DE102021125967A1 - electronic input device - Google Patents

electronic input device Download PDF

Info

Publication number
DE102021125967A1
DE102021125967A1 DE102021125967.3A DE102021125967A DE102021125967A1 DE 102021125967 A1 DE102021125967 A1 DE 102021125967A1 DE 102021125967 A DE102021125967 A DE 102021125967A DE 102021125967 A1 DE102021125967 A1 DE 102021125967A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frame
input device
signal line
display unit
connection element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021125967.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Ingo Oliver Niemeyer
Yoshiteru Inagaki
Masateru Kobayashi
Soichi Takagi
Kensuke Yatabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
MinebeaMitsumi Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MinebeaMitsumi Inc filed Critical MinebeaMitsumi Inc
Priority to DE102021125967.3A priority Critical patent/DE102021125967A1/en
Publication of DE102021125967A1 publication Critical patent/DE102021125967A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04142Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position the force sensing means being located peripherally, e.g. disposed at the corners or at the side of a touch sensing plate
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads

Abstract

Eine elektronische Eingabevorrichtung umfasst einen Rahmen (16) und eine am Rahmen (16) angeordnete, berührungsempflindliche Anzeigeeinheit, die dazu ausgebildet ist, eine Berührung eines Benutzers als Eingabe zu erkennen. Am Rahmen (16) ist zumindest ein Kraftsensor (42) angeordnet, der dazu ausgebildet ist, eine bei der Eingabe des Benutzers auf die Anzeigeeinheit ausgeübte Kraft zu detektieren und ein entsprechendes elektrisches Signal bereitzustellen. Dabei ist der der Kraftsensor (42) über zumindest eine Signalleitung (46, 48) mit einem am Rahmen (16) angeordneten Anschlusselement (36) elektrisch verbunden und die Signalleitung (46, 48) ist zumindest abschnittsweise auf den Rahmen (16) aufgedruckt, in einer auf den Rahmen (16) aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen (16) integriert, und/oder wenigstens teilweise in den Rahmen (16) oder in eine auf dem Rahmen (16) befindliche Lackschicht oder Klebeschicht (30, 34) eingebettet ist.An electronic input device comprises a frame (16) and a touch-sensitive display unit which is arranged on the frame (16) and is designed to recognize a user's touch as an input. At least one force sensor (42) is arranged on the frame (16), which is designed to detect a force exerted on the display unit when the user makes an entry and to provide a corresponding electrical signal. The force sensor (42) is electrically connected via at least one signal line (46, 48) to a connection element (36) arranged on the frame (16) and the signal line (46, 48) is printed at least in sections on the frame (16), integrated in a flexible printed circuit board glued to the frame (16), integrated into the frame (16) as an injection-molded circuit carrier, and/or at least partially in the frame (16) or in a lacquer layer or adhesive layer (30 , 34) is embedded.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Eingabevorrichtung.The invention relates to an electronic input device.

Bei elektronischen Eingabevorrichtungen wird üblicherweise eine Eingabe eines Benutzers durch die Eingabevorrichtung erkannt und ein entsprechendes elektrisches Signal ausgegeben, beispielsweise an eine zentrale Steuerelektronik, die die Eingabevorrichtung ansteuert.In the case of electronic input devices, an input from a user is usually recognized by the input device and a corresponding electrical signal is output, for example to a central electronic control system which controls the input device.

Typische Beispiele für solche Eingabevorrichtungen sind Touchscreens (auch bekannt als Berührbildschirme), die mittels eines resistiven, eines kapazitiven oder eines induktiven Bedienfelds eine Berührung durch den Benutzer erkennen und ein entsprechendes elektrisches Berührungssignal ausgeben, das zusätzlich Informationen über die Position der Berührung des Touchscreens umfasst.Typical examples of such input devices are touch screens (also known as touch screens), which use a resistive, capacitive or inductive panel to detect a user touch and emit a corresponding electrical touch signal that also includes information about the position of the touch screen touch.

Anhand des ausgegebenen elektrischen Signals kann also eine Position oder ein Bereich der Eingabe des Benutzers auf der Eingabevorrichtung bestimmt werden.A position or an area of the user's input on the input device can therefore be determined on the basis of the output electrical signal.

Insbesondere 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.In the case of input devices in motor vehicles in particular, 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 zusätzlich einen Kraftsensor oder mehrere Kraftsensoren aufweisen, welche die auf die Eingabevorrichtung ausgeübte Kraft erfassen.For this purpose, input devices are known from the prior art that additionally have a force sensor or multiple force sensors that detect the force exerted on the input device.

Dabei stellt insbesondere die elektrische Anbindung des zumindest einen Kraftsensors eine Herausforderung dar.In particular, the electrical connection of the at least one force sensor poses a challenge.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine einfache elektrische Kontaktierung des Kraftsensors zu ermöglichen.It is therefore the object of the invention to enable simple electrical contacting of the force sensor.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektronische Eingabevorrichtung, die einen Rahmen und eine am Rahmen angeordnete, berührungsempflindliche Anzeigeeinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Berührung eines Benutzers als Eingabe zu erkennen. Dabei ist am Rahmen ein Kraftsensor angeordnet, der dazu ausgebildet ist, eine bei der Eingabe des Benutzers auf die Anzeigeeinheit ausgeübte Kraft zu detektieren und ein entsprechendes elektrisches Signal bereitzustellen. Der Kraftsensor ist über eine Signalleitung mit einem am Rahmen angeordneten Anschlusselement elektrisch verbunden und die Signalleitung ist zumindest abschnittsweise auf den Rahmen aufgedruckt, in einer auf den Rahmen aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen integriert und/oder in den Rahmen oder eine auf dem Rahmen befindliche Lackschicht oder Klebeschicht eingebettet.The object is achieved by an electronic input device which has a frame and a touch-sensitive display unit which is arranged on the frame and which is designed to recognize a touch by a user as an input. In this case, a force sensor is arranged on the frame, which is designed to detect a force exerted on the display unit when the user makes an input and to provide a corresponding electrical signal. The force sensor is electrically connected via a signal line to a connection element arranged on the frame, and the signal line is printed at least in sections on the frame, integrated in a flexible circuit board glued to the frame, integrated into the frame as an injection-molded circuit carrier and/or into the frame or a embedded on the frame located layer of paint or adhesive layer.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Signalleitung des Kraftsensors kompakt am Rahmen anzuordnen und zu einem Anschlusselement zu führen, über das der Kraftsensor mit einer zentralen Steuerplatine verbunden werden kann. Dabei ist die Signalleitung zumindest teilweise auf den Rahmen aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, in einer auf den Rahmen aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als Spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen integriert und/oder in den Rahmen oder eine auf dem Rahmen befindliche Lackschicht oder Klebeschicht eingebettet. Auf diese Weise kann zumindest in den entsprechenden Abschnitten eine im Durchmesser kleinere Signalleitung verwendet werden, da auf eine umgebende elektrische Isolierung verzichtet werden kann. Auch werden lose am Rahmen verlegte Kabel überflüssig.The basic idea of the invention consists in arranging the signal line of the force sensor in a compact manner on the frame and leading it to a connection element via which the force sensor can be connected to a central control circuit board. The signal line is at least partially applied to the frame, in particular printed on it, integrated in a flexible printed circuit board glued to the frame, integrated into the frame as an injection-molded circuit carrier and/or embedded in the frame or in a layer of lacquer or adhesive layer located on the frame. In this way, a signal line with a smaller diameter can be used, at least in the corresponding sections, since there is no need for surrounding electrical insulation. Cables laid loosely on the frame are also superfluous.

Die Anzeigeeinheit zeigt eine grafische Oberfläche an, über die der Benutzer mit einem die Anzeigeeinheit steuernden Computerprogramm interagieren kann. Das Computerprogramm ist beispielsweise auf einem Mikroprozessor der zentralen Steuerelektronik, wie der Steuerplatine implementiert.The display unit displays a graphical interface via which the user can interact with a computer program that controls the display unit. The computer program is implemented, for example, on a microprocessor of the central control electronics, such as the control board.

Auf der Anzeigeeinheit werden also Informationen für den Benutzer dargestellt und der Benutzer kann durch das Berühren von Bedienelementen oder allgemein von Informationen, die auf der Anzeigeeinheit dargestellt sind, Eingaben tätigen.Information for the user is thus displayed on the display unit and the user can make inputs by touching operating elements or generally information displayed on the display unit.

Beispielsweise ist die Anzeigeeinheit eine kapazitive Anzeigeeinheit.For example, the display unit is a capacitive display unit.

Über das Anschlusselement wird die elektronische Eingabevorrichtung mit der Steuerplatine verbunden, die üblicherweise getrennt von der Eingabevorrichtung hergestellt wird und beim Einsetzen der Eingabevorrichtung in das entsprechende Produkt oder in die entsprechende Vorrichtung mit dieser verbunden wird.The electronic input device is connected to the control board via the connection element, which is usually manufactured separately from the input device and is connected to it when the input device is inserted into the corresponding product or into the corresponding device.

In einem Kraftfahrzeug ist die Eingabevorrichtung typischerweise ein Bauteil, das zugeliefert wird und erst beim Einbau der Eingabevorrichtung in das Kraftfahrzeug mit der Steuerplatine über das Anschlusselement verbunden.In a motor vehicle, the input device is typically a component that is supplied and only connected to the control circuit board via the connection element when the input device is installed in the motor vehicle.

Dementsprechend wird über das Anschlusselement das vom Kraftsensor bereitgestellt elektrische Signal der Steuerplatine übergeben.Accordingly, the electrical signal provided by the force sensor is transferred to the control board via the connection element.

Das in dem Prozessor oder dem Mikroprozessor implementiere Computerprogramm erkennt dann die Eingabe des Benutzers nur, falls dieser auch mit einer gewissen Mindestkraft auf die Anzeigeeinheit drückt.The computer program implemented in the processor or the microprocessor then only recognizes the user's input if the user presses on the display unit with a certain minimum force.

Zum Beispiel ist auf der Steuerplatine hierfür ein entsprechender Schwellwert hinterlegt, beispielsweise eine Mindestspannung, die an der Signalleitung anliegen muss.For example, a corresponding threshold value is stored on the control circuit board, for example a minimum voltage that must be present on the signal line.

Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Signalleitung vollständig auf den Rahmen aufgedruckt, in einer auf den Rahmen aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als Spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen integriert und/oder in den Rahmen oder in eine auf dem Rahmen befindliche Lackschicht oder Klebeschicht eingebettet ist. Auf diese Weise kann die Kontaktierung des Anschlusselements besonders kompakt ausgeführt werden.One aspect of the invention provides that the signal line is completely printed onto the frame, integrated into a flexible printed circuit board glued to the frame, integrated into the frame as an injection-molded circuit carrier and/or embedded into the frame or into a layer of lacquer or adhesive layer located on the frame is. In this way, the connection element can be contacted in a particularly compact manner.

In Ausgestaltungen, in denen die Signalleitung aufgedruckt ist, kann diese Signalleitung zusätzlich durch einen auf die aufgedruckte Leitung aufgebrachten Kleber oder durch den Rahmen selbst vor Erschütterungen und starken Krafteinwirkungen geschützt.In configurations in which the signal line is printed on, this signal line can additionally be protected from vibrations and the effects of strong forces by an adhesive applied to the printed line or by the frame itself.

Der Kraftsensor kann zusätzlich über zumindest eine Energieleitung mit dem Anschlusselement verbunden sein. Dabei ist die Energieleitung zumindest abschnittsweise auf den Rahmen aufgedruckt und/oder in den Rahmen eingebettet. Somit erfolgt auch die Energieversorgung über den Rahmen. Dies ermöglicht eine sehr kompakte Ausgestaltung der Eingabevorrichtung.The force sensor can also be connected to the connection element via at least one power line. In this case, the power line is printed at least in sections on the frame and/or embedded in the frame. This means that the power is also supplied via the frame. This enables a very compact configuration of the input device.

Im Allgemeinen kann die Energieleitung auch vollständig auf den Rahmen aufgedruckt, in einer auf den Rahmen aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als Spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen integriert und/ oder in den Rahmen oder in eine auf dem Rahmen befindliche Lackschicht oder Klebeschicht eingebettet sein.In general, the power line can also be completely printed onto the frame, integrated into a flexible printed circuit board glued to the frame, integrated into the frame as an injection-molded circuit carrier and/or embedded into the frame or into a layer of lacquer or adhesive layer on the frame.

Über die Energieleitung kann eine elektrische Spannung am Kraftsensor angelegt werden und über die Signalleitung eine Spannung abgegriffen, deren Wert charakteristisch für die Verformung des Kraftsensors ist, d.h. charakteristisch für die auf die Anzeigeeinheit aufgewendete Kraft.An electrical voltage can be applied to the force sensor via the energy line and a voltage can be tapped off via the signal line, the value of which is characteristic of the deformation of the force sensor, i.e. characteristic of the force applied to the display unit.

In manchen Ausgestaltungen kann eine dünne Isolationsschicht an den Signalleitungen und/oder an den Energieleitungen vorgesehen sein, beispielsweise als Lackierung, die in einem Tauchlackierungsverfahren aufgebracht werden kann. Somit kann insbesondere ein Kreuzen der Signalleitungen, beziehungsweise Energieleitungen ermöglicht werden.In some configurations, a thin insulation layer can be provided on the signal lines and/or on the power lines, for example as a coating that can be applied in a dip coating process. Thus, in particular, crossing of the signal lines or power lines can be made possible.

In solchen Varianten, in denen die Signalleitung und/oder die Energieleitung als spritzgegossener Schaltungsträger (MID, engl.: Molded Interconnect Device) ausgebildet ist bzw. sind, kann dies insbesondere ein dreidimensionaler spritzgegossener Schaltungsträger sein. Mittels einer Ausgestaltung als dreidimensionaler Spritzgegossener Schaltungsträger können auch Kreuzungen der Signal- und Energieleitungen vorteilhaft realisiert werden.In those variants in which the signal line and/or the power line is/are designed as an injection-molded circuit carrier (MID, English: Molded Interconnect Device), this can in particular be a three-dimensional injection-molded circuit carrier. Crossings of the signal and power lines can also be implemented advantageously by means of an embodiment as a three-dimensional injection-molded circuit carrier.

Beispielsweise ist der Kraftsensor ein Dehnungsmessstreifen, der eine Dehnung, also eine Streckung oder Stauchung eines Abschnitts des Rahmens registriert. Dehnungsmessstreifen ermöglichen bereits kleine Krafteinwirkungen zu messen.For example, the force sensor is a strain gauge that registers an elongation, ie an extension or compression, of a section of the frame. Strain gauges make it possible to measure even small forces.

Der Kraftsensor kann natürlich auch mehr als einen Dehnungsmessstreifen aufweisen.Of course, the 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 und äußere Einflüsse wie z.B. Temperaturschwankungen können reduziert werden.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 and external influences such as temperature fluctuations 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).

In diesem Fall ist der Kraftsensor mit dem Anschlusselement über eine erste Signalleitung, eine zweite Signalleitung, eine erste Energieleitung und eine zweite Energieleitung verbunden.In this case, the force sensor is connected to the connection element via a first signal line, a second signal line, a first power line and a second power line.

Dabei sind vorteilhaft alle Signalleitungen und alle Energieleitungen vollständig in den Rahmen eingebettet oder auf den Rahmen aufgedruckt.In this case, all signal lines and all power lines are advantageously completely embedded in the frame or printed onto the frame.

Mit anderen Worten kann eine Signalleitung oder eine Energieleitung in einem ersten Abschnitt auf den Rahmen aufgedruckt und sonst in den Rahmen eingebettet sein. Eine Mischung aus eingebetteten Abschnitten und aufgedruckten Abschnitten ist also denkbar.In other words, a signal line or a power line can be printed onto the frame in a first section and otherwise embedded in the frame. A mixture of embedded sections and printed sections is therefore conceivable.

Um eine präzise Messung der ausgeübten Kraft zu ermöglichen, kann der Rahmen einen Messbalken aufweisen, der an einem Ende fest mit dem Rahmen verbunden ist und an einem anderen Ende mit einem weiteren Bauteil der Eingabevorrichtung in Kontakt steht. Dabei ist der Kraftsensor auf dem Messbalken angeordnet oder in dem Messbalken ausgebildet. Eine auf die Anzeigeeinheit ausgeübte Kraft führt also dazu, dass der Messbalken zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende gestreckt oder gestaucht wird. Diese Streckung oder Stauchung wird durch den Kraftsensor wiederum gemessen, d.h. es wird ein entsprechendes elektrisches Signal bereitgestellt, und dementsprechend die auf die Anzeigeeinheit ausgeübte Kraft erfasst.In order to enable a precise measurement of the force exerted, the frame can have a measuring bar which is fixedly connected to the frame at one end and is in contact with another component of the input device at the other end. In this case, the force sensor is arranged on the measuring beam or is formed in the measuring beam. A force exerted on the display unit thus results in the measuring bar being stretched between the first end and the second end or is compressed. This stretching or compression is in turn measured by the force sensor, ie a corresponding electrical signal is provided and the force exerted on the display unit is accordingly recorded.

Das weitere Bauteil kann dabei die Anzeigeeinheit sein.The additional component can be the display unit.

In diesem Fall wirkt die auf die Anzeigeeinheit ausgeübte Kraft direkt auf den Messbalken, sodass die Krafteinwirkung auf die Anzeigeeinheit direkt zu einer Dehnung des Messbalkens führt.In this case, the force exerted on the display unit acts directly on the measuring bar, so that the force acting on the display unit leads directly to a stretching of the measuring bar.

Es kann vorgesehen sein, dass sich der Messbalken in einer einseitig offenen Aussparung am Rand des Messrahmens erstreckt oder dass sich der Balken innerhalb eines Fensters des Messrahmens erstreckt. Auf diese Weise ist der Messbalken in den Messrahmen integriert.It can be provided that the measuring bar extends in a recess open on one side at the edge of the measuring frame or that the bar extends within a window of the measuring frame. In this way, the measuring bar is integrated into the measuring frame.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Abstand zwischen den beiden Enden des Balkens größer ist als die Dicke des Messbalkens.A further aspect of the invention provides that the distance between the two ends of the bar is greater than the thickness of the measuring bar.

Die Dicke bezeichnet dabei die Ausdehnung des Messbalkens, in einer Richtung senkrecht zur Eingabefläche der Eingabevorrichtung.The thickness designates the extension of the measuring bar in a direction perpendicular to the input surface of the input device.

Zum Beispiel beträgt der Abstand mindestens das 3-fache der Dicke.For example, the spacing is at least 3 times the thickness.

Mit anderen Worten ist der Messbalken schmal ausgeführt und eine vergleichsweise geringe Kraft führt bereits zu einer messbaren Dehnung des Messbalkens.In other words, the measuring bar is narrow and a comparatively small force already leads to a measurable stretching of the measuring bar.

Der Messbalken kann in Richtung des weiteren Bauteils der Eingabevorrichtung vorgespannt sein. Falls keine Krafteinwirkung auf die Anzeigeeinheit erfolgt ist der Messbalken also bereits gedehnt und eine geringe Krafteinwirkung auf die Anzeigeeinheit führt bereits zu einer messbaren Dehnung des Messbalkens.The measuring bar can be prestressed in the direction of the further component of the input device. If there is no force acting on the display unit, the measuring bar is already stretched and a small force acting on the display unit already leads to a measurable stretching of the measuring bar.

An den Messbalken kann ein Befestigungsabschnitt angeformt sein, der sich senkrecht zum Messbalken vom Messbalken wegerstreckt. Dabei steht der Messbalken über den Befestigungsabschnitt mit dem weiteren Bauteil der Eingabevorrichtung in Kontakt. Auf diese Weise ist der Messbalken am weiteren Bauteil abgestützt und eine Krafteinwirkung auf die Anzeigeeinheit wird vollständig auf den Messbalken übertragen. Der Befestigungsabschnitt kann auch zur Befestigung des weiteren Bauteils an dem Rahmen verwendet werden. Beispielsweise kann mittels der Befestigungsabschnitte eine Befestigung der Anzeigeeinheit an dem Rahmen ausgebildet sein.A fastening section which extends away from the measuring bar perpendicularly to the measuring bar can be formed on the measuring bar. The measuring bar is in contact with the further component of the input device via the fastening section. In this way, the measuring bar is supported on the further component and a force acting on the display unit is completely transferred to the measuring bar. The fastening section can also be used to fasten the further component to the frame. For example, the display unit can be fastened to the frame by means of the fastening sections.

Beispielsweise ist der Messbalken über den Befestigungsabschnitt mit dem weiteren Bauteil verklebt und/oder formschlüssig oder kraftschlüssig mit diesem verbunden.For example, the measuring bar is glued to the further component via the fastening section and/or connected to it in a positive or non-positive manner.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist am Rahmen ein weiterer Kraftsensor angeordnet, der über eine weitere Signalleitung mit dem Anschlusselement elektrisch verbunden ist. Dabei ist die weitere Signalleitung zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig auf den Rahmen aufgedruckt und/oder in den Rahmen eingebettet. Auf diese Weise können mehrere Kraftsensoren über ein Anschlusselement elektrisch verbunden werden. Es ist also nicht mehr notwendig, Anschlusselemente für jeden Kraftsensor bereitzustellen.In one embodiment of the invention, a further force sensor is arranged on the frame, which is electrically connected to the connection element via a further signal line. In this case, the additional signal line is printed at least in sections, in particular completely, on the frame and/or embedded in the frame. In this way, several force sensors can be electrically connected via a connection element. It is therefore no longer necessary to provide connecting elements for each force sensor.

Die weitere Signalleitung kann separat zur (ersten) Signalleitung ausgebildet sein. In diesem Fall kann auch der Bereich identifiziert werden, in dem eine Kraft auf die Anzeigeeinheit ausgeübt wird.The further signal line can be formed separately from the (first) signal line. In this case, the area in which a force is exerted on the display unit can also be identified.

Alternativ kann die weitere Signalleitung auch elektrisch mit der (ersten) Signalleitung verbunden sein. Auf diese Weise wird die Anzahl an benötigten Leitungen reduziert.Alternatively, the additional signal line can also be electrically connected to the (first) signal line. In this way, the number of lines required is reduced.

Falls eine Wheatstonesche Messbrücke verwendet wird, so sind alle ersten und alle zweiten Signalleitungen separat zueinander ausgebildet oder als gemeinsame erste und zweite Signalleitung ausgebildet. Die erste und zweite Energieleitung ist vorzugsweise immer als gemeinsame erste und zweite Energieleitung ausgebildet.If a Wheatstone measuring bridge is used, then all of the first and all of the second signal lines are formed separately from one another or are formed as a common first and second signal line. The first and second power line is preferably always designed as a common first and second power line.

Es kann vorgesehen sein, dass der Rahmen eine der Anzahl an Kraftsensoren entsprechende Anzahl an Messbalken aufweist und dass an oder in jedem Messbalken ein entsprechender Kraftsensor angeordnet bzw. ausgebildet ist. Auf diese Weise erfolgt die Messung der Kraft, mit der der Benutzer auf die Anzeigeeinheit einwirkt, an vielen Stellen des Rahmens.It can be provided that the frame has a number of measuring bars corresponding to the number of force sensors and that a corresponding force sensor is arranged or formed on or in each measuring bar. In this way, the force with which the user acts on the display unit is measured at many points on the frame.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Eingabevorrichtung ein zweites Anschlusselement auf, wobei zumindest ein Kraftsensor mit dem ersten Anschlusselement und zumindest ein Kraftsensor mit dem zweiten Anschlusselement elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise können verschiedene Randbedingungen durch das Design der Steuerplatine umgesetzt werden. Zusätzlich wird die Gesamtlänge an verlegten Leitungen reduziert.In one embodiment of the invention, the input device has a second connection element, with at least one force sensor being electrically connected to the first connection element and at least one force sensor being electrically connected to the second connection element. In this way, various boundary conditions can be implemented through the design of the control board. In addition, the overall length of laid cables is reduced.

Der Rahmen und die Anzeigeeinheit können rechteckig ausgeführt sein, wobei an jeder Seite des Rahmens zumindest ein Kraftsensor angeordnet ist. Die Kraftsensoren sind also gleichmäßig verteilt und eine Krafteinwirkung auf die Anzeigeeinheit an einer beliebigen Position der Anzeigeeinheit kann durch zumindest einen der Kraftsensoren erkannt werden.The frame and the display unit can be of rectangular design, with at least one force sensor being arranged on each side of the frame. The force sensors are thus evenly distributed and a force acting on the display unit at one Any position of the display unit can be detected by at least one of the force sensors.

Beispielsweise sind die Kraftsensoren gleichmäßig entlang des Rahmens verteilt, wie mittig auf jeder Seite des Rahmens.For example, the force sensors are evenly distributed along the frame, such as centered on each side of the frame.

Um eine noch höhere Sensitivität der Erkennung zu erreichen, können an jeder langen Seite des rechteckigen Rahmens zumindest zwei Kraftsensoren angeordnet sind. In dieser Ausführungsform weist der Rahmen insgesamt sechs Kraftsensoren auf.In order to achieve an even higher detection sensitivity, at least two force sensors can be arranged on each long side of the rectangular frame. In this embodiment, the frame has a total of six force sensors.

In der Praxis hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass Abstand der Kraftsensoren auf der langen Seite zueinander die 1,5-fache bis 2,5-fache Länge des Abstands der Kraftsensoren zu der benachbarten kurzen Seite beträgt.In practice, it has been found to be advantageous that the distance between the force sensors on the long side is 1.5 to 2.5 times the length of the distance between the force sensors and the adjacent short side.

Insbesondere beträgt der Abstand der Kraftsensoren auf der langen Seite die zweifache Länge des jeweiligen Abstands zur benachbarten kurzen Seite.In particular, the distance between the force sensors on the long side is twice the length of the respective distance to the adjacent short side.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rahmen aus Kunststoff und spritzgegossen. Dabei ist oder sind die Signalleitung bzw. die Signalleitungen in den Rahmen eingespritzt, in Nuten des Rahmens eingelegt oder durch Ultraschall-Drahteinbettung in den Rahmen eingebettet. Durch die Einspritzung, die Nut(en) oder die Ultraschall-Drahteinbettung können vor allem mehrere Signalleitungen in verschiedenen Tiefen des Rahmens positioniert werden, sodass viele Leitungen in den Rahmen integrierbar sind.In one embodiment of the invention, the frame is made of plastic and is injection molded. The signal line or the signal lines is or are injected into the frame, laid in grooves of the frame or embedded in the frame by ultrasonic wire embedding. Above all, the injection, the groove(s) or the ultrasonic wire embedding allows several signal lines to be positioned at different depths of the frame, so that many lines can be integrated into the frame.

Insbesondere können alle ersten und zweiten Signalleitungen und/oder alle ersten und zweiten Energieleitungen in den Rahmen aus Kunststoff eingespritzt, in Nuten des Rahmens eingelegt oder durch Ultraschall-Drahteinbettung in den Rahmen eingebettet sein.In particular, all of the first and second signal lines and/or all of the first and second power lines can be injected into the frame made of plastic, placed in grooves in the frame, or embedded in the frame by ultrasonic wire embedding.

Selbstverständlich sind auch verschiedene Kombinationen der Einbettverfahren denkbar.Of course, different combinations of the embedding processes are also conceivable.

Beispielsweise können die Energieleitungen in Nuten des Rahmens eingelegt und die Energieleitungen in den Rahmen eingespritzt oder mittels Ultraschall-Drahteinbettung in den Rahmen eingebettet sein. Ebenso können die Energieleitungen als spritzgegossener Leitungsträger in den Rahmen integriert sein.For example, the power lines can be placed in grooves in the frame and the power lines injected into the frame or embedded in the frame by means of ultrasonic wire embedding. The power lines can also be integrated into the frame as an injection-moulded line carrier.

Damit eine gute Kraftübertragung der auf die Anzeigeeinheit aufgewendete Kraft auf den Messbalken sichergestellt ist, kann der Messbalken einteilig mit dem Rahmen ausgebildet sein.So that good force transmission of the force applied to the display unit to the measuring bar is ensured, the measuring bar can be designed in one piece with the frame.

Beispielsweise sind der Rahmen und der angeformte Messbalken ein Spritzgussteil. Dabei kann der Kraftsensor in den Messbalken eingespritzt sein.For example, the frame and the molded measuring bar are an injection molded part. The force sensor can be injected into the measuring beam.

Um eine günstige Eingabevorrichtung bereitzustellen, kann die Anzeigeeinheit eine LCD-Einheit umfassen, die stoffschlüssig am Rahmen befestigt ist.In order to provide an inexpensive input device, the display unit may comprise an LCD unit which is integrally attached to the frame.

Beispielsweise ist die LCD-Einheit über ein Klebeband auf den Rahmen aufgeklebt.For example, the LCD unit is glued to the frame with an adhesive tape.

In einer Ausgestaltung weist die Eingabevorrichtung einen Hinterrahmen auf, der eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (auch bekannt als Backlight-Einheit) umfasst. Dabei ist der Rahmen zumindest abschnittsweise am Hinterrahmen befestigt. Der Rahmen ist also räumlich zwischen Anzeigeeinheit und Hinterrahmen angeordnet.In one embodiment, the input device has a rear frame that includes a backlight unit (also known as a backlight unit). The frame is attached to the rear frame at least in sections. The frame is therefore arranged spatially between the display unit and the rear frame.

In diesem Fall fungiert der Rahmen als eine Art Messrahmen. Der Messbalken steht mit dem Hinterrahmen in Kontakt und eine Krafteinwirkung auf die Anzeigeeinheit wird über den Rahmen auf den Messbalken übertragen.In this case, the frame acts as a kind of measuring frame. The meter bar is in contact with the rear frame and a force applied to the display unit is transmitted to the meter bar through the frame.

Mit anderen Worten kann das weitere Bauteil auch der Messrahmen sein.In other words, the additional component can also be the measuring frame.

Dabei kann zwischen dem Hinterrahmen und Rahmen ein Luftspalt ausgebildet sein oder der Hinterrahmen kann über den gesamten Umfang des Rahmens mittels einer elastischen Zwischenschicht, insbesondere einem Klebeband, am Rahmen befestigt sein.An air gap can be formed between the rear frame and the frame, or the rear frame can be attached to the frame over the entire circumference of the frame by means of an elastic intermediate layer, in particular an adhesive tape.

Ferner kann auch zwischen dem Hinterrahmen und der Anzeigeeinheit eine elastische Zwischenschicht, insbesondere ein Klebeband vorgesehen sein.Furthermore, an elastic intermediate layer, in particular an adhesive tape, can also be provided between the rear frame and the display unit.

Die Hintergrundbeleuchtungseinheit dient dazu, dass die entsprechenden Darstellungen auf der LCD-Einheit angezeigt werden können. Hierfür werden bei einer Flüssigkristallanzeige die Flüssigkristalle so angesteuert, dass diese die Polarisationsrichtung des Lichts der Hintergrundbeleuchtungseinheit beeinflusst.The purpose of the backlight unit is to enable the corresponding images to be displayed on the LCD unit. 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.

In manchen Ausgestaltungen ist die Anzeigeeinheit alternativ selbstleuchtend ausgebildet und umfasst insbesondere eine Leuchtdiodenanordnung, beispielsweise eine Anordnung mit organischen Leuchtdioden, OLED.In some configurations, the display unit is alternatively designed to be self-illuminating and in particular comprises a light-emitting diode arrangement, for example an arrangement with organic light-emitting diodes, OLED.

Ebenso kann eine auf anorganischen Materialen basierende LED-Anordnung, wie eine Micro-LED-Anordnung vorgesehen sein.Likewise, an LED arrangement based on inorganic materials, such as a micro-LED arrangement, can be provided.

Ferner kann auch eine Mini-LED-Anordnung vorgesehen sein, welche eine LCD-Einheit mit einer integrierten LED-Anordnung als Hintergrundbeleuchtung kombiniert.Furthermore, a mini-LED arrangement can also be provided, which combines an LCD unit with an integrated LED arrangement as background lighting.

Ferner kann eine fluoreszierende Anzeigeeinheit vorgesehen sein.Furthermore, a fluorescent display unit can be provided.

Um eine kraftschlüssige Befestigung des zumindest einen Messbalkens zu ermöglichen, kann der Hinterrahmen eine Befestigungsöffnung aufweisen. Dabei ist der zumindest eine Messbalken über den Befestigungsabschnitt und die Befestigungsöffnung am Hinterrahmen befestigt.In order to enable the at least one measuring beam to be fastened in a non-positive manner, the rear frame can have a fastening opening. The at least one measuring bar is attached to the rear frame via the attachment section and the attachment opening.

Beispielsweise weist der Befestigungsabschnitt im Bereich des zweiten Endes einen Kragen auf, der in der befestigten Position des Messbalkens am Hinterrahmen in axialer Richtung durch die Befestigungsöffnung durchgesteckt ist. Der Messbalken ist dann über ein Befestigungselement, das axial zwischen dem Kragen und der Befestigungsöffnung angeordnet ist, am Hinterrahmen befestigt. In diesem Fall ist der Messbalken lösbar am Hinterrahmen befestigt.For example, the attachment section has a collar in the area of the second end, which is pushed through the attachment opening in the axial direction when the measuring bar is in the attached position on the rear frame. The measuring beam is then attached to the rear frame via an attachment element which is arranged axially between the collar and the attachment opening. In this case, the measuring bar is detachably attached to the rear frame.

Alternativ kann der Messbalken im Bereich des zweiten Abschnitts Befestigungsfortsätze aufweisen, die relativ zueinander beweglich sind, wobei die Befestigungsfortsätze in der befestigten Position des Messelements durch die Befestigungsöffnung durchgesteckt sind und an einem die Befestigungsöffnung umfänglich umgebenden Bereich des Hinterrahmens angreifen. Mit anderen Worten ist der Messbalken mit einer Art Klippverbindung am Hinterrahmen befestigt. Auf diese Weise kann der Messbalken einfach in den Hinterrahmen eingesteckt werden.Alternatively, the measuring bar can have fastening extensions in the area of the second section, which can be moved relative to one another, the fastening extensions being pushed through the fastening opening in the fastened position of the measuring element and engaging an area of the rear frame surrounding the fastening opening. In other words, the measuring bar is attached to the rear frame with a kind of clip connection. In this way, the measuring bar can simply be plugged into the rear frame.

Um eine genaue Positionierung des Messbalkens relativ zur Befestigungsöffnung zu gewährleisten, kann am Messbalken ein Anschlag ausgebildet ist, der in der befestigten Position des Messbalkens auf dem Hinterrahmen aufliegt.In order to ensure precise positioning of the measuring bar relative to the fastening opening, a stop can be formed on the measuring bar, which rests on the rear frame when the measuring bar is in the fastened position.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist bzw. sind das Anschlusselement oder die Anschlusselemente eine flexible Leiterplatte. Die flexible Leiterplatte gewährleistet dabei eine hohe Flexibilität bei der Kontaktierung mit der zentralen Steuerelektronik.In one embodiment of the invention, the connection element or elements is or are a flexible printed circuit board. The flexible printed circuit board ensures a high level of flexibility when making contact with the central control electronics.

Alternativ kann bzw. können das Anschlusselement oder die Anschlusselemente ein Steckanschlusselement sein.Alternatively, the connection element or elements can be a plug-in connection element.

Beispielsweise ist die Anzeigeeinheit an einer ersten Seite des Rahmens befestigt und das Steckanschlusselement von einer zweiten, zur ersten Seite entgegengesetzt angeordneten Seite kontaktierbar. Dies ermöglicht eine einfache Steckverbindung mit der Steuerplatine.For example, the display unit is attached to a first side of the frame and contact can be made with the plug connection element from a second side arranged opposite to the first side. This allows for a simple plug-in connection to the control board.

Es kann vorgesehen sein, dass das Steckanschlusselement bei befestigtem Hinterrahmen mit einer Steuerplatine kontaktierbar ist. Auf diese Weise wird die elektrische Kontaktierung von dem Rahmen zum Hinterrahmen geführt.It can be provided that the plug connection element can be contacted with a control circuit board when the rear frame is fastened. In this way, the electrical contact is routed from the frame to the rear frame.

Beispielsweise weist der Hinterrahmen hierfür im Bereich des Steckanschlusselements eine Ausnehmung oder eine Aussparung auf, über die das Steckanschlusselement kontaktierbar ist.For example, for this purpose the rear frame has a recess or cutout in the area of the plug-in connection element, via which contact can be made with the plug-in connection element.

Alternativ kann am Hinterrahmen ein an das Steckanschlusselement angepasstes Verbindungssteckelement ausgebildet sein, wobei das Steckanschlusselement in das Verbindungssteckelement eingesteckt ist und über das Verbindungssteckelement elektrisch kontaktierbar ist.Alternatively, a plug-in connection element adapted to the plug-in connection element can be formed on the rear frame, with the plug-in connection element being plugged into the plug-in connection element and being electrically contactable via the plug-in connection element.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Steckanschlusselement zumindest eine Durchkontaktierung aufweist, die sich von der ersten Seite zur zweiten Seite des Rahmens erstreckt. Dabei ist der Kraftsensor auf der ersten Seite des Rahmens elektrisch mit der Durchkontaktierung verbunden. Der Kraftsensor kann also in der Nähe der Anzeigeeinheit angeordnet werden und die Durchkontaktierung führt den elektrischen Kontakt auf die Seite, auf der üblicherweise die Steuerplatine angeordnet ist.A further aspect of the invention provides that the plug connection element has at least one via which extends from the first side to the second side of the frame. The force sensor is electrically connected to the via on the first side of the frame. The force sensor can thus be arranged in the vicinity of the display unit and the through-contact leads the electrical contact to the side on which the control circuit board is usually arranged.

Zum Beispiel erstreckt sich die Durchkontaktierung von der zweiten Seite des Rahmens weg und um die Durchkontaktierung ist umfänglich eine Führungskontur angeordnet, die sich von der zweiten Seite des Rahmens wegerstreckt. Auf diese Weise wird das Einstecken eines Verbindungssteckers am Steckanschlusselement vereinfacht und eine unsachgemäße Krafteinwirkung auf die Durchkontaktierung, also die Pins, die von der zweiten Seite hervorstehen verhindert.For example, the via extends away from the second side of the frame, and a guide contour is disposed circumferentially around the via and extends away from the second side of the frame. In this way, the insertion of a connecting plug on the plug-in connection element is simplified and an improper application of force to the via, ie the pins protruding from the second side, is prevented.

Die Anzeigeeinheit kann eine flexible Leiterplatte aufweisen, die über einen Führungsbereich im Rahmen nach außen geführt ist. Dabei ist die flexible Leiterplatte im Führungsbereich insbesondere kraftfrei aufgenommen, sodass Darstellungsfehler auf der Anzeigeeinheit vermieden werden. Zusätzlich ermöglicht die Führung der Leiterplatte über den Führungsbereich nach außen eine einfache Kontaktierung der Anzeigeeinheit mit einer zentralen Steuerplatine.The display unit can have a flexible printed circuit board, which is guided to the outside via a guide area in the frame. In this case, the flexible printed circuit board is accommodated in the guide area, in particular without force, so that display errors on the display unit are avoided. In addition, guiding the printed circuit board to the outside via the guiding area enables simple contacting of the display unit to a central control board.

Beispielsweise ist der Führungsbereich eine Aussparung im Rahmen.For example, the guide area is a recess in the frame.

Es ist denkbar, dass der Rahmen im Bereich des Führungsbereichs einen Stabilisierungsbereich aufweist. Auf diese Weise wird der Rahmen im Bereich des Führungsbereichs versteift.It is conceivable that the frame has a stabilization area in the area of the guide area having. In this way, the frame is reinforced in the area of the guide area.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können der Rahmen und die Anzeigeeinheit rund, beziehungsweise rundlich ausgeführt sein, wobei wenigstens ein Kraftsensor am Rahmen angeordnet ist. Beispielsweise können drei Kraftsensoren entlang des Rahmens angeordnet sein. Die Kraftsensoren können dabei insbesondere gleichmäßig verteilt sein und eine Krafteinwirkung auf die Anzeigeeinheit an einer beliebigen Position der Anzeigeeinheit kann durch zumindest einen der Kraftsensoren erkannt werden.In a further embodiment of the invention, the frame and the display unit can be round or rounded, with at least one force sensor being arranged on the frame. For example, three force sensors can be arranged along the frame. The force sensors can in particular be evenly distributed and a force acting on the display unit at any position of the display unit can be detected by at least one of the force sensors.

Die Anzeigeeinheit kann eine flexible Leiterplatte aufweisen, die über einen Führungsbereich im Rahmen nach außen geführt ist. Dabei ist die flexible Leiterplatte im Führungsbereich insbesondere kraftfrei aufgenommen, sodass Darstellungsfehler auf der Anzeigeeinheit vermieden werden. Zusätzlich ermöglicht die Führung der Leiterplatte über den Führungsbereich nach außen eine einfache Kontaktierung der Anzeigeeinheit mit einer zentralen Steuerplatine.The display unit can have a flexible printed circuit board, which is guided to the outside via a guide area in the frame. In this case, the flexible printed circuit board is accommodated in the guide area, in particular without force, so that display errors on the display unit are avoided. In addition, guiding the printed circuit board to the outside via the guiding area enables simple contacting of the display unit to a central control board.

Beispielsweise ist der Führungsbereich eine Aussparung im Rahmen.For example, the guide area is a recess in the frame.

Es ist denkbar, dass der Rahmen im Bereich des Führungsbereichs einen Stabilisierungsbereich aufweist. Auf diese Weise wird der Rahmen im Bereich des Führungsbereichs versteift.It is conceivable that the frame has a stabilization area in the area of the guide area. In this way, the frame is reinforced in the area of the guide area.

Weitere Merkmale und Vorteile 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 in einer ersten Ausführungsform,
  • - 2 eine Seitenansicht der Eingabevorrichtung der 1 ohne einen Abdeckrahmen,
  • - 3 eine Draufsicht auf einen Rahmen der Eingabevorrichtung der 1,
  • - 4 einen schematischen Schaltplan von Kraftsensoren, die am Rahmen der 3 angeordnet sind,
  • - 5 eine perspektivische Seitenansicht der Eingabevorrichtung der 1 im Bereich einer Aussparung des Rahmens,
  • - 6 ein Detail B der 5 in einer Seitenansicht,
  • - 7 ein Detail A der 3 in einer Draufsicht,
  • - 8 eine Schnittansicht eines Anschlusselements der 7 entlang der Schnittlinie VIII-VIII in 7,
  • - 9 das Anschlusselement der 8 in einem befestigten Zustand an einem Verbindungssteckelement,
  • - 10 eine Ansicht von unten auf eine weitere Ausgestaltung der Eingabevorrichtung der 1 bis 9,
  • - 11 eine Draufsicht auf einen Teil des Rahmens der Eingabevorrichtung in einer weiteren Ausgestaltung,
  • - 12 eine weitere Ausführung der Befestigung eines Messbalkens an einem Hinterrahmen der Eingabevorrichtung in einer Schnittansicht,
  • - 13 eine weitere Ausgestaltung des Messbalkens in einer perspektivischen Ansicht,
  • - 14 eine weitere Ausführung des Anschlusselements am Rahmen in einer Draufsicht,
  • - 15 eine Schnittansicht des Anschlusselements der 14 entlang der Schnittlinie XV-XV der 14,
  • - 16 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
  • - 17 eine Draufsicht auf einen Rahmen einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in einer dritten Ausführungsform,
  • - 18 eine Draufsicht auf einen Rahmen einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung in einer vierten Ausführungsform,
  • - 19 in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform,
  • - 20 einen Rahmen der Eingabevorrichtung der 19 in einer perspektivischen Ansicht, und
  • - 21 in einer perspektivischen Ansicht einen Teil des Rahmens der 19 und 20.
Further features and advantages 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 in a first embodiment,
  • - 2 a side view of the input device of FIG 1 without a cover frame,
  • - 3 a plan view of a frame of the input device of FIG 1 ,
  • - 4 a schematic circuit diagram of force sensors attached to the frame of 3 are arranged
  • - 5 a perspective side view of the input device of FIG 1 in the area of a recess in the frame,
  • - 6 a detail B the 5 in a side view,
  • - 7 a detail A the 3 in a top view,
  • - 8th a sectional view of a connecting element 7 along section line VIII-VIII in 7 ,
  • - 9 the connection element 8th in an attached state to a connector plug,
  • - 10 a bottom view of a further embodiment of the input device 1 until 9 ,
  • - 11 a plan view of part of the frame of the input device in a further embodiment,
  • - 12 a further embodiment of the attachment of a measuring bar to a rear frame of the input device in a sectional view,
  • - 13 a further embodiment of the measuring beam in a perspective view,
  • - 14 another version of the connection element on the frame in a plan view,
  • - 15 a sectional view of the connection element 14 along the section line XV-XV of 14 ,
  • - 16 a second embodiment of the input device according to the invention in a perspective view,
  • - 17 a plan view of a frame of an input device according to the invention in a third embodiment,
  • - 18 a plan view of a frame of an input device according to the invention in a fourth embodiment,
  • - 19 in a side view an input device according to the invention according to a fifth embodiment,
  • - 20 a frame of the input device 19 in a perspective view, and
  • - 21 in a perspective view a part of the frame 19 and 20 .

1 zeigt eine elektronische Eingabevorrichtung 10, die einen Abdeckrahmen 12, eine berührungsempfindliche Anzeigeeinheit 14, einen Rahmen 16 und einen Hinterrahmen 18 aufweist. 1 FIG. 1 shows an electronic input device 10 that includes a cover frame 12, a touch-sensitive display unit 14, a frame 16, and a back frame 18. FIG.

In der Ausgestaltung der 1 ist die Eingabevorrichtung 10 rechteckig ausgeführt. Entsprechend sind auch die Anzeigeeinheit 14, der Rahmen 16 und der Hinterrahmen 18 rechteckig ausgebildet.In the design of 1 the input device 10 is rectangular. Accordingly, the display unit 14, the frame 16 and the rear frame 18 are rectangular.

Der Abdeckrahmen 12 umrahmt die Anzeigeeinheit 14 und deckt einen Teil der Anzeigeeinheit 14 ab. Dabei definiert der Abdeckrahmen 12 einen Bereich 20, in dem ein Benutzer eine Eingabe auf der Anzeigeeinheit 14 vornehmen kann.The cover frame 12 frames the display unit 14 and covers part of the display unit 14 away. In this case, the cover frame 12 defines an area 20 in which a user can make an entry on the display unit 14 .

Die Anzeigeeinheit 14 umfasst eine LCD-Einheit 22 (auch Flüssigkristallbildschirm, LCD-Panel), über die der Benutzer eine Eingabe vornehmen kann. Genauer gesagt berührt ein Benutzer hierfür ein Abdeckglas der LCD-Einheit 22.The display unit 14 includes an LCD unit 22 (also liquid crystal screen, LCD panel) via which the user can make an input. More specifically, a user touches a cover glass of the LCD unit 22.

Die LCD-Einheit 22 wird mittels einer im Hinterrahmen 18 ausgebildeten Hintergrundbeleuchtungseinheit 24 (2) beleuchtet.The LCD unit 22 is illuminated by a backlight unit 24 ( 2 ) illuminated.

In der ersten Ausführungsform ist die Hintergrundbeleuchtungseinheit 24 in den Hinterrahmen 18 integriert.In the first embodiment, the backlight unit 24 is integrated into the rear frame 18 .

Im Allgemeinen kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit 24 auch im Rahmen 16 integriert sein. In diesem Fall weist die Eingabevorrichtung 10 keinen Hinterrahmen 18 auf.In general, the backlight unit 24 can also be integrated in the frame 16 . In this case, the input device 10 does not have a rear frame 18 .

Auf der Anzeigeeinheit 14 werden in an sich bekannter Weise Informationen 26 dargestellt, beispielsweise eine Schaltfläche. Da die Anzeigeeinheit 14 berührungsempfindlich ist, wird ein Berühren der Anzeigeeinheit 14 durch einen Benutzer registriert und der Benutzer kann eine Eingabe an der Eingabevorrichtung vornehmen, falls dieser auf die entsprechende Information 26 drückt, also die Anzeigeeinheit 14 im Bereich der angezeigten Informationen 26 berührt.Information 26 , for example a button, is displayed on the display unit 14 in a manner known per se. Since the display unit 14 is touch-sensitive, touching the display unit 14 by a user is registered and the user can make an entry on the input device if he presses on the corresponding information 26, i.e. touches the display unit 14 in the area of the information 26 displayed.

Wie schematisch in der 2 dargestellt ist der Rahmen räumlich zwischen der Anzeigeeinheit 14 und dem Hinterrahmen 18 angeordnet und mit der Anzeigeeinheit 14 bzw. dem Hinterrahmen 18 stoffschlüssig verbunden.As schematically in the 2 shown, the frame is arranged spatially between the display unit 14 and the rear frame 18 and is integrally connected to the display unit 14 and the rear frame 18 .

Genauer gesagt ist der Rahmen 16 an einer ersten Seite 28 über eine erste Klebeschicht 30 mit der Anzeigeeinheit 14 verklebt und an einer zweiten Seite 32 über eine zweite Klebeschicht 34 mit dem Hinterrahmen 18.More specifically, the frame 16 is bonded to the display unit 14 on a first side 28 by a first layer of adhesive 30 and to the rear frame 18 on a second side 32 by a second layer of adhesive 34.

Mit anderen Worten ist auf der ersten Seite 28 und auf der zweiten Seite 32 eine planare Klebefläche gebildet.In other words, a planar adhesive surface is formed on the first side 28 and on the second side 32 .

Beispielsweise sind die Klebeschichten 30, 34 durch ein Klebeband gebildet.For example, the adhesive layers 30, 34 are formed by an adhesive tape.

In der ersten Ausführungsform ist der Rahmen 16 also fest mit der Anzeigeeinheit 14 und dem Hinterrahmen 18 verbunden.In the first embodiment, the frame 16 is therefore firmly connected to the display unit 14 and the rear frame 18 .

Am Rahmen 16 ist ein Anschlusselement 36 (3) ausgebildet und der Rahmen 16 weist innenseitig Aussparungen 38 auf, in denen sich jeweils ein Messbalken 40 mit einem Kraftsensor 42 erstreckt.On the frame 16 is a connecting element 36 ( 3 ) is formed and the frame 16 has recesses 38 on the inside, in each of which a measuring bar 40 with a force sensor 42 extends.

Die Kraftsensoren 42 sind also in den entsprechenden Aussparungen 38 angeordnet. Dabei ist an jeder Seite des Rahmen 16 zumindest ein Kraftsensor 42 ausgebildet.The force sensors 42 are therefore arranged in the corresponding recesses 38 . At least one force sensor 42 is formed on each side of the frame 16 .

Genauer gesagt sind die Kraftsensoren 42 an den kurzen Seiten des rechteckigen Rahmens 16 jeweils mittig angeordnet und an den langen Seiten des rechteckigen Rahmens 16 sind jeweils zwei Kraftsensoren 42 angeordnet.More precisely, the force sensors 42 are arranged centrally on the short sides of the rectangular frame 16 and two force sensors 42 are arranged on the long sides of the rectangular frame 16 .

Entlang der langen Seite des rechteckigen Rahmens 16 sind die Kraftsensoren 42 mit einem gewissen Abstand zueinander positioniert. Der Abstand d1 der Kraftsensoren 42 zueinander, gemessen von deren Mitte der Kraftsensoren 42 oder der Mitte des jeweiligen Messbalkens 40, beträgt das Doppelte des Abstandes d2 der Kraftsensoren 42 zu dem entsprechenden äußeren Rand der benachbarten kurzen Seite.Along the long side of the rectangular frame 16, the force sensors 42 are positioned at a certain distance from each other. The distance d 1 of the force sensors 42 to one another, measured from the center of the force sensors 42 or the center of the respective measuring beam 40, is twice the distance d 2 of the force sensors 42 to the corresponding outer edge of the adjacent short side.

Mit anderen Worten beträgt das Verhältnis der Abstände d1 zu d2 2:1.In other words, the ratio of the distances d 1 to d 2 is 2:1.

Im Allgemeinen kann der Abstand d1 auch das 1,5-fache bis 2,5-fache des Abstandes d2 betragen.In general, the distance d 1 can also be 1.5 to 2.5 times the distance d 2 .

Die Kraftsensoren 42 sind elektrisch mit einer Verbindungsstelle 44 und über die Verbindungsstelle 44 und Signalleitungen 46, 48 sowie Energieleitungen 50, 52 mit dem Anschlusselement 36 verbunden.The force sensors 42 are electrically connected to a connection point 44 and to the connection element 36 via the connection point 44 and signal lines 46 , 48 and power lines 50 , 52 .

Dabei sind alle Signalleitungen 46, 48 und alle Energieleitungen 50, 52 in der Ausführungsform der 1 mittels Ultraschall-Drahteinbettung in den Rahmen integriert.All signal lines 46, 48 and all power lines 50, 52 in the embodiment of FIG 1 integrated into the frame by means of ultrasonic wire embedding.

Die Signalleitungen 46, 48 und die Energieleitungen 50, 52 verlaufen also innerhalb des Rahmens 16.The signal lines 46, 48 and the power lines 50, 52 therefore run within the frame 16.

Im Allgemeinen können die Signalleitungen 46, 48 und die Energieleitungen 50, 52 auch in den Rahmen 16 eingespritzt (in diesem Fall ist der Rahmen aus Kunststoff), in entsprechende Nuten des Rahmens eingelegt oder auf den Rahmen aufgedruckt sein.In general, the signal lines 46, 48 and the power lines 50, 52 can also be injected into the frame 16 (in this case the frame is made of plastic), inserted into corresponding grooves of the frame or printed on the frame.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Signalleitungen 46, 48 auf den Rahmen 16 aufgedruckt und die Energieleitungen 50, 52 in entsprechende Nuten des Rahmens 16 eingelegt sind.Provision can also be made for the signal lines 46 , 48 to be printed onto the frame 16 and for the power lines 50 , 52 to be inserted into corresponding grooves in the frame 16 .

Weiterhin können die Signalleitungen 46, 48 und die Energieleitungen 50, 52 in einer auf den Rahmen 16 aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert sein, als spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen 16 integriert in eine auf dem Rahmen 16 befindliche Lackschicht oder in eine der Klebeschichten 30, 34 eingebettet sein.Furthermore, the signal lines 46, 48 and the energy lines 50, 52 can be integrated in a flexible printed circuit board glued to the frame 16 be integrated as an injection-molded circuit carrier in the frame 16 in a lacquer layer located on the frame 16 or embedded in one of the adhesive layers 30, 34.

Im Allgemeinen sind auch beliebige Kombinationen der genannten Möglichkeiten der Anordnung der Signalleitungen 46, 48 und der Energieleitungen 50, 52 am Rahmen 16 denkbar.In general, any combination of the options mentioned for arranging the signal lines 46, 48 and the power lines 50, 52 on the frame 16 are also conceivable.

Jede Verbindungsstelle 44 umfasst Kontakte 54, nämlich einen ersten Kontakt 54.1, einen zweiten Kontakt 54.2, einen dritten Kontakt 54.3 und einen vierten Kontakt 54.4. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Kontakte 54.1 bis 54.4 nur für eine der Verbindungsstellen 44 in der 3 eingezeichnet.Each connection point 44 includes contacts 54, namely a first contact 54.1, a second contact 54.2, a third contact 54.3 and a fourth contact 54.4. For reasons of clarity, the contacts 54.1 to 54.4 are only for one of the connection points 44 in the 3 drawn.

Die entsprechenden Kraftsensoren 42 sind über separat ausgebildete Leitungen mit jedem der Kontakte 54.1 bis 54.4 verbunden. In 3 ist dies durch eine Linie zwischen dem entsprechenden Kraftsensor 42 und der zugeordneten Verbindungsstelle 44 angedeutet.The corresponding force sensors 42 are connected to each of the contacts 54.1 to 54.4 via separately formed lines. In 3 this is indicated by a line between the corresponding force sensor 42 and the associated connection point 44 .

Dabei erstrecken sich natürlich vier separate Leitungen von der Verbindungsstelle 44 zu den entsprechenden Kraftsensoren 42.Of course, four separate lines extend from the connection point 44 to the corresponding force sensors 42.

Über die erste Signalleitung 46 sind alle ersten Kontakte 54.1 mit dem Anschlusselement 36 verbunden, über die zweite Signalleitung 48 alle zweiten Kontakte 54.2, über die erste Energieleitung 50 alle dritten Kontakte 54.3 und über die zweite Energieleitung 52 alle vierten Kontakte 54.4.All first contacts 54.1 are connected to the connection element 36 via the first signal line 46, all second contacts 54.2 via the second signal line 48, all third contacts 54.3 via the first power line 50 and all fourth contacts 54.4 via the second power line 52.

Mit anderen Worten werden die Kraftsensoren 42 über die Energieleitungen 50, 52 mit elektrischer Energie versorgt und übergeben über die Signalleitungen 46, 48 ein elektrisches Signal an das Anschlusselement 36.In other words, the force sensors 42 are supplied with electrical energy via the energy lines 50, 52 and transmit an electrical signal to the connection element 36 via the signal lines 46, 48.

Wie in dem Schaltplan der 4 schematisch gezeigt ist, umfasst jeder Kraftsensor 42 insgesamt vier Dehnungsmessstreifen 56, die in einem Ring oder einem Quadrat zusammengeschaltet sind (Wheatstonesche Messbrücke). Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur die Dehnungsmessstreifen 56 des in 4 auf der rechten Seite dargestellten Kraftsensors 42 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.As in the schematic of 4 is shown schematically, each force sensor 42 includes a total of four strain gauges 56, which are interconnected in a ring or a square (Wheatstone bridge). For reasons of clarity, only the strain gauges 56 of the in 4 force sensor 42 shown on the right are provided with corresponding reference symbols.

In der Ausgestaltung der 4 ist jeder Kraftsensor 42 also als Vollbrücke ausgebildet.In the design of 4 each force sensor 42 is therefore designed as a full bridge.

Im Allgemeinen können auch alle oder nur ein Teil der Kraftsensoren 42 als Halbbrücke ausgebildet sein.In general, all or only some of the force sensors 42 can also be designed as a half-bridge.

Über die Energieleitungen 50, 52 wird eine Versorgungsspannung (Vcc) gegenüber Masse an jedem Kraftsensor 42 angelegt und über die Signalleitungen 46, 48 ein elektrisches Signal S1, S2, also eine Spannung abgegriffen, die charakteristisch für eine Verformung der Dehnungsmessstreifen 56 ist.A supply voltage (Vcc) relative to ground is applied to each force sensor 42 via the power lines 50, 52, and an electrical signal S 1 , S 2 , i.e. a voltage that is characteristic of a deformation of the strain gauges 56, is tapped off via the signal lines 46, 48.

Alle Kraftsensoren 42 verfügen über gemeinsame erste und zweite Signalleitungen 46, 48. Daher kann die Verformung nicht einem bestimmten Kraftsensor 42 zugeordnet werden, sondern es kann nur allgemein das Vorliegen einer Verformung gemessen werden.All force sensors 42 have common first and second signal lines 46, 48. Therefore, the deformation cannot be assigned to a specific force sensor 42, but the presence of a deformation can only be measured in general.

Die Kraftsensoren 42 sind dementsprechend dazu ausgebildet, eine Dehnung, also eine Stauchung oder eine Streckung, des entsprechenden Messbalkens 40 zu erfassen.The force sensors 42 are accordingly designed to detect a stretching, ie a compression or a stretching, of the corresponding measuring beam 40 .

Dabei weist jeder Messbalken (5) einen Messabschnitt 58, in dem der entsprechende Kraftsensor 42 angeordnet ist, und einen Befestigungsabschnitt 60 auf, der an den Messabschnitt 58 angeformt ist und sich senkrecht von dem Messabschnitt 58 wegerstreckt.Each measuring bar ( 5 ) a measuring section 58 in which the corresponding force sensor 42 is arranged, and a fastening section 60 which is formed onto the measuring section 58 and extends perpendicularly away from the measuring section 58.

An einem ersten Ende 62 ist der Messbalken 40 fest mit dem Rahmen 16 verbunden. Genauer gesagt ist der Messbalken 40 am ersten Ende 62 einteilig mit dem Rahmen 16 ausgebildet.The measuring bar 40 is firmly connected to the frame 16 at a first end 62 . More specifically, the scale bar 40 is integrally formed with the frame 16 at the first end 62 .

Der Messbalken 40 kann aber auch ein separates Teil sein, dass fest mit dem Rahmen 16 verbunden ist. In diesem Fall ist der Messbalken 40 insbesondere nicht lösbar mit dem Rahmen 16 verbunden.However, the measuring bar 40 can also be a separate part that is firmly connected to the frame 16 . In this case, the measuring beam 40 is in particular not detachably connected to the frame 16 .

Beispielsweise ist der Rahmen 16 aus Kunststoff und die Aussparungen 38 sowie der Messbalken 40 sind am Rahmen 16 mittels einer Spritzgussform ausgebildet.For example, the frame 16 is made of plastic and the recesses 38 and the measuring bar 40 are formed on the frame 16 by means of an injection mold.

An einem zweiten Ende 64, das durch den Befestigungsabschnitt 60 gebildet ist, steht der Messbalken 40 mit einem weiteren Bauteil 66 der Eingabevorrichtung 10 in Kontakt. In der ersten Ausführungsform ist das weitere Bauteil 66 der Hinterrahmen 18.At a second end 64, which is formed by the fastening section 60, the measuring bar 40 is in contact with a further component 66 of the input device 10. In the first embodiment, the additional component 66 is the rear frame 18.

Mit anderen Worten ist der Messbalken 40 nur an einem Ende am Rahmen 16 befestigt und am anderen Ende nicht.In other words, the measuring beam 40 is only attached to the frame 16 at one end and not at the other end.

Dabei ist der Messbalken 40 verhältnismäßig dünn ausgebildet. Das heißt, dass die Dicke b des Messbalkens 40 kleiner als die Länge I des Messbalkens 40 ist (6).In this case, the measuring bar 40 is designed to be relatively thin. This means that the thickness b of the measuring bar 40 is smaller than the length I of the measuring bar 40 ( 6 ).

Insbesondere beträgt das Verhältnis der Länge I zur Dicke b des Messbalkens 40 mehr als 3:1. Der Messbalken 40 ist also mehr als dreimal so lang wie breit.In particular, the ratio of the length l to the thickness b of the measuring beam 40 is more than 3:1. The measuring bar 40 is therefore more than three times as long as it is wide.

Bei einer Krafteinwirkung F eines Benutzers auf die Anzeigeeinheit 14 wird der Rahmen 16 verformt. Nachdem die Messbalken 40 über die entsprechenden Befestigungsabschnitte 60 am Hinterrahmen 18 befestigt sind, verformen sich die Messabschnitte 58 der Messbalken 40 in Abhängigkeit der Position der Krafteinwirkung F und dem Betrag der Krafteinwirkung F, also der ausgeübten Kraft.When a force F is applied by a user to the display unit 14, the frame 16 is deformed. After the measuring bars 40 are attached to the rear frame 18 via the corresponding fastening sections 60, the measuring sections 58 of the measuring bars 40 deform depending on the position of the force F and the amount of the force F, ie the force exerted.

Die Befestigungsabschnitte 60 können sich in einer Variante in Richtung des Hinterrahmens 18 erstrecken und sich gegen diesen abstützen oder mit diesem verbunden sein. In solchen Varianten ist es vorteilhaft, wenn die zweite Klebeschicht 34 zwischen dem Rahmen 16 und dem Hinterrahmen 18 vergleichsweise weich ausgebildet ist, während die erste Klebeschicht 30 zwischen der Anzeigeeinheit 14 und dem Rahmen 16 vergleichsweise hart ausgebildet ist.In one variant, the attachment portions 60 can extend towards the rear frame 18 and bear against or be connected to it. In such variants, it is advantageous if the second adhesive layer 34 between the frame 16 and the rear frame 18 is comparatively soft, while the first adhesive layer 30 between the display unit 14 and the frame 16 is comparatively hard.

Mit anderen Worten ist die zweite Klebeschicht 34 weicher, also elastischer ausgebildet als die erste Klebeschicht 30In other words, the second adhesive layer 34 is softer, i.e. more elastic, than the first adhesive layer 30

Auf diese Weise wirkt die Klebeschicht 34 als elastisches Element und ermöglicht eine Bewegung der Anzeigeeinheit 14 und des Rahmens 16 in Richtung des Hinterrahmens 18, wobei sich der Rahmen 16 und die Anzeigeeinheit 14 als Einheit bewegen.In this manner, the adhesive layer 34 acts as a resilient member and allows movement of the display unit 14 and frame 16 toward the rear frame 18, with the frame 16 and display unit 14 moving as a unit.

Alternativ können sich die Befestigungsabschnitte 60 in einer anderen Variante vom Rahmen 16 in Richtung der Anzeigeeinheit 14 erstrecken. Hierbei ist die erste Klebeschicht 30 vergleichsweise weich gewählt und wirkt als elastisches Element, während die zweite Klebeschicht 34 zwischen Rahmen 16 und Hinterrahmen 18 vergleichsweise hart gewählt ist. Somit kann unter einer Krafteinwirkung F auf die Anzeigeeinheit 14 eine Relativbewegung der Anzeigeeinheit 14 in Richtung des Rahmens 16 und des Hinterrahmen 18 erfolgen, wodurch eine Verformung der Messbalken 40 erreicht wird. Rahmen 16 und Hinterrahmen 18 bilden in dieser Variante somit eine „ortsfeste“ Einheit, in Richtung welcher sich die Anzeigeeinheit 14 unter der Krafteinwirkung F bewegt.Alternatively, in another variation, the attachment portions 60 may extend from the frame 16 toward the display unit 14 . In this case, the first adhesive layer 30 is chosen to be comparatively soft and acts as an elastic element, while the second adhesive layer 34 between the frame 16 and the rear frame 18 is chosen to be comparatively hard. Thus, when a force F acts on the display unit 14, a relative movement of the display unit 14 in the direction of the frame 16 and the rear frame 18 can take place, as a result of which a deformation of the measuring bar 40 is achieved. In this variant, the frame 16 and the rear frame 18 thus form a “stationary” unit, in the direction in which the display unit 14 moves under the action of the force F.

In beiden Varianten wirkt das Klebeband, welches an der Seite des Rahmens 16 angeordnet ist, auf welcher die Kraftsensoren 42 angeordnet sind, als elastisches Element. Zusätzlich kann es als Befestigungsmittel, sowie als Dichtung gegen austretendes Streulicht und gegen eindringende Feuchtigkeit und Partikel, wie Staub, wirken. Die andere, harte Klebeschicht wirkt insbesondere als Befestigung, sowie als Dichtung.In both variants, the adhesive tape, which is arranged on the side of the frame 16 on which the force sensors 42 are arranged, acts as an elastic element. In addition, it can act as a fastener and as a seal against escaping stray light and against penetrating moisture and particles such as dust. The other, hard adhesive layer acts in particular as a fastener and as a seal.

Üblicherweise werden durch die Krafteinwirkung F mehrere Messbalken 40 messbar verformt und entsprechend erfassen mehrere Kraftsensoren 42 die Krafteinwirkung F auf die Anzeigeeinheit 14 und stellen die entsprechenden Signale S1, S2 auf den Signalleitungen 46, 48 bereit.Usually, several measuring bars 40 are measurably deformed by the force F and accordingly several force sensors 42 detect the force F on the display unit 14 and provide the corresponding signals S 1 , S 2 on the signal lines 46 , 48 .

Über die erste und zweite Signalleitung 46, 48 werden die von den Kraftsensoren 42 gemessenen elektrischen Signale S1, S2 an das Anschlusselement 36 übergeben (7).The electrical signals S 1 , S 2 measured by the force sensors 42 are transmitted to the connection element 36 via the first and second signal line 46 , 48 ( 7 ).

Das Anschlusselement 36 hat Anschlusskontakte 68, über die die Signalleitungen 46, 48 und die Energieleitungen 50, 52 elektrisch kontaktiert sind.The connection element 36 has connection contacts 68, via which the signal lines 46, 48 and the power lines 50, 52 are electrically contacted.

Dabei sind die Anschlusskontakte 68 in der ersten Ausführungsform als Durchkontaktierungen 70 ausgebildet und in Reihe angeordnet. Benachbarte Anschlusskontakte 68 weisen einen Abstand a1 auf, beispielsweise einen Abstand a1 von 0,5 mm.The connection contacts 68 in the first specific embodiment are in the form of plated-through holes 70 and are arranged in series. Adjacent connection contacts 68 have a spacing a 1 , for example a spacing a 1 of 0.5 mm.

Die Durchkontaktierungen 70 erstrecken sich von der ersten Seite 28 des Rahmens 16 zur zweiten Seite 32 und von der zweiten Seite 32 weg.The vias 70 extend from the first side 28 of the frame 16 to the second side 32 and away from the second side 32 .

An der zweiten Seite 32 des Rahmens 16 ist im Bereich der Durchkontaktierungen 70 außerdem eine Führungskontur 72 ausgebildet, die sich von der zweiten Seite des Rahmens 16 wegerstreckt und die ein Einstecken eines Verbindungsteckers am Anschlusselement 36 erleichtert.On the second side 32 of the frame 16 in the area of the plated-through holes 70 there is also a guide contour 72 which extends away from the second side of the frame 16 and which makes it easier to insert a connector plug into the connection element 36 .

Beispielsweise ist hierfür am Hinterrahmen 18 ein Verbindungssteckelement 76 ausgebildet (9), über das die Durchkontaktierungen 70 mit elektrischen Leitungen 78 des Hinterrahmens 18 verbunden werden.For example, a plug-in connection element 76 is formed for this purpose on the rear frame 18 ( 9 ), via which the vias 70 are connected to electrical lines 78 of the rear frame 18 .

Das Anschlusselement 36 ist also als Steckanschlusselement 74 ausgebildet und somit können die elektrischen Leitungen 78 und die Signalleitungen 46, 48 und die Energieleitungen 50, 52 einfach über das Anschlusselement 36 kontaktiert werden.The connection element 36 is thus designed as a plug-in connection element 74 and thus the electrical lines 78 and the signal lines 46, 48 and the power lines 50, 52 can be easily contacted via the connection element 36.

Anhand der 10 bis 21 werden im Folgenden weitere Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Eingabevorrichtung 10 erläutert. Die weiteren Ausgestaltungen und Ausführungsformen entsprechen im Wesentlichen der Ausführungsform der 1 bis 9, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Based on 10 until 21 further refinements and embodiments of the input device 10 are explained below. The other refinements and embodiments essentially correspond to the embodiment of FIG 1 until 9 , so that only the differences will be discussed below. Identical and functionally identical components are provided with the same reference symbols.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist der Hinterrahmen 18 der 10 eine Aussparung 80 auf, über die das Anschlusselement 36 kontaktierbar ist.In contrast to the first embodiment, the rear frame 18 of 10 a recess 80 via which the connection element 36 can be contacted.

Genauer gesagt ist an das Anschlusselement 36 ein Flachbandstecker 82 angeschlossen, der das Anschlusselement 36 elektrisch mit einer Steuerplatine 84 verbindet.To put it more precisely, a ribbon connector 82 is connected to the connection element 36 and electrically connects the connection element 36 to a control circuit board 84 .

Über die Steuerplatine 84 wird an den Energieleitungen 50, 52 eine elektrische Spannung angelegt und ein Mikroprozessor 86 wertet die von den Kraftsensoren 42 bereitgestellten Spannungen aus. Dementsprechend berechnet der Mikroprozessor anhand der bereitgestellten Spannungen die Kraft, die ein Benutzer auf die Anzeigeeinheit 14 ausgeübt hat.An electrical voltage is applied to the power lines 50 , 52 via the control circuit board 84 and a microprocessor 86 evaluates the voltages provided by the force sensors 42 . Accordingly, the microprocessor uses the voltages provided to calculate the force that a user has exerted on the display unit 14 .

Beispielsweise erkennt der Mikroprozessor 86 eine Eingabe des Benutzers nur als Eingabe, falls der Benutzer mit einer Mindestkraft auf die Anzeigeeinheit 14 gedrückt hat.For example, the microprocessor 86 recognizes user input as input only if the user pressed the display unit 14 with a minimum force.

Hierfür kann in einem Speicher 88 der Steuerplatine 84 ein entsprechender Schwellwert, d. h. eine gewisse Mindestspannung, hinterlegt sein.For this purpose, a corresponding threshold value, i. H. a certain minimum voltage.

Außerdem ist der Mikroprozessor 86 mit der Anzeigeeinheit 14 elektrisch verbunden (nicht gezeigt) und steuert diese an.In addition, the microprocessor 86 is electrically connected (not shown) to the display unit 14 and drives it.

Die Anordnung der Steuerplatine 84 an der Rückseite des Hinterrahmens 18 ist dabei beispielhaft zu verstehen. Üblicherweise ist die Steuerplatine 84 an einem geeigneten Ort einer Vorrichtung angeordnet, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, und über den Flachbandstecker 82 mit dem Anschlusselement 36 elektrisch verbunden.The arrangement of the control board 84 on the back of the rear frame 18 is to be understood as an example. The control circuit board 84 is usually arranged at a suitable location on a device, for example a motor vehicle, and is electrically connected to the connection element 36 via the ribbon connector 82 .

In der Ausgestaltung der 11 erstreckt sich der Messbalken 40 innerhalb eines Fensters 90 des Rahmens 16 anstatt in einer einseitig offenen Aussparung 38.In the design of 11 the measuring bar 40 extends within a window 90 of the frame 16 instead of in a recess 38 open on one side.

Natürlich kann ein Teil der Messbalken 40 in einer entsprechenden Aussparung 38 des Rahmens 16 und der andere Teil der Messbalken 40 in entsprechenden Fenstern 90 des Rahmens 16 angeordnet sein.Of course, part of the measuring bars 40 can be arranged in a corresponding recess 38 of the frame 16 and the other part of the measuring bars 40 can be arranged in corresponding windows 90 of the frame 16.

In den Ausgestaltungen der 12 und 13 ist die Befestigung des Messbalkens 40 am Hinterrahmen 18 verändert.In the configurations of 12 and 13 the attachment of the measuring beam 40 to the rear frame 18 is changed.

Genauer gesagt weist der Hinterrahmen 18 eine Befestigungsöffnung 92 auf, in der der Befestigungsabschnitt 60 des Messbalkens 40, also der Messbalken 40 befestigt ist.To put it more precisely, the rear frame 18 has a fastening opening 92 in which the fastening section 60 of the measuring bar 40, that is to say the measuring bar 40, is fastened.

In der Ausgestaltung der 12 weist der Befestigungsabschnitt 60 am zweiten Ende 64 einen Kragen 94 auf, der durch die Befestigungsöffnung 92 durchgesteckt ist.In the design of 12 the fastening section 60 has a collar 94 at the second end 64 which is pushed through the fastening opening 92 .

Die Abmessungen des Kragens 94 sind also kleiner als die Abmessungen der Befestigungsöffnung 92.The dimensions of the collar 94 are therefore smaller than the dimensions of the attachment opening 92.

Axial versetzt in Richtung des Messabschnitt 58 ist am Befestigungsabschnitt 60 zusätzlich ein Anschlag 96 ausgebildet, der sich in der Ausgestaltung der 12 senkrecht vom Messabschnitt 58 weg erstreckt und einen zweiten Kragen formt, dessen Abmessungen größer sind als die Abmessungen der Befestigungsöffnung 92.Axially offset in the direction of the measuring section 58, a stop 96 is also formed on the fastening section 60, which can be seen in the embodiment of FIG 12 extends perpendicularly away from the measurement section 58 and forms a second collar, the dimensions of which are larger than the dimensions of the attachment opening 92.

Dementsprechend passt der Anschlag 96 nicht durch die Befestigungsöffnung 92 und liegt in der befestigten Position des Messbalkens 40 am Hinterrahmen 18 auf.Accordingly, the stop 96 does not fit through the attachment opening 92 and rests on the rear frame 18 in the attached position of the measuring beam 40 .

Zur Befestigung des Messbalkens 40 am Hinterrahmen 18 ist zusätzlich ein u-förmiges Befestigungselement 98 axial zwischen dem Kragen 94 und dem Anschlag 96 am Befestigungsabschnitt 60 befestigt, beispielsweise mit dem Befestigungsabschnitt 60 verclipst.To fasten the measuring bar 40 to the rear frame 18 , a U-shaped fastening element 98 is additionally fastened axially between the collar 94 and the stop 96 on the fastening section 60 , for example clipped to the fastening section 60 .

Dabei liegt das Befestigungselement 98 unmittelbar am Kragen 94 und zusätzlich an einem Bereich 100 des Hinterrahmens 18 an, der die Befestigungsöffnung 92 auf der von dem Rahmen 16 abgewandten Seite umgibt.The fastening element 98 bears directly against the collar 94 and additionally against a region 100 of the rear frame 18 which surrounds the fastening opening 92 on the side facing away from the frame 16 .

Durch das Befestigungselement 98 wird der Befestigungsabschnitt 60 also in Richtung des Hinterrahmens 18 vorgespannt. Auf diese Weise wird eine sichere Befestigung des Messbalkens am Hinterrahmen 18 gewährleistet, sodass bereits eine kleine Krafteinwirkung F auf die Anzeigeeinheit 14 zu einer messbaren Verformung des Messbalkens 40 führt.The fastening section 60 is thus prestressed in the direction of the rear frame 18 by the fastening element 98 . In this way, a secure attachment of the measuring bar to the rear frame 18 is ensured, so that even a small force F acting on the display unit 14 leads to a measurable deformation of the measuring bar 40 .

In der Ausgestaltung der 13 ist am Befestigungsabschnitt 60 kein Kragen 94 ausgebildet, sondern es erstrecken sich Befestigungsfortsätze 102 vom zweiten Ende 64 des Messbalkens 40 weg. Die Befestigungsfortsätze 102 sind relativ zueinander und relativ zu dem Befestigungsabschnitt 60 beweglich. Dabei sind die Befestigungsfortsätze in Richtung der in 13 dargestellten Position vorgespannt.In the design of 13 For example, no collar 94 is formed on the attachment section 60, but attachment extensions 102 extend away from the second end 64 of the measuring beam 40. The attachment extensions 102 are movable relative to each other and relative to the attachment portion 60 . The attachment extensions are in the direction of the in 13 shown position biased.

Genauer gesagt werden die Befestigungsfortsätze 102 während des Durchführens der Befestigungsfortsätze 102 durch die Befestigungsöffnung 92 gegen den Befestigungsabschnitt 60 gedrückt. Sobald die Befestigungsfortsätze 102 durch die Befestigungsöffnung 92 durchgeführt sind, bewegen sich die Befestigungsfortsätze 102 vom Befestigungsabschnitt 60 weg und fungieren als eine Art Widerhaken, die im Bereich 100 der Befestigungsöffnung 92 angreifen und eine Bewegung des Messbalkens 40 durch die Befestigungsöffnung hindurch verhindern.More precisely, the attachment extensions 102 are pressed against the attachment portion 60 during the passage of the attachment extensions 102 through the attachment opening 92 . As soon as the attachment extensions 102 have been passed through the attachment opening 92, the attachment extensions 102 move away from the attachment section 60 and act as a type of barb which engage in the area 100 of the attachment opening 92 and cause movement of the measuring ball kens 40 prevent through the mounting hole.

Im Allgemeinen kann der Befestigungsabschnitt 60 natürlich auch über eine Clipverbindung in der Befestigungsöffnung 92 befestigt sein.In general, of course, the fastening section 60 can also be fastened in the fastening opening 92 via a clip connection.

Ein weiterer Unterschied der Ausgestaltung der 13 ist, dass der Kraftsensor 42 innerhalb des Messabschnitts 58 angeordnet ist.Another difference in the design of the 13 is that the force sensor 42 is located within the sensing portion 58 .

Beispielsweise wurde der Kraftsensor 42 bereits in die Spritzgussform eingelegt und ist entsprechend in den Messbalken 40 eingespritzt.For example, the force sensor 42 has already been inserted into the injection mold and is correspondingly injected into the measuring beam 40 .

Die 14 und 15 zeigen eine weitere Ausgestaltung des Anschlusselements 36.The 14 and 15 show a further embodiment of the connection element 36.

In dieser Ausgestaltung sind die Anschlusskontakte 68 nicht in einer Reihe angeordnet, sondern in einem Quadrat. Dabei weisen benachbarte Anschlusskontakte 68 einen Abstand a2 zueinander auf.In this embodiment, the connection contacts 68 are not arranged in a row but in a square. Adjacent connection contacts 68 are at a distance a 2 from one another.

Beispielsweise beträgt der Abstand a22 mm.For example, the distance a 2 is 2 mm.

In der 16 ist eine zweite Ausführungsform der Eingabevorrichtung 10 dargestellt. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist die Eingabevorrichtung 10 in der zweiten Ausführungsform keinen Hinterrahmen 18 auf. Stattdessen ist die Hintergrundbeleuchtungseinheit 24 in den Rahmen 16 integriert. Auf diese Weise kann die Eingabevorrichtung 10 besonders kompakt ausgeführt werden.In the 16 a second embodiment of the input device 10 is shown. In contrast to the first embodiment, the input device 10 in the second embodiment does not have a rear frame 18 . Instead, the backlight unit 24 is integrated into the frame 16 . In this way, the input device 10 can be made particularly compact.

Außerdem ist der Messbalken 40 am zweiten Ende 64 an der Anzeigeeinheit 14 befestigt. Somit ist die Anzeigeeinheit 14 das weitere Bauteil 66. Eine Krafteinwirkung F auf die Anzeigeeinheit 14 wirkt direkt auf den Messbalken 40 ein und der Messbalken 40 wird direkt aufgrund der Krafteinwirkung F verformt.In addition, the measuring bar 40 is attached to the display unit 14 at the second end 64 . Thus, the display unit 14 is the further component 66. A force F on the display unit 14 acts directly on the measuring bar 40 and the measuring bar 40 is deformed directly because of the force F.

Zusätzlich ist der Rahmen 16 in der zweiten Ausführungsform steifer ausgeführt als in der ersten.In addition, the frame 16 is made more rigid in the second embodiment than in the first.

Zum Beispiel ist der Rahmen 16 in der zweiten Ausführungsform aus einem Metall, oder einem teilweise oder vollständig mit Kunststoff überspritzten Metallgerüst, ausgebildet.For example, in the second embodiment, the frame 16 is formed of metal, or a metal framework partially or fully overmolded with plastic.

Alternativ kann der Rahmen auch aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen.Alternatively, the frame can also consist of a fiber-reinforced plastic, in particular a glass-fiber-reinforced plastic.

Die 17 zeigt eine dritte Ausführungsform der Eingabevorrichtung 10. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Signalleitungen 46, 48 separat zueinander ausgebildet und in den Rahmen 16 eingebettet.The 17 12 shows a third embodiment of the input device 10. In contrast to the first embodiment, the first and second signal lines 46, 48 are formed separately from one another and are embedded in the frame 16. FIG.

Somit führt vom Anschlusselement 36 zu jedem Kraftsensor 42 eine eigenständige (separate) erste Signalleitung 46 und eine eigenständige (separate) zweite Signalleitung 48.Thus, an independent (separate) first signal line 46 and an independent (separate) second signal line 48 lead from the connection element 36 to each force sensor 42.

Auf diese Weise können am Anschlusselement 36 die elektrischen Signale jedes Kraftsensors 42 ausgelesen werden und daher auch der Bereich der Krafteinwirkung F bestimmt werden.In this way, the electrical signals of each force sensor 42 can be read out on the connection element 36 and therefore the area of the force effect F can also be determined.

Die Energieleitungen 50, 52 sind wiederum gemeinsam ausgebildet.The power lines 50, 52 are in turn formed together.

Dabei sind alle Signalleitungen 46, 48 und alle Energieleitungen 50, 52 vollständig in den Rahmen 16 eingebettet.All signal lines 46, 48 and all power lines 50, 52 are completely embedded in frame 16.

Alternativ können auch einzelne oder alle Signalleitungen 46, 48 und/oder Energieleitungen 50, 52 auf den Rahmen 16 aufgedruckt sein.Alternatively, individual or all of the signal lines 46, 48 and/or power lines 50, 52 can also be printed onto the frame 16.

Ein weiterer Unterschied ist, dass das Anschlusselement 36 als flexible Leiterplatte 104 ausgebildet ist, die beispielsweise zur Steuerplatine 84 geführt und in eine entsprechende Aufnahme an der Steuerplatine 84 eingesteckt ist.A further difference is that the connecting element 36 is designed as a flexible circuit board 104 which is routed to the control circuit board 84, for example, and is plugged into a corresponding receptacle on the control circuit board 84.

In der vierten Ausführungsform der 18 sind am Rahmen 16 zwei Anschlusselemente 36 ausgebildet. Genauer gesagt zwei flexible Leiterplatten 104.In the fourth embodiment of the 18 two connection elements 36 are formed on the frame 16 . More precisely, two flexible printed circuit boards 104.

Ein weiterer Unterschied ist, dass an jeder Seite des Rahmens 16 nur ein Messbalken 40 mit einem entsprechenden Kraftsensor 42 angeordnet ist.Another difference is that only one measuring beam 40 with a corresponding force sensor 42 is arranged on each side of the frame 16 .

Der Rahmen 16 weist also nur vier Messbalken 40 und vier Kraftsensoren 42 auf. Dabei sind jeweils zwei Kraftsensoren 42 mit jeweils einem Anschlusselement 36 verbunden.The frame 16 therefore has only four measuring beams 40 and four force sensors 42 . In this case, two force sensors 42 are each connected to a connection element 36 .

Die 19 bis 21 zeigen eine weitere Ausführungsform der Eingabevorrichtung 10. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in den 19 bis 21 auf die Darstellung der Signalleitungen 46, 48, der Energieleitungen 50, 52 sowie des Anschlusselements 36 oder der Anschlusselemente 36 verzichtet.The 19 until 21 show a further embodiment of the input device 10. For the sake of clarity was in the 19 until 21 the signal lines 46, 48, the power lines 50, 52 and the connection element 36 or the connection elements 36 are not shown.

Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen sind am Rahmen 16 Führungsbereiche 106 ausgebildet, über die jeweils eine flexible Leiterplatte 108 von der LCD-Einheit 22 zur Steuerplatine 84 geführt ist. Dabei dient die flexible Leiterplatte 108 der Ansteuerung der LCD-Einheit 22.In contrast to the previous embodiments, guide areas 106 are formed on the frame 16, via which a flexible printed circuit board 108 is guided from the LCD unit 22 to the control board 84 in each case. The flexible printed circuit board 108 is used to control the LCD unit 22.

Genauer gesagt wird die flexibel Leiterplatte 108 über die Führungsbereiche 106 nach außen geführt, erstreckt sich dann seitlich am Rahmen 16 und dem Hinterrahmen 18 entlang und wird auf der Rückseite des Hinterrahmens 18 mit der Steuerplatine 84 elektrisch verbunden.More precisely, the flexible printed circuit board 108 is guided outwards via the guide areas 106 , then extends laterally along the frame 16 and the rear frame 18 and is electrically connected to the control circuit board 84 on the rear side of the rear frame 18 .

Die Darstellung der 19 ist dabei nur beispielhaft zu verstehen. Die Steuerplatine 84 muss nicht direkt an dem Hinterrahmen 18 der Eingabevorrichtung 10 angeordnet sein.The representation of 19 is only to be understood as an example. The control board 84 need not be located directly on the rear frame 18 of the input device 10 .

Die Führungsbereiche 106 sind an die flexiblen Leiterplatten 108 angepasst und in der gezeigten Ausführungsform als Aussparungen im Rahmen 16 ausgebildet. Somit ist die planare Klebefläche auf der ersten Seite 28 des Rahmens 16 teilweise unterbrochen und die Leiterplatten 108 in den Führungsbereichen 106 kraftfrei aufgenommen. Insbesondere führt eine Eingabe eines Benutzers an der Anzeigeeinheit 14 nicht zu einer Krafteinwirkung auf Leiterplatten 108.The guide areas 106 are adapted to the flexible printed circuit boards 108 and are designed as recesses in the frame 16 in the embodiment shown. The planar adhesive surface on the first side 28 of the frame 16 is thus partially interrupted and the printed circuit boards 108 are accommodated in the guide areas 106 without any force. In particular, an input by a user on the display unit 14 does not result in a force being applied to the printed circuit boards 108.

Im Bereich der Führungsbereiche 106 weist der Rahmen 16 in Richtung zum Hinterrahmen 18 versetzte Stabilisierungsbereiche 110 auf, die relativ zur ersten Seite in Richtung des Hinterrahmens 18 versetzt sind (siehe 21).In the area of the guide areas 106, the frame 16 has stabilizing areas 110 offset in the direction of the rear frame 18, which are offset in the direction of the rear frame 18 relative to the first side (see FIG 21 ).

Mit anderen Worten sind die Stabilisierungsbereiche 110 brückenartig ausgebildet.In other words, the stabilization regions 110 are designed in the manner of a bridge.

Dabei versteifen die Stabilisierungsbereiche 110 den Rahmen 16 im Bereich der Führungsbereiche 106. Auf diese Weise wird eine Eingabe des Benutzers auf der LCD-Einheit 22 im Bereich der Führungsbereiche 106 zuverlässig auf den Rahmen 16 übertragen und entsprechend von den Kraftsensoren 42 detektiert.The stabilization areas 110 stiffen the frame 16 in the area of the guide areas 106. In this way, an input by the user on the LCD unit 22 in the area of the guide areas 106 is reliably transmitted to the frame 16 and correspondingly detected by the force sensors 42.

Ein weiterer Unterschied ist, dass in den Rahmen 16 insgesamt fünf Kraftsensoren 42 eingebettet sind, beispielsweise in entsprechenden Messbalken 40, die entsprechend zu den vorherigen Ausführungsformen am Rahmen 16 ausgebildet sind.Another difference is that a total of five force sensors 42 are embedded in the frame 16, for example in corresponding measuring beams 40, which are designed on the frame 16 in accordance with the previous embodiments.

Auf einer langen Seite des rechteckigen Rahmens 16 sind z.B. zwei Kraftsensoren 42 angeordnet und auf der anderen langen Seite z.B. drei Kraftsensoren 42. Auf den kurzen Seiten des rechteckigen Rahmens 16 ist z.B. mittig auf jeder Seite jeweils ein Kraftsensor 42 ausgebildet.Two force sensors 42, for example, are arranged on one long side of the rectangular frame 16 and three force sensors 42, for example, are arranged on the other long side.

Zu betonen ist, dass die Idee der Führungsbereiche 106 natürlich nicht nur auf die Eingabevorrichtungen der vorhergehenden Ausführungsformen beschränkt ist. It should be emphasized that the idea of the guide areas 106 is of course not only limited to the input devices of the previous embodiments.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Eingabevorrichtunginput device
1212
Abdeckrahmencover frame
1414
Anzeigeeinheitdisplay unit
1616
RahmenFrame
1818
Hinterrahmenrear frame
2020
BereichArea
2222
LCD-EinheitLCD unit
2424
Hintergrundbeleuchtungseinheitbacklight unit
2626
Informationinformation
2828
erste Seitefirst page
3030
erste Klebeschichtfirst adhesive layer
3232
zweite Seitesecond page
3434
zweite Klebeschichtsecond adhesive layer
3636
Anschlusselementconnection element
3838
Aussparungrecess
4040
Messbalkenmeasuring bar
4242
Kraftsensorforce sensor
4444
Verbindungsstelleconnection point
4646
erste Signalleitungfirst signal line
4848
zweite Signalleitungsecond signal line
5050
erste Energieleitungfirst power line
5252
zweite Energieleitungsecond power line
5454
KontaktContact
5656
Dehnungsmessstreifenstrain gauges
5858
Messabschnittmeasurement section
6060
Befestigungsabschnittattachment section
6262
EndeEnd
6464
EndeEnd
6666
Bauteilcomponent
6868
Anschlusskontaktconnection contact
7070
Durchkontaktierungenvias
7272
Führungskonturguide contour
7474
Steckanschlusselementplug connection element
7676
Verbindungssteckelementconnector plug
7878
LeitungManagement
8080
Aussparungrecess
8282
Flachbandsteckerribbon connector
8484
Steuerplatinecontrol board
8686
Mikroprozessormicroprocessor
8888
SpeicherStorage
9090
Fensternwindows
9292
Befestigungsöffnungmounting hole
9494
Kragencollar
9696
Anschlagattack
9898
Befestigungselementfastener
100100
BereichArea
102102
Befestigungsfortsätzeattachment extensions
104104
Leiterplattecircuit board
106106
Führungsbereichmanagement area
108108
flexible Leiterplatteflexible circuit board
110110
Stabilisierungsbereichstabilization area

Claims (15)

Elektronische Eingabevorrichtung, mit einem Rahmen (16) und einer am Rahmen (16) angeordneten, berührungsempflindlichen Anzeigeeinheit (14), die dazu ausgebildet ist, eine Berührung eines Benutzers als Eingabe zu erkennen, wobei am Rahmen (16) zumindest ein Kraftsensor (42) angeordnet ist, der dazu ausgebildet ist, eine bei der Eingabe des Benutzers auf die Anzeigeeinheit (14) ausgeübte Kraft zu detektieren und ein entsprechendes elektrisches Signal (S1, S2) bereitzustellen, wobei der Kraftsensor (42) über zumindest eine Signalleitung (46, 48) mit einem am Rahmen (16) angeordneten Anschlusselement (36) elektrisch verbunden ist, und wobei die Signalleitung (46, 48) zumindest abschnittsweise auf den Rahmen (16) aufgedruckt, in einer auf den Rahmen (16) aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen (16) integriert, und/oder wenigstens teilweise in den Rahmen (16) oder in eine auf dem Rahmen (16) befindliche Lackschicht oder Klebeschicht (30, 34) eingebettet ist.Electronic input device, with a frame (16) and a touch-sensitive display unit (14) arranged on the frame (16), which is designed to recognize a touch by a user as an input, wherein at least one force sensor (42) is arranged, which is designed to detect a force exerted on the display unit (14) when the user makes an entry and to provide a corresponding electrical signal (S 1 , S 2 ), the force sensor (42) being connected via at least one signal line (46 , 48) is electrically connected to a connection element (36) arranged on the frame (16), and wherein the signal line (46, 48) is printed at least in sections on the frame (16) and is integrated in a flexible printed circuit board glued to the frame (16). integrated into the frame (16) as an injection-moulded circuit carrier and/or embedded at least partially in the frame (16) or in a lacquer layer or adhesive layer (30, 34) on the frame (16). Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung (46, 48) vollständig auf den Rahmen (16) aufgedruckt, in einer auf den Rahmen (16) aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen (16) integriert, und/oder in den Rahmen (16) oder in eine auf dem Rahmen (16) befindliche Lackschicht oder Klebeschicht (30, 34) eingebettet ist.input device claim 1 , characterized in that the signal line (46, 48) is completely printed onto the frame (16), integrated into a flexible printed circuit board glued to the frame (16), integrated into the frame (16) as an injection-molded circuit carrier, and/or into the Frame (16) or in a paint layer or adhesive layer (30, 34) located on the frame (16). Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (42) zusätzlich über zumindest eine Energieleitung (50, 52) mit dem Anschlusselement (36) verbunden ist, wobei die Energieleitung (50, 52) zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig auf den Rahmen (16) aufgedruckt, in einer auf den Rahmen (16) aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen (16) integriert, und/oder in den Rahmen (16) oder in eine auf dem Rahmen (16) befindliche Lackschicht oder Klebeschicht (30, 34) eingebettet ist.input device claim 1 or 2 , characterized in that the force sensor (42) is additionally connected to the connecting element (36) via at least one power line (50, 52), the power line (50, 52) being printed at least in sections, in particular completely on the frame (16), integrated in a flexible printed circuit board glued to the frame (16), integrated into the frame (16) as an injection-molded circuit carrier, and/or in the frame (16) or in a lacquer layer or adhesive layer (30, 34 ) is embedded. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen (16) ein weiterer Kraftsensor (42) angeordnet ist, wobei der weitere Kraftsensor (42) über eine weitere Signalleitung (46, 48) mit dem Anschlusselement (36) elektrisch verbunden ist, wobei die weitere Signalleitung (46, 48) zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig auf den Rahmen (16) aufgedruckt, in einer auf den Rahmen (16) aufgeklebten flexiblen Leiterplatte integriert, als spritzgegossener Schaltungsträger in den Rahmen (16) integriert, und/oder in den Rahmen (16) oder in eine auf dem Rahmen (16) befindliche Lackschicht oder Klebeschicht eingebettet ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that a further force sensor (42) is arranged on the frame (16), the further force sensor (42) being electrically connected to the connection element (36) via a further signal line (46, 48). , wherein the further signal line (46, 48) is printed at least in sections, in particular completely on the frame (16), integrated in a flexible printed circuit board glued to the frame (16), integrated as an injection-molded circuit carrier in the frame (16), and/or is embedded in the frame (16) or in a layer of lacquer or adhesive layer located on the frame (16). Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Signalleitung (46, 48) separat zur ersten Signalleitung (46, 48) ausgebildet ist oder mit der ersten Signalleitung (46, 48) elektrisch verbunden ist.input device claim 4 , characterized in that the further signal line (46, 48) is formed separately from the first signal line (46, 48) or is electrically connected to the first signal line (46, 48). Eingabevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (10) ein zweites Anschlusselement (36) aufweist, wobei zumindest ein Kraftsensor (42) mit dem ersten Anschlusselement (36) und zumindest ein Kraftsensor (42) mit dem zweiten Anschlusselement (36) elektrisch verbunden ist.input device claim 4 or 5 , characterized in that the input device (10) has a second connection element (36), at least one force sensor (42) being electrically connected to the first connection element (36) and at least one force sensor (42) to the second connection element (36). Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (16) und die Anzeigeeinheit (14) rechteckig ausgeführt sind, wobei an jeder Seite des Rahmens (16) zumindest ein Kraftsensor (42) angeordnet ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (16) and the display unit (14) are rectangular, with at least one force sensor (42) being arranged on each side of the frame (16). Eingabevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder langen Seite des rechteckigen Rahmens (16) zumindest zwei Kraftsensoren (42) angeordnet sind.input device claim 7 , characterized in that at least two force sensors (42) are arranged on each long side of the rectangular frame (16). Eingabevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Kraftsensoren (42) auf der langen Seite zueinander die 1,5-fache bis 2,5-fache Länge, insbesondere die zweifache Länge, des Abstands der Kraftsensoren (42) zur benachbarten kurzen Seite beträgt.input device claim 8 , characterized in that the distance between the force sensors (42) on the long side is 1.5 to 2.5 times the length, in particular twice the length, of the distance between the force sensors (42) and the adjacent short side. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (16) aus Kunststoff und spritzgegossen ist, wobei die Signalleitung (46, 48) und/oder die Energieleitung (50, 52) in den Rahmen (16) eingespritzt, in Nuten des Rahmens (16) eingelegt oder durch Ultraschall-Drahteinbettung in den Rahmen (16) eingebettet ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (16) is made of plastic and is injection molded, the signal line (46, 48) and/or the power line (50, 52) being integrated into the frame (16). injected, inserted into grooves of the frame (16) or embedded in the frame (16) by ultrasonic wire embedding. Eingabevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung (46, 48) und/oder die Energieleitung (50, 52) derart mittels Ultraschall-Drahteinbettung in den Rahmen (16) eingebettet ist, dass eine Oberfläche der Signalleitung (46, 48) teilweise frei liegt.input device claim 10 , characterized in that the signal line (46, 48) and/or the power line (50, 52) is embedded in the frame (16) by means of ultrasonic wire embedding in such a way that a surface of the signal line (46, 48) is partially exposed. Eingabevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung (46, 48) und/oder die Energieleitung (50, 52) derart mittels Ultraschall-Drahteinbettung in den Rahmen (16) eingebettet ist, dass die Oberfläche der Signalleitung (46, 48) vollständig von dem Kunststoff umgeben ist.input device claim 10 , characterized in that the signal line (46, 48) and/or the power line (50, 52) is embedded in the frame (16) by means of ultrasonic wire embedding in such a way that the surface of the signal line (46, 48) is completely covered by the plastic is surrounded. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (14) eine LCD-Einheit (22) umfasst, die stoffschlüssig am Rahmen (16) befestigt ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the display unit (14) comprises an LCD unit (22) which is materially attached to the frame (16). Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (10) einen Hinterrahmen (18) aufweist, der eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (24) der Anzeigeeinheit (14) aufweist, wobei der Rahmen (16) zumindest abschnittsweise am Hinterrahmen (18) befestigt ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the input device (10) has a rear frame (18) which has a backlighting unit (24) of the display unit (14), the frame (16) being attached at least in sections to the rear frame (18). is. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (36) oder die Anschlusselemente (36) eine flexible Leiterplatte (104) ist bzw. sind oder ein Steckanschlusselement (74) ist bzw. sind.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that the connection element (36) or the connection elements (36) is or are a flexible printed circuit board (104) or is or are a plug-in connection element (74).
DE102021125967.3A 2021-10-06 2021-10-06 electronic input device Pending DE102021125967A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021125967.3A DE102021125967A1 (en) 2021-10-06 2021-10-06 electronic input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021125967.3A DE102021125967A1 (en) 2021-10-06 2021-10-06 electronic input device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021125967A1 true DE102021125967A1 (en) 2023-04-06

Family

ID=85571076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021125967.3A Pending DE102021125967A1 (en) 2021-10-06 2021-10-06 electronic input device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021125967A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388346A2 (en) 1989-03-14 1990-09-19 International Business Machines Corporation Touch sensing display screen apparatus
US5708460A (en) 1995-06-02 1998-01-13 Avi Systems, Inc. Touch screen
DE60204413T2 (en) 2001-11-01 2006-03-16 Eastman Kodak Co. Removable flat display
JP2020140370A (en) 2019-02-27 2020-09-03 ミネベアミツミ株式会社 Panel holding structure and operation device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388346A2 (en) 1989-03-14 1990-09-19 International Business Machines Corporation Touch sensing display screen apparatus
US5708460A (en) 1995-06-02 1998-01-13 Avi Systems, Inc. Touch screen
DE60204413T2 (en) 2001-11-01 2006-03-16 Eastman Kodak Co. Removable flat display
JP2020140370A (en) 2019-02-27 2020-09-03 ミネベアミツミ株式会社 Panel holding structure and operation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009153161A1 (en) Illuminated capacitive proximity sensor
EP0924971B1 (en) Device for connecting printed circuit boards
EP1182432A2 (en) Flow sensor with housing
WO2011124507A1 (en) Capacitive proximity switch
DE102014018470A1 (en) Touch-sensitive and / or proximity-sensitive operating device
EP1586868A1 (en) Position measuring device with a plurality of magnetic flux sensors, in particular Hall-sensors, arranged in a row
WO2014082913A1 (en) Field device for process instrumentation
DE102010047686A1 (en) Electrostatic capacitive touch panel input device has plate element with upper surface which serves as actuating surface of actuating area
DE102021125967A1 (en) electronic input device
DE102021125968A1 (en) electronic input device
DE102021125966A1 (en) electronic input device
DE2352073A1 (en) TEMPERATURE MEASURING OR SWITCHING DEVICE
DE10335690A1 (en) Deformation sensor used for e.g. force, pressure, torque and acceleration measurements in vehicle, is mounted with signal processor circuit on flexible insulation film substrate
DE102018101145A1 (en) Improved force sensor in foil technology
DE102010039277A1 (en) Printed circuit board for use in measuring electronic device, has slot in which separate region of plate body is disconnected from region of plate body, where slot facilitates deflexion of separate region concerning region
DE112018007679T5 (en) Display device
DE102021125965A1 (en) Touch-sensitive input device
DE102005048384B3 (en) Force fit controlling device, e.g. for connection of two bodies, has two laminar construction units arranged flat one on top of other and surface of construction units has pressure sensor arranged using thin-film technology
EP3242400B1 (en) Electronic sensor unit for detecting a contact-free actuation of a door or hatch on a motor vehicle
EP3891481B1 (en) Temperature measurement and ambient light measurement in the case of self-luminous display technologies in automotive applications
DE102008014463A1 (en) Control unit for ventilation and/or air conditioning system of vehicle, has projection with region formed as capacitively acting electrode, and feed pipe guided into electrode, where pipe is electrically connected with plate contact field
DE102010026181A1 (en) Control unit for vehicle, has cover wall with reversibly bendable lower surface, where rear-illuminating symbol field is formed on lower surface
DE10249278A1 (en) Yarn tension sensor
DE102015204976A1 (en) Measuring device and use of a measuring device
DE102018128170A1 (en) Electrical switch and method of making an electrical switch

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified