DE102021125965A1 - Touch-sensitive input device - Google Patents

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DE102021125965A1
DE102021125965A1 DE102021125965.7A DE102021125965A DE102021125965A1 DE 102021125965 A1 DE102021125965 A1 DE 102021125965A1 DE 102021125965 A DE102021125965 A DE 102021125965A DE 102021125965 A1 DE102021125965 A1 DE 102021125965A1
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force sensor
force
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contact surface
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Masateru Kobayashi
Ingo Oliver Niemeyer
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MinebeaMitsumi Inc
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Abstract

Eine Eingabevorrichtung hat Kontaktfläche, einen Sensorrahmen (14) und ein rückseitiges Basisteil. Der Sensorrahmen (14) hat zwei Längsseiten (44) und zwei die Längsseiten (44) verbindende Kurzseiten (46). An jeder Längsseite (44) sind jeweils genau zwei Kraftsensoreinheiten (53) und an jeder Kurzseite (46) jeweils genau eine Kraftsensoreinheit (53) vorhanden. Die Anordnung der Kraftsensoreinheiten (53) ist so gewählt, dass jede Kraftsensoreinheiten (53) der Längsseiten (44) in einer Richtung parallel zu den Längsseiten einen Abstand S2,iund in einer Richtung parallel zur Kurzseite einen Abstand S1,izur jeweiligen Kraftsensoreinheit der nahen Kurzseite (46) aufweist. Ferner weist die betrachtete i-te Kraftsensoreinheit (53) der Längsseiten (44) einen Abstand S3,izur jeweils anderen Kraftsensoreinheit (53) derselben Längsseite (44) auf und das Verhältnis Ri= (S1,i+ S2,i) / S3,iliegt für jede der vier Kraftsensoreinheiten (53) der Längsseiten im Bereich von 0,7 bis 1,2.An input device has a contact surface, a sensor frame (14) and a rear base part. The sensor frame (14) has two long sides (44) and two short sides (46) connecting the long sides (44). There are exactly two force sensor units (53) on each long side (44) and exactly one force sensor unit (53) on each short side (46). The arrangement of the force sensor units (53) is selected such that each force sensor unit (53) on the long sides (44) is a distance S2,i in a direction parallel to the long sides and a distance S1,i in a direction parallel to the short side, to the respective force sensor unit on the near short side (46). Furthermore, the considered i-th force sensor unit (53) of the longitudinal sides (44) has a distance S3,i to the other force sensor unit (53) of the same longitudinal side (44) and the ratio Ri=(S1,i+S2,i)/S3,i for each of the four longitudinal side force sensor units (53) in the range of 0.7 to 1.2.

Description

Die Erfindung betrifft eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung.The invention relates to a touch-sensitive input device.

Bei solchen Eingabevorrichtungen wird ein Berühren der Eingabevorrichtung durch einen Benutzer erkannt und ein entsprechendes elektrisches Signal ausgegeben, beispielsweise an eine zentrale Steuerelektronik.With such input devices, touching of the input device by a user is detected and a corresponding electrical signal is output, for example to a central electronic control system.

Illustrative Beispiele für solche Eingabevorrichtungen sind Touchscreens (auch bekannt als Berührbildschirme), die mittels einer resistiven, einer kapazitiven oder einer induktiven Kontaktfläche eine Berührung durch den Benutzer erkennen und ein entsprechendes elektrisches (Berührungs-)Signal ausgeben, das zusätzlich Informationen über die Position der Berührung der Kontaktfläche umfasst.Illustrative examples of such input devices are touch screens (also known as touch screens), which use a resistive, a capacitive or an inductive contact surface to detect a user touch and emit a corresponding electrical (touch) signal that contains additional information about the position of the touch the contact surface includes.

Beispielsweise bei Eingabevorrichtungen in Kraftfahrzeugen ist es vorteilhaft, dass neben dem Berühren der Eingabevorrichtung auch eine Kraft der Berührung bestimmt wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein gewolltes Berühren von einem ungewollten Berühren der Eingabevorrichtung unterschieden werden.For example, in the case of input devices in motor vehicles, it is advantageous for the force of the touch to be determined in addition to touching the input device. In this way, for example, intentional touching can be distinguished from unintentional touching of the input device.

Hierfür sind aus dem Stand der Technik Eingabevorrichtungen bekannt, die mehrere Kraftsensoren aufweisen, welche die auf die Eingabevorrichtung ausgeübte Kraft erfassen.For this purpose, input devices are known from the prior art that have a plurality of force sensors that detect the force exerted on the input device.

Dabei stellt es eine besondere Herausforderung dar, eine gleichmäßige Abtastempfindlichkeit über die gesamte Kontaktfläche der Eingabevorrichtung bereitzustellen.It is a particular challenge to provide a uniform scanning sensitivity over the entire contact area of the input device.

Unter einer gleichmäßigen Abtastempfindlichkeit wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass die von den Kraftsensoren gemessenen Druckwerte in Summe oder im Mittel den gleichen Wert ergeben, unabhängig davon, in welchem Bereich der Kontaktfläche die Krafteinwirkung auf die Kontaktfläche erfolgt.In this context, a uniform scanning sensitivity means that the pressure values measured by the force sensors result in the same value in total or on average, regardless of the area of the contact surface in which the force acts on the contact surface.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Abtastempfindlichkeit einer Eingabevorrichtung zu verbessern.It is therefore the object of the invention to improve the scanning sensitivity of an input device.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung, die eine rechteckige Gestalt aufweist. Die Eingabevorrichtung umfasst eine vorderseitige Kontaktfläche, die von einem Benutzer berührbar ist, einen vorderseitigen Sensorrahmen und ein rückseitiges Basisteil. Zwischen der Kontaktfläche und dem Basisteil ist zumindest abschnittsweise längs des Randes des Sensorrahmens eine elastische Zwischenschicht vorgesehen, die ein Verschieben der Kontaktfläche bei Krafteinwirkung in Richtung auf das Basisteil hin erlaubt. Der Sensorrahmen weist zwei Längsseiten und zwei die Längsseiten verbindende Kurzseiten auf. Die Länge der Längsseiten ist größer als die Länge der Kurzseiten und an jeder Längsseite sind jeweils genau zwei Kraftsensoreinheiten mit jeweils mindestens einem Kraftsensor und an jeder Kurzseite jeweils genau eine Kraftsensoreinheit mit jeweils mindestens einem Kraftsensor vorhanden. Die Anordnung der Kraftsensoreinheiten ist dabei so gewählt, dass die Kraftsensoreinheiten der Längsseiten, in einer Richtung parallel zu den Längsseiten, jeweils einen Abstand S2,i zur jeweiligen Kraftsensoreinheit der nahen Kurzseite aufweisen, wobei i = 1, 2, 3, 4 ist und die jeweils betrachtete Kraftsensoreinheit auf einer der beiden Längsseiten angibt. Ferner weist die betrachtete i-te Kraftsensoreinheit der Längsseiten einen Abstand S3,i zur jeweils anderen Kraftsensoreinheit derselben Längsseite auf, und die auf den Kurzseiten angeordneten Kraftsensoreinheiten sind, in einer Richtung parallel zu den Kurzseiten gemessen, jeweils in einem Abstand S1,i zur betrachteten i-ten Kraftsensoreinheit der Längsseite positioniert.The object is achieved by a touch-sensitive input device that has a rectangular shape. The input device includes a front contact surface touchable by a user, a front sensor frame, and a rear base. Between the contact surface and the base part, an elastic intermediate layer is provided at least in sections along the edge of the sensor frame, which allows displacement of the contact surface in the direction of the base part when force is applied. The sensor frame has two long sides and two short sides connecting the long sides. The length of the long sides is greater than the length of the short sides and there are exactly two force sensor units each with at least one force sensor on each long side and exactly one force sensor unit each with at least one force sensor on each short side. The arrangement of the force sensor units is selected in such a way that the force sensor units on the long sides, in a direction parallel to the long sides, each have a distance S 2,i to the respective force sensor unit on the near short side, where i = 1, 2, 3, 4 and indicates the force sensor unit under consideration on one of the two long sides. Furthermore, the considered i-th force sensor unit of the long sides has a distance S 3,i to the other force sensor unit of the same long side, and the force sensor units arranged on the short sides are measured in a direction parallel to the short sides, each at a distance S 1,i positioned to the considered i-th force sensor unit of the long side.

Entscheidend ist nun, dass die Verhältnisse Ri = (S1,i + S2,i) / S3,i für jede der vier Kraftsensoreinheiten der Längsseiten jeweils im Bereich von 0,7 bis 1,2 liegt, wobei i = 1, 2, 3, 4 die betrachtete Kraftsensoreinheit der Längsseiten angibt.It is now crucial that the ratios R i = (S 1,i + S 2,i ) / S 3,i for each of the four force sensor units on the longitudinal sides are in the range from 0.7 to 1.2, with i = 1 , 2, 3, 4 indicates the considered force sensor unit of the longitudinal sides.

Insbesondere kann die Eingabevorrichtung ein Länge-Breitenverhältnis zwischen 10:1 und 1:1 oder zwischen 4:1 und 5:4 aufweisen.In particular, the input device can have a length-to-width ratio between 10:1 and 1:1 or between 4:1 and 5:4.

Die Positionen und Abstände der Kraftsensoreinheiten werden dabei jeweils anhand eines Referenzpunktes der jeweiligen Kraftsensoreinheit bestimmt, wobei die Referenzpunkte in einer Ebene parallel zur Ebene des Sensorrahmens liegen und in einer Projektion senkrecht zu dieser Ebene die geometrische Mitte desjenigen Bereichs der Kraftsensoreinheit angeben, in welchem sie sich entweder am Basisteil oder an der vorderseitigen Kontaktfläche abstützt.The positions and distances of the force sensor units are each determined using a reference point of the respective force sensor unit, with the reference points lying in a plane parallel to the plane of the sensor frame and, in a projection perpendicular to this plane, indicating the geometric center of that area of the force sensor unit in which they are located supported either on the base part or on the front contact surface.

Die Anordnung der Kraftsensoreinheiten ist insbesondere so gewählt ist, dass die Kraftsensoreinheiten der Kurzseiten in einem Bereich von ±10% der Länge der Kurzseite um die Mitte der jeweiligen Kurzseiten positioniert sind.The arrangement of the force sensor units is selected in particular such that the force sensor units on the short sides are positioned in a range of ±10% of the length of the short side around the middle of the respective short sides.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Ungleichmäßigkeiten in der Abtastempfindlichkeit bei Eingabevorrichtungen insbesondere dann entstehen, wenn im Kraftflussweg zwischen der Kontaktfläche und dem Basisteil eine elastische Zwischenschicht angebracht ist. Durch die elastische Zwischenschicht werden vorteilhaft die mechanischen Spannungen auf die Kontaktfläche reduziert, jedoch auch die Abtastempfindlichkeit der Eingabevorrichtung verschlechtert. An dieser Erkenntnis setzt die Erfindung an und verbessert die Abtastempfindlichkeit dadurch, dass die Kraftsensoren an ganz bestimmten Positionen entlang des Sensorrahmens positioniert sind.The invention is based on the finding that irregularities in the scanning sensitivity of input devices arise in particular when an elastic intermediate layer is attached in the power flow path between the contact surface and the base part. Due to the elastic intermediate layer, the mechanical are advantageous physical stresses on the contact surface are reduced, but the sensing sensitivity of the input device is also degraded. The invention starts from this finding and improves the scanning sensitivity in that the force sensors are positioned at very specific positions along the sensor frame.

Die elastische Zwischenschicht ist beispielsweise ein Dämpfungsband (auch bekannt als Dämpfungstape). Eine solche Zwischenschicht dient auch der optischen Abschirmung und/oder der Staubabdichtung.The elastic intermediate layer is, for example, a damping tape (also known as damping tape). Such an intermediate layer is also used for optical shielding and/or dust sealing.

Über die Kontaktfläche kann der Benutzer eine Eingabe an der Eingabevorrichtung vornehmen.The user can make an entry on the input device via the contact surface.

Dabei ist es denkbar, dass die Kontaktfläche berührungsempfindlich ausgebildet ist.It is conceivable that the contact surface is designed to be touch-sensitive.

Die Kontaktfläche kann also mit einer bekannten resistiven, optischen, kapazitiven oder induktiven Messschicht ausgebildet sein, die eine Berührung der Kontaktfläche durch den Benutzer erkennt und ein berührpositionsabhängiges elektrisches Signal bereitstellt.The contact surface can therefore be formed with a known resistive, optical, capacitive or inductive measuring layer, which detects a touch on the contact surface by the user and provides an electrical signal dependent on the touch position.

Alternativ oder zusätzlich kann die Position der Berührung auch mittels der Kraftsensoren detektiert werden.Alternatively or additionally, the position of the touch can also be detected using the force sensors.

Dabei sind die Kraftsensoreinheiten üblicherweise in den Sensorrahmen eingebettet. Die Einbettung der Kraftsensoreinheiten ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung der Eingabevorrichtung.The force sensor units are usually embedded in the sensor frame. The embedding of the force sensor units enables a compact configuration of the input device.

In manchen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kraftsensoreinheiten mit den Kraftsensoren auf den Kurzseiten mittig angeordnet sind. Auf diese Weise ist die Anordnung der Kraftsensoreinheiten symmetrisch am Sensorahmen. Die symmetrische Anordnung hat dabei einen positiven Effekt auf die Abtastempfindlichkeit.In some advantageous configurations of the invention, provision is made for the force sensor units with the force sensors to be arranged centrally on the short sides. In this way, the arrangement of the force sensor units is symmetrical on the sensor frame. The symmetrical arrangement has a positive effect on the scanning sensitivity.

In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt das Verhältnis R für jede der Kraftsensoreinheiten im Bereich von 0,85 bis 0,95. Dieses Verhältnis hat sich in der Praxis als vorteilhaft bei Eingabevorrichtungen mit einem Länge-Breiteverhältnis zwischen 10:1 und 2,3:1, insbesondere zwischen 5:1 und 5:4 erwiesen.In one embodiment of the invention, the ratio R for each of the force sensor units is in the range of 0.85 to 0.95. In practice, this ratio has proven to be advantageous for input devices with a length/width ratio of between 10:1 and 2.3:1, in particular between 5:1 and 5:4.

Die Kraftsensoreinheiten auf den Kurzseiten sind vorzugsweise in einem Bereich von ±10% der Länge b der Kurzseite um die Mitte der Kurzseite positioniert.The force sensor units on the short sides are preferably positioned in a range of ±10% of the length b of the short side around the center of the short side.

Vorzugsweise sind alle Kraftsensoreinheiten der Längsseiten so angeordnet, dass sie jeweils einen gleichen Abstand zu ihren jeweiligen nahen Kurzseiten (46) aufweisen, so dass also S2,1 = S2,2 = S2,3= S2,4 gilt.Preferably, all force sensor units of the long sides are arranged such that they each have an equal distance to their respective near short sides (46), so that S 2.1 = S 2.2 = S 2.3 = S 2.4 applies.

Die Kraftsensoreinheiten auf den Kurzseiten können insbesondere mittig, jeweils bei 50% der Länge b der jeweiligen Kurzseiten, angeordnet sein.The force sensor units on the short sides can in particular be arranged in the middle, in each case at 50% of the length b of the respective short sides.

Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Kraftsensoreinheiten auf den Kurzseiten, relativ zur Mitte der Kurzseiten, in Querrichtung der Eingabevorrichtung in dieselbe Richtung versetzt angeordnet sind.Furthermore, it can be provided that the force sensor units on the short sides, relative to the center of the short sides, are offset in the same direction in the transverse direction of the input device.

In manchen Ausgestaltungen sind die Kraftsensoreinheiten auf den Kurzseiten, relativ zur Mitte der Kurzseiten, in Querrichtung der Eingabevorrichtung betrachtet, in entgegengesetzte Richtungen versetzt angeordnet. Dies kann beispielsweise aufgrund externer Vorgaben, beispielsweise durch Vorgaben zur Anordnung einer Kabelverbindung, nötig sein.In some configurations, the force sensor units on the short sides are offset in opposite directions relative to the center of the short sides, viewed in the transverse direction of the input device. This can be necessary, for example, because of external specifications, for example specifications for the arrangement of a cable connection.

In manchen Weiterbildungen ist es vorgesehen, dass die beiden Kraftsensoreinheiten derselben Längsseite unterschiedliche Abstände S2,i zu ihrer jeweils nahen Kurzseite aufweisen. Dabei weist diejenige Kraftsensoreinheit einen kleineren Abstand S2,i auf, deren Abstand S1,i größer ist..In some developments, it is provided that the two force sensor units on the same long side have different distances S 2,i to their respectively close short side. In this case, that force sensor unit has a smaller distance S 2,i whose distance S 1,i is greater.

Einfach gesagt werden also diejenigen Kraftsensoreinheiten, in Richtung welcher eine nahe Kraftsensoreinheit der Kurzseiten hin versetzt angeordnet ist, von dieser Kurzseite weiter entfernt angeordnet.To put it simply, those force sensor units in the direction in which a force sensor unit close to the short sides is offset are arranged further away from this short side.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein mit dem Sensorrahmen gekoppeltes Panel vorgesehen, welches die Kontaktfläche aufweist. Auf diese Weise wird ein gewisser Bereich für die Benutzereingabe dem Benutzer zur Verfügung gestellt. Dem Benutzer wird also eine Oberfläche zur Verfügung gestellt, über die der Benutzer mit der Eingabevorrichtung interagieren kann.In one embodiment of the invention, a panel coupled to the sensor frame is provided, which has the contact surface. In this way, some area for user input is made available to the user. The user is thus provided with an interface via which the user can interact with the input device.

Beispielsweise kann der Benutzer mit einem Zeichenstift Linien auf dem Panel zeichnen, deren Verlauf erfasst werden und über eine Schnittstelle an ein Endgerät, wie einen Computer oder Laptop übertragen werden. Durch die von den Kraftsensoren gemessene Kraft kann beispielsweise eine Linienstärke oder eine Liniendicke angepasst werden.For example, the user can draw lines on the panel with a pen, the course of which is recorded and transmitted via an interface to a terminal such as a computer or laptop. The force measured by the force sensors can be used, for example, to adjust a line width or a line thickness.

Auf dem Panel können auch Symbole oder Schaltflächen dargestellt sein. Durch ein Berühren eines entsprechenden Symbols oder einer entsprechenden Schaltfläche kann der Benutzer an der Eingabevorrichtung eine Eingabe vornehmen.Icons or buttons can also be displayed on the panel. By touching a corresponding symbol or a corresponding button, the user can make an entry on the input device.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Panel ein LCD-Panel, optisch gebondet mit einem Schutzglas, auf welchem dem Benutzer Informationen angezeigt werden. Durch ein Berühren von angezeigten Bedienelementen oder angezeigten Informationen kann der Benutzer an der Eingabevorrichtung eine Eingabe vornehmen.In one embodiment of the invention, the panel is an LCD panel optically bonded to a protective glass on which information is displayed to the user. By touching displayed control elements or displayed information, the user can make an input on the input device.

Das Basisteil kann eine Hintergrundbeleuchtungseinheit für das LCD-Panel sein. Auf diese Weise ist die Eingabevorrichtung sehr kompakt ausgestaltet. Dabei dient die Hintergrundbeleuchtungseinheit dazu, dass die entsprechenden Darstellungen auf der LCD-Einheit der Anzeigeeinheit mit Licht beleuchtet werden. Hierfür werden bei einer Flüssigkristallanzeige die Flüssigkristalle so angesteuert, dass diese die Polarisationsrichtung des Lichts der Hintergrundbeleuchtungseinheit beeinflusst.The base part can be a backlight unit for the LCD panel. In this way, the input device is very compact. In this case, the backlighting unit serves to illuminate the corresponding representations on the LCD unit of the display unit with light. For this purpose, the liquid crystals in a liquid crystal display are controlled in such a way that they influence the direction of polarization of the light of the backlighting unit.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Panel auf dem Sensorrahmen angebracht ist oder vorderseitig vom Sensorrahmen randseitig umgeben ist. Somit wird eine Krafteinwirkung auf die Kontaktfläche der Eingabevorrichtung, d. h. auf das Panel, direkt auf den Sensorrahmen übertragen, sodass die Abtastempfindlichkeit weiter verbessert wird.A further aspect of the invention provides that the panel is attached to the sensor frame or is surrounded at the front edge by the sensor frame. Thus, a force on the contact surface of the input device, i. H. on the panel, transferred directly to the sensor frame, so that the sensing sensitivity is further improved.

Der Sensorrahmen kann auch einen Teil der Kontaktfläche bilden. Somit kann die Krafteinwirkung direkt auf den Sensorrahmen erfasst werden. Dies kann insbesondere bei einer Eingabevorrichtung ohne Display vorteilhaft sein.The sensor frame can also form part of the contact surface. In this way, the force acting on the sensor frame can be recorded directly. This can be advantageous in particular in the case of an input device without a display.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die elastische Zwischenschicht zwischen Panel und Sensorrahmen positioniert. Auf diese Weise wird das Panel vor einer zu starken Verformung geschützt.In one embodiment of the invention, the elastic intermediate layer is positioned between the panel and the sensor frame. In this way, the panel is protected from excessive deformation.

Um eine möglichst große Kontaktfläche bereitzustellen, kann die elastische Zwischenschicht eine Breite besitzen, die der Breite des Sensorrahmens im an die Zwischenschicht angrenzenden Bereich des Sensorrahmens entspricht. Dies kann insbesondere zum Erreichen einer möglichst großen Haltekraft vorteilhaft sein. In vielen Ausgestaltungen kann jedoch auch eine geringe Breite der elastischen Zwischenschicht vorteilhaft sein, so dass eine möglichst exakte Messung der ausgeübten Kraft möglich ist. Beispielsweise ist die Breite der elastischen Zwischenschicht kleiner als die Breite des Sensorrahmens und liegt etwa im Bereich zwischen 5% und 80%, insbesondere im Bereich von 20% bis 70% der Breite des Sensorrahmens. Somit können Kraftleckagepfade (Engl.: „force leakage paths“) minimiert und auf diese Weise die Messgenauigkeit erhöht werden. Gleichzeitig kann eine Abdichtung erreicht werden, insbesondere um das Austreten von Streulicht zu verhindern und/oder um das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub und anderen Partikeln zu verhindern.In order to provide the largest possible contact surface, the elastic intermediate layer can have a width which corresponds to the width of the sensor frame in the region of the sensor frame adjoining the intermediate layer. This can be advantageous in particular for achieving the greatest possible holding force. In many configurations, however, a small width of the elastic intermediate layer can also be advantageous, so that the force exerted can be measured as precisely as possible. For example, the width of the elastic intermediate layer is smaller than the width of the sensor frame and is approximately in the range between 5% and 80%, in particular in the range from 20% to 70% of the width of the sensor frame. In this way, force leakage paths can be minimized and the measurement accuracy increased in this way. At the same time, a seal can be achieved, in particular to prevent scattered light from escaping and/or to prevent moisture, dust and other particles from penetrating.

Die elastische Zwischenschicht kann eine Breite größer als 500 µm aufweisen, wodurch zum Beispiel eine einfache Handhabung während der Fertigung erreicht wird.The elastic intermediate layer can have a width greater than 500 μm, which means, for example, that it is easy to handle during production.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Kraftsensor in einem Messabschnitt im Sensorrahmen aufgenommen. Dabei ist in dem Messabschnitt ein elastisches Element angeordnet oder ausgeformt, welches eine verringerte Dicke verglichen mit dem oder den angrenzenden Abschnitten des Sensorrahmens aufweist. Somit wird am Sensorrahmen ein spezieller Messbereich bereitgestellt.In one embodiment of the invention, each force sensor is accommodated in a measuring section in the sensor frame. In this case, an elastic element is arranged or formed in the measuring section, which has a reduced thickness compared to the adjacent section or sections of the sensor frame. A special measuring range is thus provided on the sensor frame.

Dabei weist das elastische Element insbesondere in eine Richtung, die senkrecht zur Kontaktfläche ist, die verringerte Dicke auf. Auf diese Weise führt eine Krafteinwirkung zu einer vergleichsweise starken Verformung des elastischen Elements, die durch die Kraftsensoren detektiert wird.In this case, the elastic element has the reduced thickness, in particular in a direction which is perpendicular to the contact surface. In this way, the action of a force leads to a comparatively strong deformation of the elastic element, which is detected by the force sensors.

Außerhalb der die elastischen Elemente umfassenden Bereiche kann der Sensorrahmen gleichmäßig dick sein.Outside the areas containing the elastic elements, the sensor frame can be of uniform thickness.

Beispielsweise weist der Sensorrahmen einer der Anzahl an Kraftsensoren entsprechende Anzahl an Messabschnitten auf, in die die elastischen Elemente Kraftsensoren eingebettet sind.For example, the sensor frame has a number of measuring sections corresponding to the number of force sensors, in which the elastic elements force sensors are embedded.

In den Messabschnitten können die elastischen Elemente als Messbalken ausgebildet sein. Die Messbalken können dabei an einer Seite fest mit dem Sensorrahmen verbunden sein, insbesondere einstückig an den Sensorrahmen angeformt sein, und an einer anderen Seite an der Kontaktfläche oder dem Basisteil abgestützt sein. Auf diese Weise wird die Krafteinwirkung des Benutzers auf die Kontaktfläche über ein Zwischenelement (Messbalken) erfasst und somit die Abtastempfindlichkeit der Eingabevorrichtung weiter verbessert.In the measuring sections, the elastic elements can be designed as measuring beams. The measuring bars can be firmly connected to the sensor frame on one side, in particular formed integrally on the sensor frame, and supported on the other side on the contact surface or the base part. In this way, the force exerted by the user on the contact surface is recorded via an intermediate element (measuring bar), thus further improving the scanning sensitivity of the input device.

Alternativ können in den Messabschnitten anstelle der Messbalken auch beidseitig, also an beiden Enden mit dem Sensorrahmen verbundene, elastische Elemente (Messbrücken) angeordnet sein. Die Messbalken oder Messbrücken können jeweils einen Befestigungsabschnitt aufweisen, der insbesondere senkrecht zur Längsrichtung des Messbalkens oder der Messbrücke angeordnet, beziehungsweise ausgeformt ist. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise in Form eines Vorsprungs, beziehungsweise eines Befestigungsvorsprungs, ausgebildet sein. Zum Übertragen der auf die Kontaktfläche ausgeübten Krafteinwirkung des Benutzers auf das elastische Element, insbesondere den Messbalken oder die Messbrücke, ist der Befestigungsabschnitt beispielsweise an der Kontaktfläche oder dem Basisteil abgestützt und/oder befestigt.Alternatively, instead of the measuring beams, elastic elements (measuring bridges) connected to the sensor frame at both ends can also be arranged in the measuring sections on both sides. The measuring beams or measuring bridges can each have a fastening section which is arranged, or formed, in particular perpendicularly to the longitudinal direction of the measuring beam or the measuring bridge. The fastening section can be designed, for example, in the form of a projection or a fastening projection. For transferring the force exerted on the contact surface by the user to the elastic element, in particular the measuring beam or the measuring bridge, the fastening section is supported and/or fastened, for example, on the contact surface or the base part.

Zum Beispiel ist der Befestigungsvorsprung eine Nase.For example, the attachment protrusion is a tab.

Beispielsweise ist jeder Kraftsensor ein Dehnungsmessstreifen, der eine Dehnung registriert, also eine Streckung oder Stauchung des elastischen Elements. Dehnungsmessstreifen ermöglichen, bereits kleine Krafteinwirkungen zu messen.For example, each force sensor is a strain gauge that registers an elongation, i.e. a stretching or compression of the elastic element. Strain gauges make it possible to measure even small forces.

Jeder Kraftsensor kann natürlich auch mehr als einen Dehnungsmessstreifen aufweisen.Of course, each force sensor can also have more than one strain gauge.

Beispielsweise ist der zumindest eine Dehnungsmessstreifen in einer Wheatstoneschen Messbrücke ausgebildet. Auf diese Weise wird die Sensitivität des Kraftsensors weiter verbessert, insbesondere da Störeinflüsse wie Temperaturschwankungen und Einflüsse von Feuchtigkeitsänderungen reduziert werden können.For example, the at least one strain gauge is embodied in a Wheatstone measuring bridge. In this way, the sensitivity of the force sensor is further improved, in particular since interference such as temperature fluctuations and the influence of changes in humidity can be reduced.

Es ist denkbar, dass die Messbrücke als Halbbrücke (mit zwei Dehnungsmessstreifen und zwei Widerständen) oder als Vollbrücke (mit insgesamt vier Dehnungsmessstreifen) ausgebildet ist.It is conceivable that the measuring bridge is designed as a half bridge (with two strain gauges and two resistors) or as a full bridge (with a total of four strain gauges).

Die Kraftsensoren können mittels einer kraftschlüssigen Verbindung an dem jeweiligen elastischen Element fixiert werden. Das Anhaften des Kraftsensors auf die Oberfläche erfolgt dabei insbesondere adhäsiv, z.B. mittels eines Klebprozesses oder durch einen Spritzprozess insbesondere einen Kunststoffspritzprozess, bei dem der Kraftsensor zuvor in die Kavität des Werkzeuges eingelegt wurde.The force sensors can be fixed to the respective elastic element by means of a non-positive connection. The attachment of the force sensor to the surface takes place in particular adhesively, e.g. by means of a gluing process or by an injection process, in particular a plastic injection process, in which the force sensor was previously inserted into the cavity of the tool.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

  • - 1 eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • - 2 eine Seitenansicht der Eingabevorrichtung der 1 ohne einen Abdeckrahmen,
  • - 3 die Eingabevorrichtung der 1 bei weggelassener Kontaktfläche in einer perspektivischen Ansicht,
  • - 4 eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines der Messabschnitte der Eingabevorrichtung aus 3
  • - 5 eine perspektivische Detailansicht eines Messabschnitts der Eingabevorrichtung der 3,
  • - 6 eine Draufsicht auf einen Sensorrahmen der Eingabevorrichtung der 1 bis 4,
  • - 7 eine weitere beispielhafte Ausgestaltung des Sensorrahmens der Eingabevorrichtung bei weggelassener Kontaktfläche in einer Draufsicht,
  • - 8 eine weitere beispielhafte Ausgestaltung des Sensorrahmens der Eingabevorrichtung bei weggelassener Kontaktfläche in einer Draufsicht,
  • - 9 eine weitere beispielhafte Ausgestaltung des Sensorrahmens der Eingabevorrichtung bei weggelassener Kontaktfläche in einer Draufsicht,
  • - 10 eine weitere beispielhafte Ausgestaltung des Sensorrahmens der Eingabevorrichtung bei weggelassener Kontaktfläche in einer Draufsicht,
  • - 11 eine weitere beispielhafte Ausgestaltung des Sensorrahmens der Eingabevorrichtung bei weggelassener Kontaktfläche in einer Draufsicht,
  • - 12 eine weitere Ausgestaltung eines Messabschnitts einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung,
  • - 13 ein Messabschnitt einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in einer weiteren Ausgestaltung, und
  • - 14 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Further advantages and features of the invention result from the following description and from the accompanying drawings, to which reference is made below. In the drawings show:
  • - 1 a perspective side view of an input device according to the invention according to a first embodiment,
  • - 2 a side view of the input device of FIG 1 without a cover frame,
  • - 3 the input device 1 with omitted contact surface in a perspective view,
  • - 4 Fig. 12 shows a side view and a top view of one of the measuring sections of the input device 3
  • - 5 a perspective detailed view of a measuring section of the input device of FIG 3 ,
  • - 6 a plan view of a sensor frame of the input device of FIG 1 until 4 ,
  • - 7 a further exemplary configuration of the sensor frame of the input device with the contact surface omitted in a plan view,
  • - 8th a further exemplary configuration of the sensor frame of the input device with the contact surface omitted in a plan view,
  • - 9 a further exemplary configuration of the sensor frame of the input device with the contact surface omitted in a plan view,
  • - 10 a further exemplary configuration of the sensor frame of the input device with the contact surface omitted in a plan view,
  • - 11 a further exemplary configuration of the sensor frame of the input device with the contact surface omitted in a plan view,
  • - 12 a further embodiment of a measuring section of an input device according to the invention,
  • - 13 a measuring section of an input device according to the invention in a further embodiment, and
  • - 14 a side view of an input device according to the invention according to a second embodiment.

1 zeigt eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung 10, die eine vorderseitige Kontaktfläche 12, einen Sensorrahmen 14 und ein rückseitiges Basisteil 16 aufweist. Dabei ist mit der vorderseitigen Kontaktfläche 12 diejenige Seite gemeint, die üblicherweise einem Benutzer zugewandt ist. 1 FIG. 1 shows a touch-sensitive input device 10 having a front-side contact surface 12, a sensor frame 14 and a rear-side base part 16. FIG. The front contact surface 12 means that side which usually faces a user.

Die Eingabevorrichtung 10 hat eine rechteckige Gestalt und entsprechend sind auch die Kontaktfläche 12, der Sensorrahmen 14 und das Basisteil 16 rechteckig ausgeführt.The input device 10 has a rectangular shape, and the contact surface 12, the sensor frame 14 and the base part 16 are also designed to be rectangular.

Somit weist die Eingabevorrichtung 10 eine Länge I und eine Breite b auf. In der 1 beträgt das Verhältnis von Länge zu Breite 2,4:1. Aufgrund der perspektivischen Verzerrung ergibt das Verhältnis der Längen der eingezeichneten Pfeile einen anderen Wert. Die Breite b entspricht somit der Länge einer Kurzseite und die Länge I entspricht der Länge einer Langseite.Thus, the input device 10 has a length l and a width b. In the 1 the ratio of length to width is 2.4:1. Due to the perspective distortion, the ratio of the lengths of the drawn arrows results in a different value. The width b thus corresponds to the length of a short side and the length I corresponds to the length of a long side.

Im Allgemeinen weist die Eingabevorrichtung 10 eine Länge-Breiteverhältnis von 4:1 bis 2:1 auf.In general, the input device 10 has an aspect ratio of 4:1 to 2:1.

In der ersten Ausführungsform ist die Kontaktfläche 12 gebildet durch ein Panel 18 und einen Abdeckrahmen 20, genauer gesagt durch einen vorderseitigen Abschnitt 22 des Abdeckrahmens 20, der sich parallel zu dem Panel 18 erstreckt. Somit bildet ein Abschnitt 24 des Abdeckrahmens 20, der sich seitlich am Sensorrahmen 14 entlang erstreckt, keinen Teil der Kontaktfläche 12.In the first embodiment, the contact surface 12 is formed by a panel 18 and a cover frame 20, more precisely by a front-side section 22 of the cover frame 20, which extends parallel to the panel 18. Thus, a section 24 of cover frame 20, which extends laterally along sensor frame 14, does not form part of contact surface 12.

Beispielhaft ist das Panel 18 in der 1 als LCD-Panel 26 (auch bekannt als Flüssigkristallbildschirm, LCD-Einheit) und das Basisteil 16 als Hintergrundbeleuchtungseinheit 28 ausgebildet. Der in der 1 dargestellte Abdeckrahmen 20 kann in seiner Gestalt variieren oder in manchen Ausgestaltungen der Eingabevorrichtung auch fehlen. Beispielsweise ist es bei Anwendungen im Automobilbereich auch üblich, dass die LCD-Einheit direkt in eine Umgebung integriert, beispielsweise in eine Armaturenanordnung eingelassen, ist.Panel 18 in the is an example 1 formed as an LCD panel 26 (also known as a liquid crystal screen, LCD unit) and the base part 16 as a backlight unit 28 . The Indian 1 The cover frame 20 shown may vary in shape or may be absent in some configurations of the input device. For example, in automotive applications, it is also common for the LCD unit to be directly integrated into an environment, such as embedded in an instrument panel.

In an sich bekannter Weise werden über die Hintergrundbeleuchtungseinheit 28 und das LCD-Panel 26 Informationen 30 auf einem in der 1 sichtbaren Bereich 32 des LDC-Panels 26 angezeigt. Dabei entspricht der Bereich 32 der Kontaktfläche 12 ohne den Abschnitt 22 des Abdeckrahmens 20.In a manner known per se, the backlight unit 28 and the LCD panel 26 information 30 on a in the 1 visible area 32 of the LDC panel 26 is displayed. The area 32 corresponds to the contact surface 12 without the section 22 of the cover frame 20.

Beispielsweise sind die Informationen 30 eine Schaltfläche oder ein Symbol.For example, the information 30 is a button or an icon.

Im Allgemeinen ist es auch denkbar, dass die Informationen 30 fest auf das Panel 18 aufgedruckt sind. In diesem Fall ist das Panel 18 nicht als LCD-Panel 26 ausgebildet.In general it is also conceivable that the information 30 is permanently printed on the panel 18 . In this case, the panel 18 is not in the form of an LCD panel 26 .

Durch das Berühren der Informationen 30, also durch das Berühren der Kontaktfläche 12, kann ein Benutzer an der Eingabevorrichtung 10 eine Eingabe vornehmen. Dabei wird die Position der Eingabe erfasst und anhand der erfassten Position eine vorbestimmte Funktion ausgeführt.By touching the information 30, ie by touching the contact surface 12, a user can make an entry on the input device 10. The position of the input is recorded and a predetermined function is carried out based on the recorded position.

Beispielsweise ist das LCD-Panel 26 hierfür ein kapazitives LCD-Panel 26 und weist entsprechend eine dünne Schicht leitenden Materials auf.For example, the LCD panel 26 is a capacitive LCD panel 26 for this purpose and accordingly has a thin layer of conductive material.

Genauer gesagt ist die Eingabevorrichtung 10 mit einer Steuerelektronik 34 verbunden, beispielsweise über eine an der Eingabevorrichtung 10 ausgebildeten Schnittstelle. Die Steuerelektronik 34 erhält ein von der Position der Berührung abhängiges elektrisches Signal, anhand dessen die Steuerelektronik 34 bestimmt, welche Information 30 berührt wurde.To put it more precisely, the input device 10 is connected to control electronics 34 , for example via an interface formed on the input device 10 . The electronic control unit 34 receives an electrical signal which is dependent on the position of the touch and on the basis of which the electronic control unit 34 determines which information 30 has been touched.

Der berührten Information 30 ist in der Steuerelektronik 34 eine entsprechende Funktion hinterlegt, zum Beispiel in einem Speicher 36 der Steuerelektronik 34. Sobald die Steuerelektronik 34 das Berühren der Information 30 detektiert, wird die entsprechende Funktion gestartet.A function corresponding to the touched information 30 is stored in the control electronics 34, for example in a memory 36 of the control electronics 34. As soon as the control electronics 34 detects that the information 30 has been touched, the corresponding function is started.

Beispielsweise könnte die Steuerelektronik anhand des Berührens der Information 30 zu einer neuen Anzeige wechseln oder eine Aktion ausführen, beispielsweise eine Routennavigation für ein Kraftfahrzeug starten oder ein bestimmtes Lied über eine Audioanlage eines Kraftfahrzeugs abspielen.For example, the control electronics could switch to a new display by touching the information 30 or perform an action, for example start route navigation for a motor vehicle or play a specific song via an audio system of a motor vehicle.

Wie schematisch in der 2 dargestellt ist der Sensorrahmen 14 räumlich zwischen der Kontaktfläche 12 und dem Basisteil 16 angeordnet und mit der Kontaktfläche 12 sowie dem Basisteil 16 über jeweils eine elastische Zwischenschicht 38a, 38b stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verklebt.As schematically in the 2 shown, the sensor frame 14 is arranged spatially between the contact surface 12 and the base part 16 and is materially connected to the contact surface 12 and the base part 16 via an elastic intermediate layer 38a, 38b, for example glued.

An dem Sensorrahmen 14 sind insgesamt sechs Messabschnitte 42 ausgebildet, wobei an jeder der sich in Längsrichtung erstreckenden Längsseiten 44 des Sensorrahmens 14 genau zwei Messabschnitte 42 und an jeder der sich in Querrichtung erstreckenden Kurzseiten 46 des Sensorrahmens 14 genau ein Messabschnitt 42 ausgebildet ist.A total of six measuring sections 42 are formed on sensor frame 14, with exactly two measuring sections 42 being formed on each of the longitudinal sides 44 of sensor frame 14 extending in the longitudinal direction and exactly one measuring section 42 being formed on each of the short sides 46 of sensor frame 14 extending in the transverse direction.

Wie insbesondere aus den 3 bis 5 hervorgeht, ist jeder Messabschnitt 42 eine Aussparung 48 des Sensorrahmens 14, innerhalb dessen eine Kraftsensoreinheit 53 angeordnet ist. Dabei umfasst jede Kraftsensoreinheit 53 in der gezeigten Ausführungsform einen Kraftsensor 54 und einen Messbalken 50 .As in particular from the 3 until 5 shows, each measuring section 42 is a recess 48 of the sensor frame 14, within which a force sensor unit 53 is arranged. In the embodiment shown, each force sensor unit 53 comprises a force sensor 54 and a measuring beam 50 .

Jeder Messbalken 50 hat einen Verformungsabschnitt 52, an dem der Kraftsensor 54 angebracht ist, und einen Befestigungsabschnitt 56, der an den Verformungsabschnitt 52 angeformt ist und sich senkrecht vom Verformungsabschnitt 52 weg erstreckt.Each measuring beam 50 has a deformation section 52 to which the force sensor 54 is attached, and a fastening section 56 which is molded onto the deformation section 52 and extends perpendicularly away from the deformation section 52 .

Der Kraftsensor 54 kann beispielsweise mittels einer kraftschlüssigen Verbindung auf einer Oberfläche des Messbalkens 50, insbesondere im Bereich des Verformungsabschnitts 52, befestigt sein. Insbesondere kann der Kraftsensor 54 adhäsiv, durch verkleben oder durch einen Spritzvorgang an dem Messbalken 50 befestigt sein. In manchen Ausgestaltungen kann es dabei vorteilhaft sein, wenn der Kraftsensor auf einer Leiterplatte, insbesondere auf einer flexiblen Leiterplatte, angeordnet ist, und die Leiterplatte auf dem Verformungsabschnitt 52 aufgeklebt wird.The force sensor 54 can be attached to a surface of the measuring beam 50, in particular in the area of the deformation section 52, for example by means of a non-positive connection. In particular, the force sensor 54 can be attached to the measuring beam 50 adhesively, by gluing or by an injection molding process. In some configurations it can be advantageous if the force sensor is arranged on a printed circuit board, in particular on a flexible printed circuit board, and the printed circuit board is glued onto the deformation section 52 .

Der Kraftsensor 54 kann prinzipiell sowohl auf einer in Richtung des Basisteils 16 zeigenden Unterseite, als auch auf einer in Richtung der Kontaktfläche 12 zeigenden Oberseite des Messbalkens 50 angeordnet sein. In manchen Ausgestaltungen kann der Kraftsensor 54 wenigstens teilweise in dem Verformungsabschnitt 52 eingebettet sein. Dafür kann der Kraftsensor 54 vor einem Kunststoffspritzvorgang in eine Kavität eines Spritzwerkzeuges eingelegt werden. Ein Einbetten des Kraftsensors 54, so dass dieser nicht oder nicht vollständig über eine Oberfläche des Verformungsabschnittes 52 übersteht, kann mittels eines Folienhinterspritzprozesses erfolgen.In principle, the force sensor 54 can be arranged both on an underside pointing in the direction of the base part 16 and on an upper side of the measuring beam 50 pointing in the direction of the contact surface 12 . In some configurations, the force sensor 54 can be at least partially in be embedded in the deformation section 52 . For this purpose, the force sensor 54 can be inserted into a cavity of an injection molding tool before a plastic injection molding process. An embedding of the force sensor 54 so that it does not protrude or does not protrude completely over a surface of the deformation section 52 can be carried out by means of a film back-injection process.

Im Beispiel der 4 ist eine der elastischen Zwischenschichten 38a, 38b beispielsweise die elastische Zwischenschicht 38a, derart ausgebildet, dass diese möglichst wenig Kraft aufnimmt. In dieser Variante wird die auf die Kontaktfläche 12 ausgeübte Kraft F somit vollständig und unmittelbar auf den Sensorrahmen 14 übertragen. Die Befestigungsabschnitte 56 der Messbalken 50 sind dann gegen das Basisteil 16 abgestützt, so dass die durch die Kraft F bewirkte Relativbewegung des Sensorrahmens 14 zum Basisteil 16 für die Kraftmessung entscheidend ist. Die elastische Zwischenschicht 38a ist hier also insbesondere als Dichtung gegen austretendes Licht, sowie gegen eindringende Feuchtigkeit und eindringende Partikel, beispielsweise Staub, vorgesehen und kann vergleichsweise hart ausgebildet sein.In the example of 4 one of the elastic intermediate layers 38a, 38b, for example the elastic intermediate layer 38a, is designed in such a way that it absorbs as little force as possible. In this variant, the force F exerted on the contact surface 12 is thus transmitted completely and directly to the sensor frame 14 . The fastening sections 56 of the measuring bars 50 are then supported against the base part 16, so that the movement of the sensor frame 14 relative to the base part 16 caused by the force F is decisive for the force measurement. The elastic intermediate layer 38a is therefore provided here in particular as a seal against escaping light and against penetrating moisture and penetrating particles, for example dust, and can be made comparatively hard.

Die Ausrichtung des Befestigungsabschnittes 56 ist in der gezeigten Ausgestaltung in Richtung des Basisteils 16 gewählt. In anderen Ausgestaltungen kann auch eine Ausrichtung in Richtung der Kontaktfläche 12 vorgesehen sein. Die Ausrichtung, d.h. in Richtung Basisteil 16 oder in Richtung Kontaktfläche 12, entscheidet über eine Vorzugscharakteristik (hart oder weich) der Zwischenschichten 38a und 38b. Hierbei kann das Basisteil immer als „Masse“, also als näherungsweise „ortsfest“ betrachtet werden,In the embodiment shown, the orientation of the attachment section 56 is selected in the direction of the base part 16 . In other configurations, an alignment in the direction of the contact surface 12 can also be provided. The alignment, i.e. in the direction of the base part 16 or in the direction of the contact surface 12, determines a preferred characteristic (hard or soft) of the intermediate layers 38a and 38b. Here, the base part can always be considered as a "mass", i.e. as approximately "stationary",

Sind die Befestigungsabschnitte 56 Richtung Basisteil 16 ausgerichtet, bewegen sich der Sensorrahmen 14 und die Kontaktfläche 12 bei Krafteinwirkung auf die Kontaktfläche 12 vorzugsweise als Einheit. Diese Einheit wird in Richtung des Basisteils 16 verschoben. Dabei muss die Kraft F, respektive der Kraftfluss, über die Befestigungsabschnitte 56, auf das Basisteil 16 übertragen werden. Um dies sicherzustellen, ist die elastische Zwischenschicht 38b zwischen dem Sensorrahmen 14 und dem Basisteil 16 vorzugsweise möglichst weich ausgebildet. Somit kann eine Kraftflussleckage durch die elastische Zwischenschicht 38b minimiert werden. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die elastische Zwischenschicht 38b zwischen der Kontaktfläche 12 und dem Sensorrahmen 14 eine möglichst feste Anbindung an den Sensorrahmen 14 sicherstellt. Dies kann beispielsweise bei einem Automobildisplay wünschenswert sein, da im Falle eines Unfalls dies die einzige Möglichkeit ist, das Display und eine darauf angebrachtes Abdeckglas (Engl.: „cover glass“) zu halten.If the fastening sections 56 are aligned in the direction of the base part 16, the sensor frame 14 and the contact surface 12 preferably move as a unit when force is applied to the contact surface 12. This unit is displaced in the direction of the base part 16. In this case, the force F, or the flow of force, must be transmitted to the base part 16 via the fastening sections 56 . In order to ensure this, the elastic intermediate layer 38b between the sensor frame 14 and the base part 16 is preferably designed to be as soft as possible. Thus, power flow leakage through the intermediate elastic layer 38b can be minimized. It can be advantageous here if the elastic intermediate layer 38b between the contact surface 12 and the sensor frame 14 ensures the strongest possible connection to the sensor frame 14 . This can be desirable, for example, in an automobile display, since in the event of an accident this is the only way to hold the display and a cover glass attached to it.

Im anderen Fall, wenn die Befestigungsabschnitte 56 in Richtung der Kontaktfläche 12 ausgerichtet sind, bilden der Sensorrahmen 14 und das Basisteil 16 eine „Einheit“. Diese dürfen somit fest miteinander verbunden sein. In dieser Ausführungsform muss die Kontaktfläche 12 verschiebbar in Richtung des Sensorrahmens 14 sein. Einerseits soll die zwischen der Kontaktfläche 12 und dem Sensorrahmen 14 angeordnete Zwischenschicht 38a nicht zu hart sein, um keine Kraftflussleckage zu verursachen, auf der anderen Seite muss sie aber Vorgaben an eine Mindesttragelast erfüllen. Somit kann bei Anwendungen im Automobilbereich wieder sichergestellt werden, dass das Display und das damit verbundene Abdeckglas auch im Falle eines Unfalls zuverlässig gehalten wird. Um eine Splitterbildung bei einem Unfall zu vermeiden, kann eine umlaufende Verklebung zwischen Display und Abdeckglas ausgebildet sein.In the other case, when the fastening sections 56 are aligned in the direction of the contact surface 12, the sensor frame 14 and the base part 16 form a “unit”. These can therefore be firmly connected to one another. In this embodiment, the contact surface 12 must be displaceable in the direction of the sensor frame 14 . On the one hand, the intermediate layer 38a arranged between the contact surface 12 and the sensor frame 14 should not be too hard in order not to cause leakage of the flow of force, but on the other hand it must meet specifications for a minimum carrying load. Thus, in applications in the automotive sector, it can again be ensured that the display and the associated cover glass are held reliably even in the event of an accident. In order to prevent splinters from forming in the event of an accident, a circumferential bond can be formed between the display and the cover glass.

Mit anderen Worten ist, je nach gewählter Vorzugsrichtung, die Elastizität der Zwischenschichten 38a und 38 derart gewählt, dass sich bei einer Krafteinwirkung F auf die Kontaktfläche 12 entweder die Kontaktfläche 12 in Richtung einer den Sensorrahmen 14 und das Basisteil 16 umfassenden Einheit verschiebt, oder wobei sich die Kontaktfläche 12 und der Sensorrahmen 14 als Einheit in Richtung Basisteil 16 bewegen.In other words, depending on the selected preferred direction, the elasticity of the intermediate layers 38a and 38 is selected such that when a force F acts on the contact surface 12, either the contact surface 12 moves in the direction of a unit comprising the sensor frame 14 and the base part 16, or where the contact surface 12 and the sensor frame 14 move towards the base part 16 as a unit.

Im Beispiel sind die elastischen Zwischenschichten 38a und 38b vollständig längs des vorderseitigen bzw. des rückseitigen Randes 40 (5) des Sensorrahmens 14 angeordnet.In the example, the elastic intermediate layers 38a and 38b are completely along the front and back edges 40 ( 5 ) of the sensor frame 14 is arranged.

Die elastischen Zwischenschichten 38a und 38b weisen im Beispiel also eine Breite bZ auf, die der Breite bR des Randes 40 des Sensorrahmens 14 in dem jeweiligen Bereich des Sensorrahmens 14 entspricht.In the example, the elastic intermediate layers 38a and 38b thus have a width b Z which corresponds to the width b R of the edge 40 of the sensor frame 14 in the respective area of the sensor frame 14 .

Mit anderen Worten können die Breiten bR und bZ sowohl im Bereich eines Messabschnitts 42 als auch in einem Bereich zwischen zwei Messabschnitten 42 (vgl. 3) aneinander angepasst, insbesondere gleich sein. Solch eine Ausgestaltung kann bei einer Ausrichtung der Befestigungsabschnitte 56 in Richtung der Kontaktfläche 12 vorteilhaft sein. Somit kann eine Anzeigeeinheit, wie ein Display, gut befestigt werden.In other words, the widths b R and b Z can be both in the area of a measuring section 42 and in an area between two measuring sections 42 (cf. 3 ) adapted to each other, in particular be the same. Such a configuration can be advantageous when the fastening sections 56 are aligned in the direction of the contact surface 12 . Thus, a display unit such as a display can be fixed well.

Bei Ausgestaltungen mit einer entgegengesetzten Ausrichtung der Befestigungsabschnitte 56 (in Richtung Basisteil 16) kann es vorteilhaft sein, wenn die zwischen dem Sensorrahmen 14 und dem Basisteil 16 angeordnete Zwischenschicht 38b eine geringere Breite als der Sensorrahmen 14 in diesem Bereich aufweist. Dadurch kann die Kraftflussleckage weiter minimiert werden, wobei trotzdem eine gute Dichtung realisiert werden kann.In configurations with an opposite orientation of the fastening sections 56 (in the direction of the base part 16), it can be advantageous if the intermediate layer 38b arranged between the sensor frame 14 and the base part 16 has a smaller width than the sensor frame 14 in this area. As a result, the power flow leakage can be further minimized, while still being able to achieve a good seal.

In manchen Ausgestaltungen kann auch nur eine elastische Zwischenschicht 38a, 38b vorgesehen sein. Dabei auf derjenigen Seite des Sensorrahmens 14, auf welcher die Befestigungsabschnitte der elastischen Elemente angeordnet sind, eine elastische Zwischenschicht (38a) zwischen dem Sensorrahmen 14 und der Kontaktfläche 12 oder dem Basisteil angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite kann die zweite elastische Zwischenschicht (38b) fehlen. Eine Abdichtung kann dann beispielsweise am Außenumfang angeordnet sein, um das Austreten von Streulicht oder das Eindringen von Feuchtigkeit und Partikeln zu verhindern,In some configurations only one elastic intermediate layer 38a, 38b can be provided. An elastic intermediate layer (38a) is arranged between the sensor frame 14 and the contact surface 12 or the base part on that side of the sensor frame 14 on which the fastening sections of the elastic elements are arranged. The second elastic intermediate layer (38b) can be missing on the opposite side. A seal can then be arranged, for example, on the outer circumference in order to prevent the escape of scattered light or the penetration of moisture and particles.

Die Kraftsensoren 54 sind beispielsweise Dehnungsmessstreifen, die in einer Wheatstoneschen Messbrücke angeordnet sind.The force sensors 54 are strain gauges, for example, which are arranged in a Wheatstone measuring bridge.

Zum Beispiel ist jeder Kraftsensor 54 als Vollbrücke ausgeführt und weist entsprechend insgesamt vier Dehnungsmessstreifen auf, die in einem Ring oder einem Quadrat zusammengeschaltet sind.For example, each force sensor 54 is designed as a full bridge and accordingly has a total of four strain gauges that are interconnected in a ring or a square.

Alternativ kann jeder oder es können auch nur einzelne Kraftsensoren 54 als Halbbrücke ausgeführt sein. Der Kraftsensor 54 kann beispielsweise jeweils auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet sein, welche auf dem elastischen Element (hier dem Messbalken 50) befestigt ist. Zur Kontaktierung der Kraftsensoren 54 können entsprechende Drähte oder flexible Leiterplatten verwendet werden, welche beispielsweise im oder an dem Sensorrahmen 14 zum Verbinden mit einer Steuerschaltung entlanggeführt werden.Alternatively, each or only individual force sensors 54 can be designed as a half-bridge. The force sensor 54 can be arranged, for example, on a flexible printed circuit board, which is attached to the elastic element (here the measuring beam 50). Appropriate wires or flexible printed circuit boards can be used to contact the force sensors 54, which are routed along, for example, in or on the sensor frame 14 for connection to a control circuit.

An einem ersten Ende 58 ist der Messbalken 50 fest mit dem Sensorrahmen 14 verbunden. Genauer gesagt ist jeder Messbalken 50 am ersten Ende 58 einteilig mit dem Sensorrahmen 14 ausgebildet.The measuring bar 50 is firmly connected to the sensor frame 14 at a first end 58 . More specifically, each scale bar 50 is integrally formed with the sensor frame 14 at the first end 58 .

Beispielsweise ist der Sensorrahmen 14 aus Kunststoff und die Aussparungen 48 sowie der Messbalken 50 sind am Sensorrahmen 14 mittels einer Spritzgussform ausgebildet.For example, the sensor frame 14 is made of plastic and the recesses 48 and the measuring bar 50 are formed on the sensor frame 14 by means of an injection mold.

Dabei sind die Kraftsensoren 54 an die entsprechenden Verformungsabschnitte 52 der Messbalken 50 angespritzt. Die Kraftsensoren 54 wurden also bereits während des Spritzgießens des Sensorrahmens 14 in die Messabschnitte 42 eingelegt.In this case, the force sensors 54 are molded onto the corresponding deformation sections 52 of the measuring beams 50 . The force sensors 54 were thus already inserted into the measuring sections 42 during the injection molding of the sensor frame 14 .

An einem zweiten Ende 60, das durch den Befestigungsabschnitt 56 gebildet ist, steht der Messbalken 50 mit dem Basisteil 16 in Verbindung, genauer gesagt ist der Messbalken 50 im Befestigungsabschnitt 56 mit dem Basisteil 16 kraftschlüssig verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verbindung auch auf andere Art und Weise erfolgen, beispielsweise mittels einer formschlüssigen Verbindung oder mittels Verkleben. Der Messbalken 50 ist also nur an einem Ende am Sensorrahmen 14 befestigt und am anderen Ende nicht.At a second end 60, which is formed by the attachment section 56, the measuring bar 50 is connected to the base part 16; Alternatively or additionally, the connection can also be made in a different way, for example by means of a positive connection or by gluing. The measuring bar 50 is therefore only attached to the sensor frame 14 at one end and not at the other end.

In der 4 ist ein Ausschnitt X eines Messabschnittes 42 der 3 in einer Seitenansicht und einer Draufsicht dargestellt. In dem Messabschnitt 42 ist eine Kraftsensoreinheit 53 angeordnet. Die Kraftsensoreinheit 53 umfasst ein elastisches Element, das als Messbalken 50 ausgebildet ist. Auf dem Messbalken 50 ist ein Kraftsensor 54 angeordnet. Zur Vermittlung der Kraft weist der Messbalken einen Befestigungsabschnitt 56 auf, welcher hier am Basisteil 16 befestigt ist.In the 4 is a section X of a measurement section 42 of FIG 3 shown in a side view and a top view. A force sensor unit 53 is arranged in the measuring section 42 . The force sensor unit 53 includes an elastic element that is designed as a measuring bar 50 . A force sensor 54 is arranged on the measuring beam 50 . To transmit the force, the measuring beam has a fastening section 56 which is fastened to the base part 16 here.

Zur Abstandsbestimmung und Positionsbestimmung der Kraftsensoreinheit 53 ist ein Referenzpunkt R dargestellt, welcher durch den Schnittpunkt einer Ebene parallel zur Eingabefläche mit einer senkrecht zu dieser Ebene verlaufenden Linie durch die geometrische Mitte des Befestigungsabschnitts 56 gegeben ist.To determine the distance and position of the force sensor unit 53, a reference point R is shown, which is given by the intersection of a plane parallel to the input surface and a line running perpendicular to this plane through the geometric center of the fastening section 56.

Ein weiterer Ausschnitt der Eingabevorrichtung, mit einer perspektivischen Ansicht eines Messabschnittes 42 ist in der 5 dargestellt. Aus der 5 geht unter anderem hervor, dass der Messbalken 50 im Bereich des Messabschnitts 42 eine geringere Ausdehnung d2 senkrecht zu einer Ebene der Kontaktfläche 12 aufweist, als eine Dicke d1 des Sensorrahmens 14 in einem Bereich außerhalb des Messabschnitts 42. Dabei wird unter der Ausdehnung d2 im Messabschnitt 42 die maximale Ausdehnung des Messabschnitts senkrecht zur Kontaktfläche 12 verstanden.Another detail of the input device, with a perspective view of a measuring section 42 is in FIG 5 shown. From the 5 shows, among other things, that the measuring bar 50 in the area of the measuring section 42 has a smaller extension d 2 perpendicular to a plane of the contact surface 12 than a thickness d 1 of the sensor frame 14 in an area outside of the measuring section 42. The extension d 2 in the measuring section 42 the maximum extent of the measuring section perpendicular to the contact surface 12 is understood.

Die Ausdehnung d2 ist vorteilhafter Weise jedoch so groß gewählt, dass die Bewegung des Messabschnitts 42 in der Richtung senkrecht zur Kontaktfläche begrenzt wird. Somit kann die maximal auf den Kraftsensor 54 wirkende Kraft begrenzt werden. Dies kann zum Einem vor einer Beschädigung des Kraftsensors 54 oder des elastischen Elements schützen. Zum anderen kann dadurch der Bereich möglicher Messwerte reduziert oder begrenzt werden, wodurch in manchen Ausgestaltungen des Kraftsensors 54 eine höhere Auflösung der Messwerte möglich sein kann.However, the extension d 2 is advantageously selected to be large enough that the movement of the measuring section 42 in the direction perpendicular to the contact surface is limited. The maximum force acting on the force sensor 54 can thus be limited. On the one hand, this can protect against damage to the force sensor 54 or the elastic element. On the other hand, the range of possible measured values can thereby be reduced or limited, as a result of which a higher resolution of the measured values can be possible in some configurations of the force sensor 54 .

Bei der Krafteinwirkung F eines Benutzers auf die Kontaktfläche 12 wird zunächst die elastische Zwischenschicht 38 zwischen Kontaktfläche 12 und Sensorrahmen 14, anschließend der Sensorrahmen 14 und schließlich die elastische Zwischenschicht zwischen Sensorrahmen 14 und Basisteil 16 verformt.When a user acts on the force F on the contact surface 12, first the elastic intermediate layer 38 between the contact surface 12 and the sensor frame 14, then the sensor frame 14 and finally the elastic intermediate layer between the sensor frame 14 and the base part 16 are deformed.

Nachdem die Messbalken 50 über die entsprechenden Befestigungsabschnitte 56 am Basisteil 16 befestigt sind, verformen sich die Verformungsabschnitte 52 der Messbalken 50 in Abhängigkeit der Position der Krafteinwirkung F und dem Betrag der Krafteinwirkung F, also der ausgeübten Kraft.After the measuring beams 50 are attached to the base part 16 via the corresponding attachment sections 56, the deformations are deformed Measurement sections 52 of the measuring beam 50 as a function of the position of the force F and the amount of the force F, ie the force exerted.

Üblicherweise werden durch die Krafteinwirkung F mehrere Messbalken 50 messbar verformt. Diese Verformung wird durch die entsprechenden Dehnungsmessstreifen und damit durch die entsprechenden Kraftsensoren 54 detektiert. Dabei stellt jeder Kraftsensor 54 ein entsprechendes elektrisches Signal bereit und übergibt dieses an die Steuerelektronik 34.A plurality of measuring beams 50 are usually measurably deformed by the force F applied. This deformation is detected by the corresponding strain gauges and thus by the corresponding force sensors 54 . Each force sensor 54 provides a corresponding electrical signal and transmits this to the control electronics 34.

Die elektrischen Signale umfassen sowohl Informationen über den Betrag der Kraft als auch über den Berührpunkt der Eingabe des Benutzers, sodass die Steuerelektronik 34 aus den elektrischen Signalen der Kraftsensoren 54 die Position der Krafteinwirkung F und den Betrag der Krafteinwirkung F bestimmen kann.The electrical signals include information about both the magnitude of the force and the point of contact of the user's input so that the control electronics 34 can determine the position of the applied force F and the magnitude of the applied force F from the electrical signals from the force sensors 54 .

Die Kontaktfläche 12 muss also nicht berührungsempfindlich ausgeführt sein.The contact surface 12 therefore does not have to be designed to be touch-sensitive.

Beispielsweise führt die Steuerelektronik 34 eine Funktion nur aus, falls der Benutzer mit einem bestimmten Betrag der Krafteinwirkung F auf die Kontaktfläche 12 einwirkt.For example, the electronic control unit 34 only performs a function if the user acts on the contact surface 12 with a certain amount of force F.

Alternativ kann die Funktion auch kraftabhängig sein, also abhängig von dem Betrag der Krafteinwirkung F. So würde beispielsweise ein festes Drücken, d.h. ein Einwirken mit einem vergleichsweise großen Betrag der Krafteinwirkung F, zu einer anderen Funktion führen als ein leichtes Drücken.Alternatively, the function can also be force-dependent, i.e. dependent on the amount of force F. For example, a firm press, i.e. an action with a comparatively large amount of force F, would lead to a different function than a light press.

Dabei können in den Sensorrahmen 14 entsprechende Signalleitungen eingebettet sein, die von einem Anschlusselement 62 (6), beispielsweise einem Flachbandkabel, zu den Kraftsensoren 54 geführt sind. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die Signalleitungen nicht eingezeichnet. Das Anschlusselement kann auch auf der Innenseite, also in der von dem Sensorrahmen eingeschlossenen Bereich, angeordnet sein und beispielsweise über eine Ausnehmung auf der Rückseite des Basisteils zum Kontaktieren nach Außen geführt werden.,Corresponding signal lines can be embedded in the sensor frame 14, which are connected to a connection element 62 ( 6 ), for example a ribbon cable, to the force sensors 54 are routed. For reasons of clarity, the signal lines are not shown. The connection element can also be arranged on the inside, i.e. in the area enclosed by the sensor frame, and can be routed to the outside, for example, via a recess on the back of the base part for contact.,

Um eine hohe Sensitivität bei der Messung der Krafteinwirkung auf die Kontaktfläche 12 zu haben, sind die Kraftsensoren 54 in einem ganz bestimmten Verhältnis zueinander angeordnet.In order to have a high level of sensitivity when measuring the force acting on the contact surface 12, the force sensors 54 are arranged in a very specific relationship to one another.

Die Kraftsensoreinheiten 53 auf den in Querrichtung verlaufenden Kurzseiten 46 sind in der Ausgestaltung der 6 mittig angeordnet. Diese Anordnung ist in 6 durch die Mittellinie 64 angedeutet, die auch durch die entsprechenden Referenzpunkte R verläuft.The force sensor units 53 on the transverse short sides 46 are in the configuration of FIG 6 placed in the middle. This arrangement is in 6 indicated by the center line 64, which also passes through the corresponding reference points R.

Die Anordnung wurde also so gewählt ist, dass sich der Referenzpunkt R bei 50% der Länge der Kurzseite 46 befindet.The arrangement was therefore chosen such that the reference point R is located at 50% of the length of the short side 46 .

Im Allgemeinen sind die Kraftsensoreinheiten 53 auf den Kurzseiten 46 in einem Bereich 63 angeordnet, der 40% bis 50 % der Länge der Kurzseite 46 entspricht.In general, the force sensor units 53 are arranged on the short sides 46 in an area 63 which corresponds to 40% to 50% of the length of the short side 46 .

Mit anderen Worten können die Kraftsensoreinheiten 53 alternativ zur gezeigten Ausgestaltung also auch einen Versatz in Querrichtung relativ zur Mitte der entsprechenden Kurzseite 46 aufweisen.In other words, as an alternative to the configuration shown, the force sensor units 53 can also have an offset in the transverse direction relative to the center of the corresponding short side 46 .

Die Kraftsensoreinheiten 53 der Längsseiten weisen in Querrichtung einen Abstand S1,i zur Mittellinie auf, gemessen von dem jeweiligen Referenzpunkt R aus. In der gezeigten Ausführungsform wirkt die Kraft auf einen Befestigungsabschnitt 56 des Messbalkens 50, so dass der Messbalken 50 proportional zur einwirkenden Kraft gebogen wird. Wie oben erläutert, ist der Referenzpunkt R hier folglich als die geometrische Mitte des Befestigungsabschnittes 56 in der gezeigten Draufsicht gegeben.The force sensor units 53 on the longitudinal sides are at a distance S 1,i from the center line in the transverse direction, measured from the respective reference point R. In the embodiment shown, the force acts on an attachment portion 56 of the measuring beam 50, so that the measuring beam 50 is deflected in proportion to the applied force. As explained above, the reference point R is thus given here as the geometric center of the fastening section 56 in the plan view shown.

Auf der Längsseite 44 sind die Kraftsensoren 54 mit einem Abstand S3,1 zueinander angeordnet und weisen in Längsrichtung jeweils einen Abstand S2,1 zur nahen Kurzseite 46 auf (wiederum gemessen bezogen auf die Referenzpunkte R der entsprechenden Kraftsensoreinheiten 53).On the long side 44, the force sensors 54 are arranged at a distance S 3.1 from one another and each have a distance S 2.1 from the near short side 46 in the longitudinal direction (again measured in relation to the reference points R of the corresponding force sensor units 53).

Die sich ergebenden Verhältnisse Ri, gebildet aus dem Quotienten der Summe der Abstände S1,i und S2,i zu dem Abstand S3,i, beträgt in der gezeigten Ausführungsform 0,9.The resulting ratios R i , formed from the quotient of the sum of the distances S 1,i and S 2,i to the distance S 3,i , is 0.9 in the embodiment shown.

Vorzugsweise liegt das Verhältnis R im Bereich von 0,85 bis 0,95. Durch diese spezielle Anordnung der Kraftsensoren wird eine besonders hohe Abtastempfindlichkeit der Eingabevorrichtung 10 sichergestellt. Insbesondere können bei der Anordnung der Kraftsensoren 54 mit dem Verhältnis Ri nicht nur der Betrag der Krafteinwirkung F gemessen werden, sondern auch die Position der Krafteinwirkung F.Preferably, the ratio R ranges from 0.85 to 0.95. This special arrangement of the force sensors ensures a particularly high scanning sensitivity of the input device 10 . In particular, with the arrangement of the force sensors 54 with the ratio R i , not only the amount of the force F can be measured, but also the position of the force F.

Die 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Sensorrahmens 14, wobei hier im Vergleich zur 6 eine andere Orientierung der Messbalken 50 gewählt wurde. In der 6 sind die an den Längsseiten 44 des Sensorrahmens 14 angeordneten Messbalken 50 jeweils an ihrer der jeweiligen Kurzseite 46 näheren Seite am Sensorrahmen 14 befestigt. Die Messbalken 50 der Kraftsensoren einer Längsseite 44 sind also mit ihren Befestigungsabschnitten 56 einander zugewandt angeordnet. Die Messbalken 50 der Kurzseiten 46 sind derart angeordnet, dass ihre Befestigungsabschnitte 56 an relativ zueinander entgegengesetzt liegenden Enden der Messbalken 50 angeordnet sind. In der 7 sind nun jeweils die beiden auf derselben Längsseite 44 angeordneten Messbalken 50 gleichsinnig ausgerichtet, die Befestigungsabschnitte 56 sind also jeweils an einem in dieselbe Richtung zeigenden Ende des Messbalken 50 angeordnet. Ferner sind die Messbalken 50 der Längsseiten 44 gegensinnig zu den auf der jeweils gegenüberliegenden Längsseite 44 des Sensorrahmens 14 liegenden Messbalken 50 angeordnet.The 7 shows an alternative embodiment of the sensor frame 14, in which case compared to 6 a different orientation of the measuring bar 50 was selected. In the 6 the measuring bars 50 arranged on the long sides 44 of the sensor frame 14 are each fastened to the sensor frame 14 on their side closer to the respective short side 46 . The measuring beams 50 of the force sensors on one longitudinal side 44 are therefore arranged with their fastening sections 56 facing one another. The measuring bars 50 of the short sides 46 are arranged in such a way that their fastening sections 56 are located at opposite ends of the relative to one another Measuring bars 50 are arranged. In the 7 the two measuring bars 50 arranged on the same longitudinal side 44 are now aligned in the same direction, the fastening sections 56 are therefore each arranged on an end of the measuring bar 50 pointing in the same direction. Furthermore, the measuring bars 50 of the longitudinal sides 44 are arranged in the opposite direction to the measuring bars 50 lying on the respectively opposite longitudinal side 44 of the sensor frame 14 .

In der 8 ist eine weitere Ausgestaltung der Anordnung der Messbalken 50 illustriert. Die Ausrichtung der Messbalken 50 entspricht hier der in der 6 gezeigten Ausrichtung. Jedoch ist hier ein Versatz der auf den Kurzseiten 46 angeordneten Messbalken 50 relativ zur Mittellinie vorgesehen. Der auf der einen Kurzseite angeordnete Messbalken 50 ist also in Querrichtung um einen Abstand S4 des Referenzpunkte R der betreffenden Kraftsensoranordnung 53 von der Mittellinie entfernt angeordnet. Der auf der anderen Kurzseite 46 angeordnete Messbalken 50 ist nun in die entgegengesetzte Querrichtung von der Mittellinie um den Abstand S4 versetzt angeordnet.In the 8th a further configuration of the arrangement of the measuring bars 50 is illustrated. The alignment of the measuring bars 50 corresponds here to that in FIG 6 orientation shown. However, an offset of the measuring bars 50 arranged on the short sides 46 relative to the center line is provided here. The measuring bar 50 arranged on one short side is therefore arranged in the transverse direction at a distance S4 from the reference point R of the relevant force sensor arrangement 53 from the center line. The measuring bar 50 arranged on the other short side 46 is now offset in the opposite transverse direction from the center line by the distance S4.

Die in der 9 gezeigte Ausgestaltung zeigt eine Weiterbildung der Ausgestaltung der 8. Um die asymmetrische (in Querrichtung gegeneinander versetzt) Anordnung der auf den Kurzseiten angeordneten Messbalken wenigstens teilweise zu kompensieren, ist hier ferner eine asymmetrische Anordnung der Messbalken 50 der Längsseiten vorgesehen. Jeweils derjenige Messbalken einer Längsseite 44, der in der 8 näher an einem Messbalken 50 der Kurzseiten 46 gelegen ist, ist in der Ausgestaltung der 9 in Längsrichtung um einen Betrag S5 in Richtung des anderen Messbalkens dieser Längsseite hin versetzt angeordnet.The one in the 9 shown embodiment shows a development of the embodiment of 8th . In order to at least partially compensate for the asymmetrical (transversely offset from one another) arrangement of the measuring bars arranged on the short sides, an asymmetrical arrangement of the measuring bars 50 on the long sides is also provided here. In each case, that measuring bar on a longitudinal side 44 that is in the 8th is located closer to a measuring bar 50 of the short sides 46 is in the embodiment of 9 arranged offset in the longitudinal direction by an amount S5 in the direction of the other measuring bar of this longitudinal side.

Eine weitere alternative Ausgestaltung des Sensorrahmens 14 ist in der 10 dargestellt. In diesem Beispiel zeigen die Messbalken 52 in eine Richtung senkrecht zu der Richtung, in welche sich die jeweilige Seite (Querseite 46 oder Längsseite 44) des Sensorrahmens 14 erstreckt. Dabei zeigen die Messbalken 50 in Richtung der jeweils gegenüberliegenden Seite des Sensorrahmens 14.Another alternative embodiment of the sensor frame 14 is in 10 shown. In this example, the measuring bars 52 point in a direction perpendicular to the direction in which the respective side (transverse side 46 or longitudinal side 44) of the sensor frame 14 extends. The measuring bars 50 point in the direction of the respective opposite side of the sensor frame 14.

Ferner können die Messbalken 50 in einer Ebene des Sensorrahmens 14, welche parallel zur Eingabeebene liegt, von dem Sensorrahmen 14 vollständig umschlossen sein, wie in der 11 dargestellt. Die Orientierung der Messbalken 50 und deren Anordnung relativ zueinander kann hier ebenfalls analog zu den in den 6 bis 9 gezeigten Ausführungsformen variieren.Furthermore, the measuring bars 50 can be completely surrounded by the sensor frame 14 in a plane of the sensor frame 14, which lies parallel to the input plane, as in FIG 11 shown. The orientation of the measuring bars 50 and their arrangement relative to each other can also be analogous to that in FIGS 6 until 9 embodiments shown vary.

Anhand der 12 bis 13 werden im Folgenden weitere Ausgestaltungen der Eingabevorrichtung 10 erläutert. Dabei entsprechen die Ausgestaltungen im Wesentlichen der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird.Based on 12 until 13 further configurations of the input device 10 are explained below. The configurations essentially correspond to the first embodiment, so that only the differences are discussed below.

In der Ausgestaltung der 12 ist der Messbalken 50 an seinem zweiten Ende 60 nicht an dem Basisteil 16, sondern an der Kontaktfläche 12 befestigt.In the design of 12 the second end 60 of the measuring bar 50 is not attached to the base part 16 but to the contact surface 12 .

Mit anderen Worten ist der Befestigungsabschnitt 56 an der Kontaktfläche 12, also beispielsweise an dem Panel 26 befestigt.In other words, the fastening section 56 is fastened to the contact surface 12, ie to the panel 26, for example.

In dieser Ausgestaltung führt eine Krafteinwirkung F auf die Kontaktfläche 12 direkt zu einer Dehnung, d.h. einer Streckung oder Stauchung des Verformungsabschnitts 52 im Bereich des Kraftsensors 54 relativ zum Sensorrahmen 14.In this embodiment, a force F acting on the contact surface 12 leads directly to an elongation, i.e. a stretching or compression of the deformation section 52 in the area of the force sensor 54 relative to the sensor frame 14.

Ein weiterer Unterschied ist, dass der Kraftsensor 54 nicht in den Verformungsabschnitt 52 eingebettet ist, sondern auf den Verformungsabschnitt 52 aufgeklebt ist, also auf den Messbalken 50.Another difference is that the force sensor 54 is not embedded in the deformation section 52, but is glued to the deformation section 52, i.e. to the measuring beam 50.

In der Ausgestaltung der 13 ist in dem Messabschnitt 42 eine Kraftsensoreinheit mit einer Messbrücke 66 anstatt des Messbalkens 50 ausgebildet. Der Sensorrahmen 14 weist also auf der Oberseite eine Aussparung 68 auf, in die der Kraftsensor 54 eingeklebt ist.In the design of 13 For example, a force sensor unit with a measuring bridge 66 instead of the measuring beam 50 is formed in the measuring section 42 . The sensor frame 14 thus has a recess 68 on the upper side, into which the force sensor 54 is glued.

Dabei ist an der Messbrücke 66 eine Befestigungsvorsprung 70 ausgebildet, über die die Messbrücke 66 am Basisteil 16 abgestützt oder am Basisteil 16 befestigt ist.A fastening projection 70 is formed on the measuring bridge 66 , via which the measuring bridge 66 is supported on the base part 16 or is fastened to the base part 16 .

Im Allgemeinen kann die Befestigungsvorsprung 70 auch auf der Seite der Messbrücke 66 angeordnet sein, die der Kontaktfläche 12 zugewandt ist.In general, the fastening projection 70 can also be arranged on the side of the measuring bridge 66 which faces the contact surface 12 .

Die Befestigungsvorsprung 70 ist vorzugsweise einstückig mit der Messbrücke 66 ausgebildet mittig auf der Messbrücke angeordnet.The fastening projection 70 is preferably formed in one piece with the measuring bridge 66 and is arranged centrally on the measuring bridge.

Weiterhin ist der zugeordnete Kraftsensor 54 an der Seite der Messbrücke 66 angeordnet, welche der Befestigungsvorsprung 70 gegenüberliegt. Dabei kann der Kraftsensor 54 sowohl zentral als auch links und oder rechtsseitig gegenüber der Befestigungsvorsprung angeordnet sein.Furthermore, the associated force sensor 54 is arranged on the side of the measuring bridge 66 which is opposite the fastening projection 70 . In this case, the force sensor 54 can be arranged both centrally and to the left and/or to the right of the fastening projection.

Die 14 zeigt eine zweite Ausführungsform der Eingabevorrichtung 10, die im Wesentlichen der Ausführungsform der 1 bis 7 entspricht, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird.The 14 shows a second embodiment of the input device 10, which is essentially the embodiment of FIG 1 until 7 corresponds, so that only the differences will be discussed in the following.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist die Eingabevorrichtung 10 nur eine Zwischenschicht 38 auf, über die das Basisteil 16 und der Sensorrahmen 14 miteinander verbunden sind. Das Panel 18 liegt unmittelbar auf dem Sensorrahmen 14 auf und der Sensorrahmen 14 umgreift das Panel 18 mittels hakenförmiger Fortsätze 72.In contrast to the first embodiment, the input device 10 has only one intermediate layer 38 via which the base part 16 and the sensor frame 14 are connected to one another. The panel 18 rests directly on the sensor frame 14 and the sensor frame 14 encloses the panel 18 by means of hook-shaped extensions 72.

Der Sensorrahmen 14 umgibt also das Panel 26.The sensor frame 14 thus surrounds the panel 26.

Dabei bilden die Seiten 74 der Fortsätze 72, die dem Sensorrahmen 14 abgewandt sind, einen Teil der Kontaktfläche 12.The sides 74 of the extensions 72 that face away from the sensor frame 14 form part of the contact surface 12.

Mit anderen Worten ist der Sensorrahmen 14 Teil der Kontaktfläche 12.In other words, the sensor frame 14 is part of the contact surface 12.

Im Allgemeinen ist es auch denkbar, dass am Sensorrahmen 14 seitlich eine Rille gebildet ist, in die das Panel 18 eingesetzt ist.In general, it is also conceivable for a groove to be formed laterally on the sensor frame 14, into which the panel 18 is inserted.

In diesem Fall umgibt der Sensorrahmen 14 das Panel 18 im Randbereich des Panels 18 vollständig.In this case, the sensor frame 14 completely surrounds the panel 18 in the edge area of the panel 18 .

BezugszeichenlisteReference List

1010
Eingabevorrichtunginput device
1212
Kontaktflächecontact surface
1414
Sensorrahmensensor frame
1616
Basisteilbase part
1818
Panelpanel
2020
Abdeckrahmencover frame
22, 2422, 24
Abschnitte des AbdeckrahmensSections of the cover frame
2626
LCD-PanelLCD panel
2828
Hintergrundbeleuchtungseinheitbacklight unit
3030
Informationeninformation
3232
BereichArea
3434
Steuerelektronikcontrol electronics
3636
SpeicherStorage
38a, 38b38a, 38b
Zwischenschichtenintermediate layers
4040
Randedge
4242
Messabschnittmeasurement section
4444
Längsseitelong side
4646
Kurzseiteshortside
4848
Aussparung des SensorrahmensRecess of the sensor frame
5050
Messbalkenmeasuring bar
5252
Verformungsabschnittdeformation section
5353
Kraftsensoreinheitforce sensor unit
5454
Kraftsensorforce sensor
5656
Befestigungsabschnittattachment section
5858
erstes Endefirst end
6060
zweites Endesecond end
6262
Anschlusselementconnection element
6363
BereichArea
6464
Mittelliniecenterline
6666
Messbrückemeasuring bridge
6868
Aussparungrecess
7070
Befestigungsvorsprungmounting boss
7272
Fortsatzextension
7474
Seitenpages
RR
Referenzpunkte der Kraftsensoreinheiten zur AbstandsbestimmungReference points of the force sensor units for determining the distance
S1,i S2,i S3,iS1,i S2,i S3,i
Abstände bezüglich der i-ten KraftsensoreinheitenDistances with respect to the i-th force sensor units
S4S4
Abstand der Kraftsensoreinheit der Kurzseite zur MittellinieDistance of the short side force sensor unit to the center line
S5S5
Versatz der Kraftsensoreinheit der Längsseite in LängsrichtungOffset of the force sensor unit of the long side in the longitudinal direction

Claims (23)

Berührungsempfindliche Eingabevorrichtung, die eine rechteckige Gestalt hat, mit einer vorderseitigen Kontaktfläche (12), die von einem Benutzer berührbar ist, einem vorderseitigen Sensorrahmen (14) und einem rückseitigen Basisteil (16), wobei zwischen der Kontaktfläche (12) und dem Basisteil (16) zumindest abschnittsweise längs des Randes (40) des Sensorrahmens (14) eine elastische Zwischenschicht (38a, 38b) vorgesehen ist, die ein Verschieben der Kontaktfläche (12) bei Krafteinwirkung (F) in Richtung auf das Basisteil (16) hin erlaubt, wobei der Sensorrahmen (14) zwei Längsseiten (44) und zwei die Längsseiten (44) verbindende Kurzseiten (46) aufweist und an jeder Längsseite (44) jeweils genau zwei Kraftsensoreinheiten (53) mit jeweils mindestens einem Kraftsensor (54) und an jeder Kurzseite (46) jeweils genau eine Kraftsensoreinheit (53) mit jeweils mindestens einem Kraftsensor (54) vorhanden sind; wobei die Anordnung der Kraftsensoreinheiten (53) so gewählt ist, dass die Kraftsensoreinheiten (53) der Längsseiten (44), in einer Richtung parallel zu den Längsseiten, jeweils einen Abstand S2,i zur jeweiligen Kraftsensoreinheit der nahen Kurzseite (46) aufweisen, wobei i = 1, 2, 3, 4 ist und die jeweils betrachtete Kraftsensoreinheit (44) der beiden Längsseiten (44) angibt; wobei die betrachtete i-te Kraftsensoreinheit (53) der Längsseiten (44) einen Abstand S3,i zur jeweils anderen Kraftsensoreinheit (53) derselben Längsseite (44) aufweist; wobei die auf den Kurzseiten (46) angeordneten Kraftsensoreinheiten (53), in einer Richtung parallel zu den Kurzseiten (46), jeweils in einem Abstand S1,i zur betrachteten i-ten Kraftsensoreinheit der Längsseite (44) positioniert sind, und wobei das Verhältnis Ri = (S1,i + S2,i) / S3,i für jede der vier Kraftsensoreinheiten (53) der Längsseiten jeweils im Bereich von 0,7 bis 1,2 liegt.Touch-sensitive input device having a rectangular shape with a front contact surface (12) touchable by a user, a front sensor frame (14) and a rear base part (16), wherein between the contact surface (12) and the base part (16 ) an elastic intermediate layer (38a, 38b) is provided at least in sections along the edge (40) of the sensor frame (14), which allows the contact surface (12) to be displaced in the direction of the base part (16) when force (F) is applied, wherein the sensor frame (14) has two long sides (44) and two short sides (46) connecting the long sides (44) and on each long side (44) exactly two force sensor units (53) each with at least one force sensor (54) and on each short side ( 46) there is in each case exactly one force sensor unit (53) each with at least one force sensor (54); wherein the arrangement of the force sensor units (53) is selected such that the force sensor units (53) of the longitudinal sides (44), in a direction parallel to the longitudinal sides, each have a distance S 2,i to have the respective force sensor unit on the near short side (46), where i=1, 2, 3, 4 and indicates the force sensor unit (44) of the two long sides (44) under consideration; wherein the considered i-th force sensor unit (53) of the longitudinal sides (44) has a distance S 3,i to the respective other force sensor unit (53) of the same longitudinal side (44); wherein the force sensor units (53) arranged on the short sides (46) are each positioned in a direction parallel to the short sides (46) at a distance S 1,i from the i-th force sensor unit under consideration on the long side (44), and wherein the Ratio R i = (S 1,i + S 2,i ) / S 3,i for each of the four force sensor units (53) of the longitudinal sides is in the range of 0.7 to 1.2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhältnisse Ri jeweils im Bereich von 0,85 bis 0,95 liegen, mit i = 1, 2, 3, 4.input device claim 1 , characterized in that the ratios R i are respectively in the range 0.85 to 0.95, with i = 1, 2, 3, 4. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoreinheiten (53) auf den Kurzseiten (46) in einem Bereich (63) von ±10% der Länge (b) der Kurzseite (46) um die Mitte der Kurzseite (46) positioniert sind.input device claim 1 or 2 , characterized in that the force sensor units (53) on the short sides (46) are positioned in a range (63) of ±10% of the length (b) of the short side (46) around the center of the short side (46). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoreinheiten (53) auf den Kurzseiten (46) mittig, jeweils bei 50% der Länge (b) der jeweiligen Kurzseiten (46), angeordnet sind.Input device according to one of Claims 1 until 3 characterized in that the force sensor units (53) are arranged centrally on the short sides (46), in each case at 50% of the length (b) of the respective short sides (46). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoreinheiten (53) auf den Kurzseiten (46), relativ zur Mitte der Kurzseiten (46), in Querrichtung der Eingabevorrichtung in dieselbe Richtung versetzt angeordnet sind.Input device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the force sensor units (53) on the short sides (46) are arranged offset in the same direction in the transverse direction of the input device relative to the center of the short sides (46). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoreinheiten (53) auf den Kurzseiten (46), relativ zur Mitte der Kurzseiten (46), in Querrichtung der Eingabevorrichtung (10), in entgegengesetzte Richtungen versetzt angeordnet sind.Input device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the force sensor units (53) on the short sides (46) are offset in opposite directions relative to the center of the short sides (46) in the transverse direction of the input device (10). Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kraftsensoreinheiten (53) derselben Längsseite (44) unterschiedliche Abstände S2,i zu ihrer jeweils nahen Kurzseite (46) aufweisen, wobei diejenige Kraftsensoreinheit (53) einen kleineren Abstand S2,i hat, deren Abstand S1,i größer ist.input device claim 6 , characterized in that the two force sensor units (53) of the same long side (44) are at different distances S 2,i from their respectively close short side (46), with that force sensor unit (53) having a smaller distance S 2,i whose distance S 1,i is greater. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kraftsensoreinheiten (53) der Längsseiten (44) den gleichen Abstand zu ihren jeweiligen nahen Kurzseiten (46) aufweisen, so dass S2,1 = S2,2 = S2,3 = S2,4 gilt.Input device according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that all force sensor units (53) of the long sides (44) have the same distance to their respective near short sides (46), so that S 2.1 = S 2.2 = S 2.3 = S 2.4 applies . Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorrahmen (14) einen Teil der Kontaktfläche (12) bildet.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor frame (14) forms part of the contact surface (12). Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Sensorrahmen (14) gekoppeltes Panel (18) vorgesehen ist, welches die Kontaktfläche (12) aufweist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that a panel (18) which is coupled to the sensor frame (14) and has the contact surface (12) is provided. Eingabevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Panel (18) ein LCD Panel (26) ist.input device claim 10 , characterized in that the panel (18) is an LCD panel (26). Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (16) eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (28) für das LCD Panel (26) ist.input device claim 11 , characterized in that the base part (16) is a backlight unit (28) for the LCD panel (26). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Panel (18) auf dem Sensorrahmen (14) angebracht ist oder vorderseitig vom Sensorrahmen (14) randseitig umgeben ist.Input device according to one of Claims 10 until 12 , characterized in that the panel (18) is mounted on the sensor frame (14) or is surrounded at the front edge by the sensor frame (14). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Zwischenschicht (38a) zwischen Panel (18) und Sensorrahmen (14) positioniert ist.Input device according to one of Claims 10 until 13 , characterized in that the elastic intermediate layer (38a) is positioned between the panel (18) and the sensor frame (14). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Zwischenschicht (38b) zwischen Sensorrahmen (14) und Basisteil (16) angeordnet ist.Input device according to one of Claims 1 until 13 , characterized in that the elastic intermediate layer (38b) is arranged between the sensor frame (14) and the base part (16). Eingabevorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite elastische Zwischenschicht (38a, 38b) vorhanden ist, wobei die zweite elastische Zwischenschicht (38b) im Falle des Anspruchs 14 zwischen Sensorrahmen (14) und Basisteil (16) angeordnet ist und wobei die zweite elastische Zwischenschicht (38a) im Falle des Anspruchs 15 zwischen Panel (18) und Sensorrahmen (14) angeordnet ist.input device Claim 14 or 15 , characterized in that a second elastic intermediate layer (38a, 38b) is present, the second elastic intermediate layer (38b) in the case of Claim 14 is arranged between the sensor frame (14) and the base part (16) and wherein the second elastic intermediate layer (38a) in the case of Claim 15 is arranged between panel (18) and sensor frame (14). Eingabevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elastische Zwischenschicht (38a, 38b) eine kleinere Elastizität aufweist, als die elastische Zwischenschicht (38a, 38b).input device Claim 16 , characterized in that the second elastic intermediate layer (38a, 38b) has a smaller elasticity than the elastic intermediate layer (38a, 38b). Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Zwischenschicht (38a, 38b) eine Breite (bz) besitzt, die der Breite (bR) des Randes des Sensorrahmens (14) im an die Zwischenschicht (38) angrenzenden Bereich des Sensorrahmens (14) entspricht.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic intermediate layer (38a, 38b) has a width (bz) which corresponds to the width (b R ) of the edge of the sensor frame (14) in the intermediate layer (38) adjacent area of the sensor frame (14). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Zwischenschicht (38a, 38b) eine Breite (bz) im Bereich von 20% bis 70% der Breite (bR) des Randes des Sensorrahmens (14) im an die Zwischenschicht (38) angrenzenden Bereich des Sensorrahmens (14) besitzt.Input device according to one of Claims 1 until 17 , characterized in that the elastic intermediate layer (38a, 38b) has a width (bz) in the range of 20% to 70% of the width (b R ) of the edge of the sensor frame (14) in the area of the sensor frame adjoining the intermediate layer (38). (14) owns. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kraftsensor (54) in einem elastischen Messabschnitt (42) im Sensorrahmen (14) aufgenommen ist, wobei der Messabschnitt (42) eine verringerte Dicke (d2) verglichen mit dem oder den angrenzenden Abschnitten des Sensorrahmens (14) hat.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that each force sensor (54) is accommodated in a resilient measuring section (42) in the sensor frame (14), the measuring section (42) having a reduced thickness (d 2 ) compared to the one or the adjacent ones Has sections of the sensor frame (14). Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (54) jeweils als Dehnungsmessstreifen ausgebildet sind.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the force sensors (54) are each designed as strain gauges. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (54) jeweils an einem Verformungsabschnitt (52) eines Messbalkens (50) angeordnet sind, wobei der Messbalken (50) an einem ersten Ende (58) an dem Sensorrahmen (14) befestigt ist und an einem entgegengesetzten zweiten Ende (60) an der Kontaktfläche (12) oder dem Basisteil (16) zum Vermitteln der Krafteinwirkung (F) zum Kraftsensor (54) abgestützt oder befestigt ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the force sensors (54) are each arranged on a deformation section (52) of a measuring bar (50), the measuring bar (50) being attached to the sensor frame (14) at a first end (58) is attached and is supported or attached at an opposite second end (60) to the contact surface (12) or the base part (16) for transmitting the force (F) to the force sensor (54). Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (54) jeweils an einem Verformungsabschnitt (52) einer Messbrücke (66) angeordnet sind, wobei die Messbrücke (66) an beiden Enden an dem Sensorrahmen (14) befestigt ist und wobei die Messbrücke einen Befestigungsvorsprung (70) aufweist, der zum Vermitteln der Krafteinwirkung (F) zum Kraftsensor (54) an der Kontaktfläche (12) oder an dem Basisteil (18) abgestützt oder befestigt ist.Input device according to one of Claims 1 until 22 , characterized in that the force sensors (54) are each arranged on a deformation section (52) of a measuring bridge (66), the measuring bridge (66) being fastened to the sensor frame (14) at both ends and the measuring bridge having a fastening projection (70 ) which is supported or fastened on the contact surface (12) or on the base part (18) in order to transmit the force (F) to the force sensor (54).
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