10) auszubilden, sowie mit einer Handhabe (3), die entlang eines Stellweges beweglich auf der Detektionsfläche (10) angeordnet ist, um eine Bedieneingabe bei Bewegung durch einen Bediener (B) vorzunehmen, mit einer wenigstens teilweise mit der Handhabe (3) mitbewegten Koppelelektrodenanordnung (8), die gegenüber dem Bediener (B) während dessen Berührung der Handhabe (3) elektrisch isoliert angeordnet ist und wenigstens eine Stellung der Handhabe (3) vorgesehen ist, bei der ein erster Abschnitt (8a) der Koppelelektrodenanordnung (8) benachbart zu einer ersten Elektrode (5a) des Arrays angeordnet ist, um eine kapazitive Kopplung zwischen erstem Abschnitt (8a) und erster Elektrode (5a) zu ermöglichen, und wenigstens ein mit dem ersten Abschnitt (8a) elektrisch verbundener, zweiter Abschnitt (8b) der Koppelelektrodenanordnung (8) benachbart zu einer sich von der ersten Elektrode (5a) unterscheidenden, zweiten Elektrode (5c, 5d) des Arrays angeordnet ist, um eine kapazitive Kopplung zwischen zweitem Abschnitt (8b) und zweiter Elektrode (5c, 5d) zu ermöglichen; Erzeugen eines von der ersten Elektrode (5a) ausgehenden ersten elektrischen Messfeldes mittels der Auswerteinheit (12) und Beaufschlagen der zweiten Elektrode (5c, 5d) mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial (V₀) mittels der Auswerteinheit (12) in einem ersten Messschritt, um mittels der kapazitiven Kopplung und der durch die Koppelektrodenanordnung (8) bereitgestellten elektrischen Verbindung zu dem ersten Abschnitt (8a) das Messfeld zu beeinflussen; Erzeugen eines von der zweiten Elektrode (5c, 5d) ausgehenden zweiten elektrischen Messfeldes mittels der Auswerteinheit (12) und Beaufschlagen der ersten Elektrode (5a) mit einem vorgegebenen, elektrischen Potenzial (V₀) mittels der Auswerteinheit (12) in einem zweiten Messschritt, um mittels der kapazitiven Kopplung und der durch die Koppelektrodenanordnung (8) bereitgestellten elektrischen Verbindung zu dem zweiten Abschnitt (8b) das Messfeld zu beeinflussen; Ermitteln der Beeinflussung des ersten Messfeldes und der Beeinflussung des zweiten Messfelds mittels der Auswerteinheit (12) und Bereitstellen eines zugehörigen ersten und zweiten Detektionsergebnisses; Bestimmung einer Stellungs- und/oder Bewegungsinformation der Handhabe (3) durch die Auswerteinheit (12) aus erstem und/oder zweitem Detektionsergebnis.
Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, mit einem dem Beaufschlagen zeitlich vorhergehenden Selektionsschritt, bei dem in Abhängigkeit einer zeitlich unmittelbar vorhergehenden Stellungsdetektion die dem zweiten Abschnitt (8b) benachbarte, zweite Elektroden (5c, 5d) ermittelt wird, um im nachfolgenden Beaufschlagungsschritt diese ermittelte, zweite Elektrode (5c, 5d) mit dem vorgegebenen elektrischen Potenzial (Vo) zu beaufschlagen.