DE102019204058A1 - Force measuring device and method for determining a force exerted on a movable surface element of a vehicle component - Google Patents
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Abstract
Der hier vorgestellte Ansatz betrifft eine Kraftmessvorrichtung (160) zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement (140) einer Fahrzeugkomponente (130) ausgeübten Kraft (F). Die Kraftmessvorrichtung (160) umfasst eine Feder (230), die eine Vorspannung zwischen dem beweglichen Oberflächenelement (140) und einem Gehäuseelement (225) der Fahrzeugkomponente (130) ausübt. Ferner umfast die Kraftmessvorrichtung (160) einen berührungslos messenden Abstandsensor (215) zur Erfassung des Abstands (220) zwischen dem Oberflächenelement (140) und dem Gehäuseelement (225). Schließlich umfasst die Kraftmessvorrichtung (160) eine Auswerteeinheit (240), die ausgebildet ist, um die auf das Oberflächenelement (140) ausgeübte Kraft (F) unter Verwendung eines Parameter der Feder (230) und einem von dem Abstandsensor (215) gemessenen Abstand (220) zwischen dem Oberflächenelement (140) und dem Gehäuseelement (225) zu ermitteln. The approach presented here relates to a force measuring device (160) for determining a force (F) exerted on a movable surface element (140) of a vehicle component (130). The force measuring device (160) comprises a spring (230) which exerts a preload between the movable surface element (140) and a housing element (225) of the vehicle component (130). The force measuring device (160) further comprises a contactless measuring distance sensor (215) for detecting the distance (220) between the surface element (140) and the housing element (225). Finally, the force measuring device (160) comprises an evaluation unit (240), which is designed to measure the force (F) exerted on the surface element (140) using a parameter of the spring (230) and a distance measured by the distance sensor (215) ( 220) to be determined between the surface element (140) and the housing element (225).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftmessvorrichtung sowie auf ein Verfahren zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement einer Fahrzeugkomponente ausgeübten Kraft gemäß den Hauptansprüchen.The present invention relates to a force measuring device and to a method for determining a force exerted on a movable surface element of a vehicle component according to the main claims.
In modernen Fahrzeugen werden oftmals Fahrzeugkomponenten verbaut, die für einen Benutzer diese Fahrzeugkomponenten sehr einfach und intuitiv zu bedienen sein sollen. Viele dieser Fahrzeugkomponenten haben dabei eine berührungsempfindliche Bedienoberfläche (Touchscreen), bei der eine Bedieneingabe anhand einer Kraft erfasst werden soll, welche auf diese Bedienoberfläche ausgeübt wird. Um nun diese Kraft möglichst präzise und genau messen zu können, sind Sensoren erforderlich, die eine möglichst geringe Reibung aufweisen und somit geringe Störung der zu messenden Kraft bewirken.In modern vehicles, vehicle components are often installed that are intended to be very easy and intuitive for a user to operate these vehicle components. Many of these vehicle components have a touch-sensitive user interface (touchscreen) in which an operator input is to be recorded using a force that is exerted on this user interface. In order to be able to measure this force as precisely and precisely as possible, sensors are required that have the lowest possible friction and thus cause little disruption of the force to be measured.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Kraftmessvorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement einer Fahrzeugkomponente ausgeübten Kraft gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention creates an improved force measuring device and an improved method for determining a force exerted on a movable surface element of a vehicle component according to the main claims. Advantageous refinements result from the subclaims and the following description.
Es wird vorliegend eine Kraftmessvorrichtung zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement einer Fahrzeugkomponente ausgeübten Kraft vorgestellt, wobei die Kraftmessvorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
- eine Feder, die eine Vorspannung zwischen dem beweglichen Oberflächenelement und einem Gehäuseelement der Fahrzeugkomponente ausübt;
- einen berührungslos messenden Abstandsensor zur Erfassung des Abstands zwischen der Oberflächenelement und dem Gehäuseelement; und eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, um die auf das Oberflächenelement ausgeübte Kraft unter Verwendung eines Parameter der Feder und einem von dem Abstandsensor gemessenen Abstand zwischen dem Oberflächenelement und dem Gehäuseelement zu ermitteln.
- a spring that applies a bias between the movable surface member and a housing member of the vehicle component;
- a contactless measuring distance sensor for detecting the distance between the surface element and the housing element; and an evaluation unit which is designed to determine the force exerted on the surface element using a parameter of the spring and a distance between the surface element and the housing element measured by the distance sensor.
Unter einem Oberflächenelement kann vorliegend ein Bedienoberflächenelement einer solchen Fahrzeugkomponente verstanden werden. Das Oberflächenelement kann hierbei noch weitere Komponenten wie beispielsweise eine Leiterplatte oder Komponenten zur Auswertung von Signalen oder Ansteuerung von weiteren Komponenten des Fahrzeugs umfassen, die beispielsweise an dem Oberflächenelement oder der Leiterplatte befestigt sind. Das (Bedien-) Oberflächenelement kann beweglich in Bezug auf ein unter dem (Bedien-) Oberflächenelement angeordnetes Gehäuseelement verbunden sein. Das Gehäuseelement kann fix oder starr mit weiteren Komponenten des Fahrzeugs verbunden sein, sodass eine auf das Bedienoberflächenelement ausgeübte Kraft das Oberflächenelement in Bezug zum Gehäuseelement bewegen oder verschieben kann. Unter einem Abstandsensor kann vorliegend ein Sensor verstanden werden, der eine Entfernung zwischen dem Oberflächenelement (oder einer mit der (Bedien-)Oberflächenelement verbundenen Komponente) und dem Gehäuseelement erfassen kann. Hierbei arbeitet der Abstandsensor berührungslos, beispielsweise über kapazitive oder induktive Kopplung oder über eine optische Erfassung oder Messung des Abstands zwischen dem Oberflächenelement und dem Gehäuseelement. Unter einem Parameter der Feder kann beispielsweise eine Federkonstante verstanden werden.In the present case, a surface element can be understood as a user interface element of such a vehicle component. The surface element can include further components such as a circuit board or components for evaluating signals or controlling further components of the vehicle, which are attached to the surface element or the circuit board, for example. The (operating) surface element can be movably connected with respect to a housing element arranged below the (operating) surface element. The housing element can be connected to other components of the vehicle in a fixed or rigid manner, so that a force exerted on the user interface element can move or displace the surface element in relation to the housing element. In the present case, a distance sensor can be understood to be a sensor which can detect a distance between the surface element (or a component connected to the (operating) surface element) and the housing element. Here, the distance sensor works without contact, for example via capacitive or inductive coupling or via optical detection or measurement of the distance between the surface element and the housing element. A spring constant can, for example, be understood as a parameter of the spring.
Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass bei Kenntnis der Eigenschaften der Feder und der Veränderung des Abstands zwischen der beweglichen Oberflächenelement und dem Gehäuseelement sehr einfach und präzise ein Rückschluss darauf gezogen werden kann, welche Kraft tatsächlich auf die Oberflächenelement eingewirkt hat. Durch die berührungslos erfasste Entfernung zwischen der Oberflächenelement und im Gehäuseelement lässt sich aufgrund der Vermeidung einer bei einer Messung aufgetretenen Reibung ferner die auf das Oberflächenelement einwirkende Kraft sehr präzise und störungsfrei bestimmen.The approach presented here is based on the knowledge that with knowledge of the properties of the spring and the change in the distance between the movable surface element and the housing element, a conclusion can be drawn very easily and precisely about the force actually acting on the surface element. Due to the contactlessly detected distance between the surface element and in the housing element, the force acting on the surface element can also be determined very precisely and without interference, due to the avoidance of friction that occurs during a measurement.
Von Vorteil ist einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der der Abstandsensor als ein kapazitiv messender Sensor und/oder ein induktiv messender Sensor ausgebildet ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das kapazitive oder induktive Messprinzip sehr präzise Ergebnisse in Bezug auf eine Abstandsmessung liefern.An embodiment of the approach presented here is advantageous in which the distance sensor is designed as a capacitively measuring sensor and / or an inductively measuring sensor. Such an embodiment offers the advantage that the capacitive or inductive measuring principle delivers very precise results with regard to a distance measurement.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann der Abstandsensor zumindest teilweise als Planarspule ausgebildet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, die für das betreffende Messverfahren erforderlichen Komponenten technisch sehr einfach herstellen oder bereitstellen zu können, sodass eine kostengünstige und dennoch präzise messende Kraftmessvorrichtung geschaffen werden kann.According to another embodiment of the approach proposed here, the distance sensor can be at least partially designed as a planar coil. Such an embodiment offers the advantage of being able to manufacture or provide the components required for the relevant measuring method in a technically very simple manner, so that a cost-effective and yet precisely measuring force measuring device can be created.
Denkbar ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Feder zumindest einen Teil des Abstandsensors bildet und/oder bei der die Feder zumindest teilweise Metall aufweist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil der Schaffung einer Möglichkeit für eine sehr kompakte und kleine Bauform der Kraftmessvorrichtung, wobei ferner eine effiziente Ausnutzung von Materialeigenschaften sowohl für die Funktion der Feder als auch für die Funktion des Abstandsensors ermöglicht wird.An embodiment of the approach proposed here is also conceivable in which the spring forms at least part of the distance sensor and / or in which the spring is at least partially metal. Such an embodiment offers the advantage of creating a possibility for a very large number of people compact and small design of the force measuring device, whereby an efficient use of material properties is made possible both for the function of the spring and for the function of the distance sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann die Feder im Bereich des Abstandsensors an dem Gehäuseelement kontaktiert sein und/oder zumindest ein Teil des Abstandsensors zwischen einem Kontaktbereich der Feder an dem Oberflächenelement und einem Rand des Oberflächenelements ausgebildet sein. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, die Federwirkung möglichst nahe im Bereich des Abstandsensors ausüben zu können, sodass möglichst geringe Fehler bei der Ermittlung der auf die Oberflächenelement wirkenden Kraft unter Verwendung des mit dem Abstandsensor gemessenen Abstands zwischen dem Oberflächenelement und dem Gehäuseelement verursacht werden.According to a further embodiment of the approach presented here, the spring can be contacted in the area of the distance sensor on the housing element and / or at least part of the distance sensor can be formed between a contact area of the spring on the surface element and an edge of the surface element. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage of being able to exert the spring effect as close as possible in the area of the distance sensor, so that the smallest possible error when determining the force acting on the surface element using the distance between the surface element and the housing element measured with the distance sensor caused.
Technisch besonders einfach und kostengünstig ausgeführt werden kann eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem die Feder als Blattfeder ausgebildet ist.An embodiment of the approach presented here in which the spring is designed as a leaf spring can be carried out in a technically particularly simple and cost-effective manner.
Besonders günstig ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der das Oberflächenelement mit einer Leiterplatte verbunden ist, welche die Auswerteeinheit umfasst und/oder auf welcher zumindest ein Teil des Abstandsensors und/oder der Feder angeordnet oder ausgebildet ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, für die Funktion der Kraftmessvorrichtung erforderliche Komponenten auf geringem Bauraum und/oder technisch sehr einfach anordnen zu können, ohne die Funktion dieser Komponenten zu beeinträchtigen.An embodiment of the approach presented here is also particularly favorable in which the surface element is connected to a printed circuit board which comprises the evaluation unit and / or on which at least part of the distance sensor and / or the spring is arranged or formed. Such an embodiment offers the advantage of being able to arrange components required for the function of the force measuring device in a small installation space and / or in a technically very simple manner, without impairing the function of these components.
Um beispielsweise auch einem Benutzer einer Fahrzeugkomponente eine haptische Rückmeldung über die Erkennung der Kraft geben zu können, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes ferner ein Aktor vorgesehen sein, um zumindest einen Teilbereich des Oberflächenelement aktiv zu bewegen. Auch kann durch einen solchen Aktor eine oder mehrere unterschiedliche Kraftdruckschwellen realisiert sein, sodass dem Nutzer der Fahrzeugkomponente bereits während dem Ausüben des Drucks auf das Oberflächenelement eine Information wie beispielsweise eine korrekte Erfassung der auf die Oberflächenelement ausgeübten Kraft signalisiert werden kann.In order, for example, to also be able to give a user of a vehicle component haptic feedback about the detection of the force, an actuator can furthermore be provided according to a further embodiment of the approach presented here in order to actively move at least a partial area of the surface element. One or more different force pressure thresholds can also be implemented by such an actuator, so that information such as correct detection of the force exerted on the surface element can be signaled to the user of the vehicle component while the pressure is being exerted on the surface element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann ferner eine zweite Feder vorgesehen sein, die eine Vorspannung zwischen dem beweglichen Oberflächenelement und dem Gehäuseelement der Fahrzeugkomponente ausübt. Auch kann ein zweiter berührungslos messender Abstandsensor zur Erfassung des Abstands zwischen dem Oberflächenelement und dem Gehäuseelement vorgesehen sein, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, um die auf das Oberflächenelement ausgeübte Kraft unter Verwendung eines Parameter der zweiten Feder und einem von dem zweiten Abstandsensor gemessenen zweiten Abstand zwischen dem Oberflächenelement und dem Gehäuseelement zu ermitteln. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, an mehreren unterschiedlichen Positionen den Abstand der Oberflächenelements zum Gehäuseelement erfassen zu können, sodass beispielsweise eine zweidimensionale Erfassung der Kraft auf die Oberflächenelement möglich wird. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise auch einen Muster oder Weg erfassen, in welchem die Kraft auf das Oberflächenelement ausgeübt wird, beispielsweise über welchen Weg ein Finger eines Nutzers der Fahrzeugkomponente über das Oberflächenelement geführt wird.According to a further embodiment of the approach proposed here, a second spring can furthermore be provided which exerts a pretension between the movable surface element and the housing element of the vehicle component. A second contactless measuring distance sensor can also be provided for detecting the distance between the surface element and the housing element, the evaluation unit being designed to measure the force exerted on the surface element using a parameter of the second spring and a second distance measured by the second distance sensor to determine the surface element and the housing element. Such an embodiment offers the advantage of being able to detect the distance between the surface element and the housing element at several different positions, so that, for example, a two-dimensional detection of the force on the surface element is possible. In this way, for example, a pattern or path in which the force is exerted on the surface element can also be recorded, for example the path over which a finger of a user of the vehicle component is guided over the surface element.
Besonders vorteilhaft ist ferner eine Ausführungsform, bei der der Aktor zwischen dem Abstandsensor und dem zweiten Abstandsensor angeordnet ist und/oder wobei Aktor zwischen der Feder und der zweiten Feder angeordnet ist. Eine solche Ausführungsform bietet einerseits eine sehr kompakte Bauweise der Kraftmessvorrichtung als auch andererseits eine sehr präzise Möglichkeit zur Messung der auf die Oberflächenelement ausgeübten Kraft bei gleichzeitiger Möglichkeit des Betriebs des Aktors, der dann eine aktiv ausgeübte Kraft auch gleichmäßig auf den Abstandsensor und den zweiten Abstandsensor verteilt und somit möglicherweise auftretende Messfehler gering hält oder ganz vermeidet.An embodiment is also particularly advantageous in which the actuator is arranged between the distance sensor and the second distance sensor and / or wherein the actuator is arranged between the spring and the second spring. Such an embodiment offers, on the one hand, a very compact design of the force measuring device and, on the other hand, a very precise possibility of measuring the force exerted on the surface element with the simultaneous possibility of operating the actuator, which then distributes an actively exerted force evenly between the distance sensor and the second distance sensor and thus minimizes or completely avoids any measurement errors that may occur.
Die Vorteile des hier vorgestellten Ansatzes lassen sich auch erreichen, wenn gemäß einer Ausführungsform ein Verfahren zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement einer Fahrzeugkomponente ausgeübten Kraft unter Verwendung einer Variante einer hier vorgestellten Kraftmessvorrichtung implementiert wird. Das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform umfasst einen Schritt des Einlesens eines Abstands zwischen dem Oberflächenelement und dem Gehäuseelement und einen Schritt des Ermittelns der auf das Oberflächenelement ausgeübten Kraft unter Verwendung des Abstands und eines Parameters der Feder.The advantages of the approach presented here can also be achieved if, according to one embodiment, a method for determining a force exerted on a movable surface element of a vehicle component is implemented using a variant of a force measuring device presented here. The method according to this embodiment comprises a step of reading in a distance between the surface element and the housing element and a step of determining the force exerted on the surface element using the distance and a parameter of the spring.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes wird eine Auswerteeinheit vorgestellt, die ausgebildet ist, um die Schritte des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.According to a further embodiment of the approach presented here, an evaluation unit is presented which is designed to execute and / or control the steps of the method presented here in appropriate units.
Eine solche Auswerteeinheit kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Auswerteeinheit kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Auswerteeinheit umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.Such an evaluation unit can be an electrical device that processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals as a function thereof. The Evaluation unit can have one or more suitable interfaces which can be designed in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware design, the interfaces can, for example, be part of an integrated circuit in which the functions of the evaluation unit are implemented. The interfaces can also be separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Auswerteeinheit ausgeführt wird.A computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous if the program is on a computer or an evaluation unit is performed.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Kraftmessvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen Teil der Fahrzeugkomponente, die ein Ausführungsbeispiel einer Kraftmessvorrichtung aufweist; -
3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement einer Fahrzeugkomponente ausgeübten Kraft unter Verwendung einer Varianten einer hier vorgestellten Kraftmessvorrichtung; und -
4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Auswerteeinheit.
-
1 a schematic representation of a vehicle with a force measuring device according to an embodiment; -
2 a schematic cross-sectional view through part of the vehicle component having an embodiment of a force measuring device; -
3 a flowchart of an embodiment of a method for determining a force exerted on a movable surface element of a vehicle component using a variant of a force measuring device presented here; and -
4th a block diagram of an embodiment of an evaluation unit.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, identical or similar reference symbols are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, a repeated description of these elements being dispensed with.
Denkbar ist jedoch auch, dass die hier dargestellte Fahrzeugkomponente
Für diese Kraftmessvorrichtung
Um nun die vorstehend genannten Nachteile einer reibungsbehafteten Krafterkennung überwinden zu können, wird gemäß dem hier vorgeschlagenen Ansatzes eine Verbesserung der Fahrzeugkomponente
Weiterhin ist eine Feder
Um nun die vorstehend genannten Nachteile in Bezug den mangelnden Komfort beziehungsweise die ungenaue Erfassung der Kraft F, die durch den Finger
Die Kraftmessvorrichtung
Die Feder
Weiterhin ist gemäß dem in der
Gemäß dem in der
Besonders günstig ist es, wenn gemäß dem in der
Denkbar ist weiterhin auch, dass die Auswerteeinheit
Zusammenfassend lässt sich ausführen, dass die Kraft auf das Bedienoberflächenelement (oder die Bedienoberfläche), die durch einen Benutzer oder durch die haptische Feedback-Funktion auf das Bedienoberflächenelement oder die Bedienoberfläche aufgebracht wird, berührungslos bzw. reibungslos gemessen werden sollte. Somit wird ausgeschlossen, dass die Kraftmessung keine zusätzlichen Störkräfte in das System einbringt. Die Kraftmessung ist hilfreich, da ab einer bestimmten Kraft des Benutzers die haptische Feedback-Funktion dem Benutzer ein haptisches Feedback seiner Eingabe vermitteln kann. Mit beispielsweise induktiven Wegsensoren bzw. Abstandsensoren lassen sich Abstände von elektrischen leitenden Metallen sehr gut bestimmen. Dieses Messverfahren weist im Vergleich zu anderen Messsystemen eine relativ große Auflösung und Genauigkeit auf. Zusätzlich können durch das induktive Messverfahren die Federn, die zur Lagerung des Bedienoberflächenelements verwendet werden, zusätzlich als Messobjekt der induktiven Wegsensorik verwendet werden. Des Weiteren lässt sich die Induktivität, die zur Messung benötigt wird, direkt auf schon einer vorhandenen Leiterplatte als Planarspule realisieren.In summary, it can be stated that the force on the user interface element (or the user interface) that is applied to the user interface element or the user interface by a user or by the haptic feedback function should be measured in a contactless or smooth manner. This prevents the force measurement from introducing any additional disruptive forces into the system. The force measurement is helpful because the haptic feedback function can give the user haptic feedback of his input from a certain force on the user. With inductive displacement sensors or distance sensors, for example, distances from electrically conductive metals can be determined very well. Compared to other measuring systems, this measuring method has a relatively high resolution and accuracy. In addition, thanks to the inductive measuring method, the springs that are used to mount the user interface element can also be used as a measuring object for the inductive displacement sensor. Furthermore, the inductance required for the measurement can be implemented directly on an existing circuit board as a planar coil.
Da sich im Produkt ebenfalls eine kapazitive Touchsensorik befindet, kann auch die Wegmessung des Bedienoberflächenelements als kapazitive Wegmessung ausgeführt werden. Dies hat den Vorteil dass die elektronischen Komponenten zur Auswertung der induktiven Wegsensorik entfallen könnten. Bei diesem Ansatz sollte aber noch berücksichtigt werden, ob eine solche Messung durch andere Anforderungen an das Produkt, wie funktionaler Sicherheit, im Konflikt steht, sodass gegebenenfalls auf eine alternative berührungslose Abstandsmessung zurückgegriffen werden kann.Since there is also a capacitive touch sensor system in the product, the path measurement of the user interface element can also be carried out as a capacitive path measurement. This has the advantage that the electronic components for evaluating the inductive displacement sensors could be omitted. With this approach, however, it should also be taken into account whether such a measurement is in conflict with other requirements for the product, such as functional safety, so that, if necessary, an alternative contactless distance measurement can be used.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The exemplary embodiments described and shown in the figures are selected only as examples. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or with regard to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps according to the invention can be repeated and carried out in a sequence other than that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature, this can be read in such a way that the exemplary embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first Has feature or only the second feature.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 110110
- Motorengine
- 120120
- Getriebetransmission
- 125125
- Räderbikes
- 130130
- FahrzeugkomponenteVehicle component
- 135135
- FahrzeuginsasseVehicle occupant
- 140140
- Bedienoberflächenelement, OberflächenelementUser interface element, UI element
- 142142
- AnsteuersignalControl signal
- 150150
- Infotainment-AnlageInfotainment system
- 160160
- Kraftmessvorrichtung Force measuring device
- 200200
- Platteplate
- 205205
- Fingerfinger
- 210210
- LeiterplatteCircuit board
- 215215
- AbstandsensorDistance sensor
- 220220
- Abstanddistance
- 225225
- GehäuseelementHousing element
- 230230
- Federfeather
- 240240
- AuswerteeinheitEvaluation unit
- 245245
- Signalsignal
- 215'215 '
- zweiter Abstandsensorsecond distance sensor
- 220'220 '
- zweiter Abstandsecond distance
- 230'230 '
- zweite Federsecond spring
- 245'245 '
- zweites Signal second signal
- 300300
- Verfahren zur zur Ermittlung einer auf ein bewegliches Oberflächenelement einer Fahrzeugkomponente ausgeübten KraftMethod for determining a force exerted on a movable surface element of a vehicle component
- 310310
- Schritt des EinlesensReading step
- 320320
- Schritt des ErmittelnsStep of determining
- 410410
- EinleseschnittstelleRead-in interface
- 420420
- Einheit zum ErmittelnUnit for determining
Claims (14)
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WO2020193524A1 (en) | 2020-10-01 |
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