DE102021129781A1

DE102021129781A1 - Sensorvorrichtung für eine Bedieneingabevorrichtung mit einem berührsensitiven Bedienelement, Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung und Bedieneingabevorrichtung mit einer Sensorvorrichtung

Info

Publication number: DE102021129781A1
Application number: DE102021129781.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Schmitt; Raphael Sturm
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-05-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (20) für eine Bedieneingabevorrichtung (100) mit einem berührsensitiven Bedienelement (10), ein Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung (20) und eine Bedieneingabevorrichtung (100), wobei die Sensorvorrichtung (20) dazu ausgebildet ist, eine auf ein Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe zu erfassen und eine Berührsensoreinrichtung (11) und eine weitere Sensoreinrichtung (12) aufweist, wobei die Berührsensoreinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, eine Berührung des Bedienelements (10) zu erfassen und ein Berührsignal (BS) zu erzeugen, wobei die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung (WS) dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Größe (F), anhand derer eine gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) erkennbar ist, zu erfassen und wenigstens ein weiteres Sensorsignal (WS) zu erzeugen, wobei die Sensorvorrichtung (20) ferner wenigstens eine Auswerteeinrichtung (14) aufweist und dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem Berührsignal (BS) und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) zu erkennen, ob eine auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, und wobei die Sensorvorrichtung (20) ferner dazu ausgebildet ist, unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung (12) anhand des Berührsignals (BS) der Berührsensoreinrichtung (11) zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für eine Bedieneingabevorrichtung mit einem berührsensitiven Bedienelement, wobei die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine auf ein Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe zu erfassen und zum Erfassen der Bedieneingabe eine Berührsensoreinrichtung und wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung aufweist. Die Berührsensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Berührung des Bedienelements zu erfassen und ein Berührsignal zu erzeugen, und die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, wenigstens eine Größe, anhand derer eine gewünschte Betätigung des Bedienelements erkennbar ist, zu erfassen und wenigstens ein weiteres Sensorsignal zu erzeugen. Ferner weist die Sensorvorrichtung wenigstens eine Auswerteeinrichtung auf und ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal zu erkennen, ob eine auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine auf ein berührsensitives Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe zu erfassen und auszuwerten.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Bedieneingabevorrichtung mit wenigstens einem berührsensitiven Bedienelement und einer Sensorvorrichtung zum Erfassen einer auf das Bedienelement aufgebrachten Bedieneingabe.
Gattungsgemäße Sensorvorrichtungen sowie entsprechende Verfahren zum Betrieb solcher Sensorvorrichtungen und entsprechende Bedieneingabevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Beispielhalber wird auf die US 2012/0113028 A1 verwiesen, welche die Verwendung eines Vibrationssensors zusätzlich zu einer Berührsensoreinrichtung lehrt, um eine Bedieneingabe zuverlässig als gewünschte Betätigung zu erkennen.
Durch die zusätzliche weitere Sensoreinrichtung lässt sich eine aufgebrachte Bedieneingabe mit einer höheren Genauigkeit als gewünschte Betätigung erkennen bzw. auch mit einer besonders einfach ausgebildeten Berührsensoreinrichtung, welche lediglich dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob das Bedienelement berührt wird oder nicht.
Sobald die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung jedoch ausfällt, ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Sensorvorrichtungen in der Regel - und sofern keine zusätzlichen Maßnahmen vorgesehen sind, wie beispielsweise eine redundante weitere Sensoreinrichtung - keine zuverlässige Erkennung einer aufgebrachten Bedieneingabe als gewünschte Betätigung mehr möglich, was sich nachteilig auf die Verfügbarkeit der Sensorvorrichtung auswirkt und dazu führen kann, dass bestimmte Sensorvorrichtungen aus Sicherheitsgründen für bestimmte Anwendungen nicht eingesetzt werden können bzw. dürfen.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Sensorvorrichtung bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Sensorvorrichtung, welche insbesondere auch bei einem Fehler oder einem Ausfall der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung eine zuverlässige Erkennung einer aufgebrachten Bedieneingabe als gewünschte Betätigung ermöglicht und somit eine verbesserte Verfügbarkeit ermöglicht. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren zum Betrieb einer solchen Sensorvorrichtung bereitzustellen, insbesondere ein verbessertes Verfahren, mit welchem insbesondere auch bei einem Fehler oder einem Ausfall der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung eine zuverlässige Erkennung einer aufgebrachten Bedieneingabe als gewünschte Betätigung erreicht werden kann und somit eine verbesserte Verfügbarkeit. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Bedieneingabevorrichtung bereitzustellen, insbesondere eine verbesserte Bedieneingabevorrichtung, mit welcher sich insbesondere die vorbeschriebenen Vorteile erreichen lassen.
Diese Aufgab wird erfindungsgemäß durch eine Sensorvorrichtung, durch ein Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung und durch eine Bedieneingabevorrichtung mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Eine Sensorvorrichtung für eine Bedieneingabevorrichtung mit einem berührsensitiven Bedienelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgebildet, eine auf ein Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe zu erfassen, wobei die Sensorvorrichtung zum Erfassen der Bedieneingabe eine Berührsensoreinrichtung und wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung aufweist. Die Berührsensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Berührung des Bedienelements zu erfassen und ein Berührsignal zu erzeugen und die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, wenigstens eine Größe, anhand derer eine gewünschte Betätigung des Bedienelements erkennbar ist, zu erfassen und wenigstens ein weiteres Sensorsignal zu erzeugen. Ferner weist die Sensorvorrichtung wenigstens eine Auswerteeinrichtung auf und ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal zu erkennen, ob eine auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung ferner dazu ausgebildet ist, unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung lässt sich auf einfache Art und Weise auch bei einem nicht plausiblen bzw. einem nicht als gültig erkannten, weiteren Sensorsignal der weiteren Sensoreinrichtung der Betrieb der Sensorvorrichtung fortsetzen und insbesondere weiterhin eine Erkennung einer Bedieneingabe als gewünschte Betätigung ermöglichen. Insbesondere lässt sich mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung zumindest ein Notbetrieb realisieren. Hierdurch lässt sich im Ergebnis eine höhere Verfügbarkeit der Sensorvorrichtung erreichen, insbesondere ohne eine zusätzliche weitere Sensoreinrichtung vorzuhalten bzw. insbesondere ohne die weitere Sensoreinrichtung redundant vorzuhalten.
Durch die auch bei einem Ausfall der weiteren Sensoreinrichtung weiterhin mögliche Erkennung einer Bedieneingabe als gewünschte Betätigung lediglich basierend auf dem Berührsignal, können in vielen Fällen entsprechende Sicherheitsanforderungen erfüllt werden, ohne eine redundante weitere Sensoreinrichtung vorzusehen, wodurch auf einfache Art und Weise, insbesondere ohne zusätzliche Kosten für eine redundante weitere Sensoreinrichtung, die Einsatzmöglichkeiten der Sensorvorrichtung erweitert werden können.
Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ist insbesondere für eine Bedieneingabevorrichtung ausgebildet, welche zur Verwendung in einem Fahrzeug ausgebildet ist, vorzugsweise für eine Bedieneingabevorrichtung, die zur Anordnung in einem Innenraum eines Fahrzeugs ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist eine Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner dazu ausgebildet, zumindest wenn eine aufgebrachte Bedieneingabe als gewünschte Betätigung des Bedienelements erkannt worden ist, ein Betätigungssignal zu erzeugen und dieses gegebenenfalls auszugeben, beispielsweise an eine Steuerungseinrichtung oder dergleichen, welche vorzugsweise dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem Betätigungssignal eine entsprechende Bedienfunktion auszulösen. Eine solche Bedienfunktion kann beispielsweise das Erhöhen oder Verringern einer eine Lautstärke eines Audiosystems sein oder das Betätigen einer Verriegelungseinrichtung des Fahrzeugs, insbesondere das Schließen oder zu Öffnen des Fahrzeugs, oder eine andere Bedienfunktion.
Unter einem „berührsensitiven Bedienelement“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Bedienelement verstanden, welches zur Betätigung wenigstens ein Berühren erfordert.
Die Berührsensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung kann insbesondere eine kapazitive Sensoreinrichtung sein bzw. eine Sensoreinrichtung, welche wenigstens einen kapazitiven Sensor umfasst. Grundsätzlich kann die Berührsensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung aber auch wenigstens eine nach einem anderen Messprinzip arbeitende Sensoreinrichtung zum Erkennen bzw. Erfassen einer Berührung aufweisen.
Die Berührsensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung kann ferner nicht nur dazu ausgebildet sein, ein Berührsignal zu erzeugen, sondern kann insbesondere auch dazu ausgebildet und eingerichtet sein, das erzeugte Berührsignal auszugeben, beispielsweise an die Auswerteeinrichtung und/oder ein oder mehrere andere Steuereinrichtungen.
Entsprechend kann die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung ferner dazu ausgebildet sein, nicht nur das wenigstens eine weitere Sensorsignal zu erzeugen, sondern dieses gegebenenfalls auch auszugeben, insbesondere beispielsweise an die Auswerteeinrichtung und/oder ein oder mehrere anderweitige Steuerungseinrichtungen.
In einer möglichen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung kann die Sensorvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet sein, zumindest zeitweise unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, insbesondere nur anhand des Berührsignals.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Sensorvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet und eingerichtet, in einem ersten Betriebszustand in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, und bevorzugt ferner dazu, in einem zweiten Betriebszustand unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung, insbesondere nur anhand des Berührsignals, zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Ein erster Betriebszustand kann dabei beispielsweise ein Betriebszustand sein, in dem sowohl die Berührsensoreinrichtung als auch die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung fehlerfrei funktionieren. Ein zweiter Betriebszustand kann beispielsweise ein Betriebszustand sein, in dem sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung in einem Fehlerzustand befindet.
Insbesondere, wenn sich die Sensorvorrichtung in einem Zustand befindet, in welchem unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung erkannt werden kann, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, insbesondere wenn dies nur anhand des Berührsignals erfolgt, ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung, insbesondere die Auswerteeinrichtung vorzugsweise dazu ausgebildet, mithilfe der Berührsensoreinrichtung nicht nur eine Berührung zu erkennen bzw. nicht nur das Berührsignal dahingehend auszuwerten, ob das Bedienelement berührt wird oder nicht, sondern darüber hinaus eine weitergehende Auswertung des Berührsignals durchzuführen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, ist die Sensorvorrichtung vorzugsweise dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem weiteren Sensorsignal eine Bedieneingabe als gewünschte Betätigung des Bedienelements zu erkennen, wenn die aufgebrachte Bedieneingabe in Abhängigkeit von dem Berührsignal wenigstens als Berührung des Bedienelementes erkannt worden ist, und, wenn die aufgebrachte Bedieneingabe basierend auf dem weiteren Sensorsignal als gewünschte Betätigung des Bedienelements erkannt worden ist. D.h. mit anderen Worten, dass die Sensorvorrichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung insbesondere derart ausgebildet ist, dass eine aufgebrachte Bedieneingabe als Betätigung erkannt wird, wenn sowohl eine Berührung des Bedienelements erkannt worden ist, als auch mithilfe des weiteren Sensorsignals eine Betätigung erkannt worden ist bzw. die Berührung mithilfe des weiteren Sensorsignals nicht nur als bloße, versehentliche Berührung klassifiziert worden ist, sondern als eine Berührung, die mithilfe des weiteren Sensorsignals als gewünschte Betätigung bestätigt worden ist.
In einer weiteren möglichen und vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung insbesondere eine Kraftsensoreinrichtung, welche vorzugsweise zur Erfassung einer Größe ausgebildet ist, welche eine auf das Bedienelement aufgebrachte Bedienkraft charakterisiert, wobei die Sensorvorrichtung bevorzugt dazu ausgebildet ist, eine Bedieneingabe basierend auf dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal als gewünschte Betätigung zu erkennen, wenn die aufgebrachte Bedienkraft einen definierten Bedienkraft-Schwellwert überschreitet, d. h. insbesondere eine definierte Mindest-Bedienkraft aufgebracht wird.
Die Kraftsensoreinrichtung kann dabei beispielsweise, wie auf aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannte Art und Weise, ausgebildet sein und beispielsweise ein oder mehrere entsprechend ausgebildete Piezo-Sensorelemente oder dergleichen aufweisen und/oder ein oder mehrerer Dehnmessstreifen oder dergleichen.
In einer weiteren möglichen und vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, ist die Sensorvorrichtung insbesondere derart ausgebildet, dass eine aufgebrachte Bedieneingabe erst als gewünschte Betätigung erkannt wird, wenn zunächst mithilfe der Berührsensoreinrichtung bzw. des Berührsignals eine Berührung des Bedienelements erkannt worden ist und zeitlich nach der Berührung die aufgebrachte Bedienkraft einen definierten Bedieneingabekraft-Schwellwert überschreitet.
In einer weiteren möglichen und besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Sensorvorrichtung, insbesondere die Berührsensoreinrichtung, dazu ausgebildet, insbesondere um unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal der weiteren Sensoreinrichtung anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung zu erkennen, insbesondere um nur anhand des Berührsignals zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, eine Berührung des Bedienelements im Wesentlichen kontinuierlich zu erfassen und ein im Wesentlichen kontinuierliches Berührsignal zu erzeugen und somit einen Berührsignalverlauf.
„Im Wesentlichen kontinuierlich“ meint im Sinne der vorliegenden Erfindung dabei insbesondere mit einem Abtastintervall von weniger als 10 ms, insbesondere von weniger als 5 ms, vorzugsweise von weniger oder gleich 2 ms, jedoch vorzugsweise mit einem Abtastintervall von mindestens 0,5 ms. Die im Wesentlichen kontinuierliche Erfassung der Berührung des Bedienelements ermöglicht eine vorteilhafte Auswertung, insbesondere eine genaue Auswertung, eines Bedieneingabezustands des Bedienelements und dadurch eine besonders gute Erkennungsgenauigkeit, ob es sich bei einer aufgebrachten Bedieneingabe um eine gewünschte Betätigung handelt oder nicht.
In einer weiteren möglichen und besonders vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Sensorvorrichtung, insbesondere die Berührsensoreinrichtung, dazu ausgebildet, für einen definierten Zeitraum in der Vergangenheit, insbesondere für einen bis an die Gegenwart angrenzenden Zeitraum in der Vergangenheit, den erfassten Berührsignalverlauf bzw. die zugehörigen erfassten Berührsignalwerte zumindest zwischenzuspeichern, beispielsweise für die letzten 30 Sekunden in der Vergangenheit. Hierzu kann die Sensorvorrichtung einen entsprechenden Ringspeicher oder dergleichen aufweisen. Dies ermöglicht eine besonders einfache und vorteilhafte Auswertung des Berührsignals.
In einer weiteren möglichen und vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Sensorvorrichtung, insbesondere die Auswerteeinrichtung, dazu ausgebildet, den erfassten und vorzugsweise zwischengespeicherten Berührsignalverlauf bzw. die zugehörigen erfassten und insbesondere zwischengespeicherten Berührsignalwerte auszuwerten und in Abhängigkeit von dem erfassten und vorzugsweise zwischengespeicherten Berührsignalverlauf bzw. in Abhängigkeit von den erfassten und vorzugsweise zwischengespeicherten Berührsignalwerten zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, ist die Sensorvorrichtung, insbesondere die Auswerteeinrichtung, dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem erfassten und insbesondere zwischengespeicherten Berührsignalverlauf bzw. in Abhängigkeit von den erfassten und vorzugsweise zwischengespeicherten Berührsignalwerten wenigstens eine, eine aufgebrachte Bedieneingabe charakterisierende Kenngröße zu ermitteln und mit einer vorbestimmten Kenngröße zu vergleichen und/oder den erfassten und zwischengespeicherten Berührsignalverlauf mit einem für eine gewünschte Betätigung typischen, vorbestimmten, vorzugsweise hinterlegten Berührsignalverlauf zu vergleichen bzw. die erfassten Berührsignalwerte mit typischen, vorbestimmten, insbesondere hinterlegten Berührsignalwerten, zu vergleichen, insbesondere anhand wenigstens eines definierten Kriteriums.
Hierdurch lässt sich eine besonders einfache Auswertung des Berührsignalverlaufs erreichen. Ein definiertes Kriterium kann beispielsweise ein Gradient, eine absolute oder relative Amplitude des Berührsignalverlaufs sein. Ein definiertes Kriterium kann aber auch eine Kombination aus mehreren einzelnen Kriterien sein, beispielsweise eine definierte Reihenfolge, in der bestimmte einzelne Kriterien auftreten müssen, damit eine Bedieneingabe als gewünschte Betätigung erkannt wird. Beispielsweise kann definiert sein, damit eine Bedieneingabe als gewünschte Betätigung erkannt wird, dass ein Gradient einer steigenden Flanke des Berührsignals in einem ersten definierten Bereich liegen muss, die Amplitude des Berührsignals zeitlich nach dem Gradient der steigenden Flanke aufgetreten sein muss und innerhalb eines definierten Bereichs liegen muss oder nicht mehr als um einen definierten Wert von einer mittleren Amplitude abweichen darf, und eine fallende Flanke einen Gradienten innerhalb einen definierten Bereichs aufweisen muss, wobei ferner insbesondere beispielsweise der Signalpeak des Berührsignals eine vorbestimmte Mindestdauer aufweisen muss.
Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung dazu ausgebildet, wenigstens einen Gradienten und/oder wenigstens eine Amplitude, insbesondere eine absolute Amplitude und/oder eine relative Amplitude des erfassten Berührsignalverlaufs, mit einem typischen, vorbestimmten, insbesondere hinterlegten Berührsignalverlauf bzw. einem aus entsprechenden, vorbestimmten, insbesondere hinterlegten Parametern ermittelten typischen Berührsignalverlauf zu vergleichen.
Besonders bevorzugt ist der typische Berührsignalverlauf, der hinterlegt ist, oder der mithilfe von hinterlegten Parametern für den Vergleich ermittelt werden kann, und/oder sind entsprechende Kenngrößen, die für den Vergleich herangezogen werden, basierend auf experimentellen Versuchsdaten ermittelt worden, insbesondere im Rahmen von Studien mit entsprechenden Probanden, deren Bedieneingabeverhalten experimentell erfasst und ausgewertet worden ist, wobei aus den jeweiligen erfassten Signalverläufen der Berührsensoreinrichtung und der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung besonders bevorzugt entsprechende typische Signalkurven ermittelt worden sind, insbesondere entsprechende typische Berührsignalverläufe.
In einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können ein oder mehrere typische Berührsignalverläufe, insbesondere sogenannte Referenz-Berührsignalverläufe, und/oder diese charakterisierende Parameter und/oder Kenngrößen hinterlegt sein. Diese können insbesondere verschiedenen Bedieneingabe-Situationen oder verschiedenen Bedieneingabe-Anwendungsfällen zugeordnet sein, wie beispielsweise einer direkten Eingabe, die durch Berühren und unmittelbares Drücken des Bedienelements charakterisiert ist, oder einer Eingabe nach einem Suchvorgang, bei welcher beispielsweise zunächst ein Finger über eine Bedienoberfläche des Bedienelements geführt wird oder gleitet und erst bei Erreichen der Zielposition eine Betätigung des Bedienelementes durch Drücken des Bedienelementes ausgeführt wird.
Besonders bevorzugt sind die Referenz-Berührsignalverläufe dabei jeweils durch einen oder mehrere Kenngrößen charakterisiert und/oder durch eine Kombination dieser Kenngrößen, beispielsweise durch das Auftreten der Kenngrößen in einer definierten Reihenfolge.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung ist die Sensorvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet, eine aufgebrachte Bedieneingabe insbesondere nicht als gewünschte Betätigung zu erkennen, wenn ein untypischer Bedienkraftverlauf erkannt worden ist und/oder ein untypischer Berührsignalverlauf, und infolgedessen insbesondere das Vergleichsergebnis nicht auf eine gewünschte Betätigung schließen lässt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, ist die Sensorvorrichtung, insbesondere die Auswerteeinrichtung, dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem basierend auf dem Berührsignal ermittelten Vergleichsergebnis zu bestimmen, ob die aufgebrachte Betätigung eine gewünschte Bedieneingabe ist oder nicht. Vorzugsweise können dazu ein oder mehrere Berührsignalverläufe und/oder ein oder mehrere Vergleichswerte für ein oder mehrere charakteristische Kenngrößen hinterlegt sein, wobei die hinterlegten Berührsignalverläufe und/oder Kenngrößen bevorzugt mithilfe experimentell erfasster Daten, insbesondere mithilfe experimentell erfasster Berührsignalverläufe, ermittelt worden sind, insbesondere mithilfe einer oder mehrerer experimenteller Studien mit Probanden.
In einer weiteren möglichen und vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, ist die Sensorvorrichtung ferner bevorzugt dazu ausgebildet, einen Fehlerzustand der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung zu erkennen, und, wenn ein Fehlerzustand der weiteren Sensoreinrichtung erkannt worden ist, unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Besonders bevorzugt ist die Sensorvorrichtung dabei dazu ausgebildet, nur anhand des Berührsignals zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, wenn ein Fehlerzustand der weiteren Sensoreinrichtung erkannt worden ist. D. h. mit anderen Worten, dass eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet ist, wenn sich die weitere Sensoreinrichtung in einem Fehlerzustand befindet, dass Berührsignal auszuwerten, jedoch nicht das wenigstens eine weitere Sensorsignal,. D. h. insbesondere kann in diesem Fall nur das Berührsignal ausgewertet werden, um zu prüfen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Befindet sich die weitere Sensoreinrichtung hingegen nicht in einem Fehlerzustand, ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung besonders bevorzugt dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist bzw. als gewünschte Betätigung einzustufen ist oder nicht, wobei dazu besonders bevorzugt das Berührsignal und das Sensorsignal zunächst unabhängig voneinander ausgewertet werden können und anhand des Berührsignals wenigstens geprüft wird, ob das Bedienelement berührt wird, insbesondere ob die Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist, und anhand des weiteren Sensorsignals geprüft wird, ob die aufgebrachte Bedieneingabe, insbesondere die Berührung, auch eine gewünschte Betätigung ist bzw. als gewünschte Betätigung einzustufen ist.
Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung in einem ersten Betriebszustand betreibbar, und wenigstens in einem zweiten Betriebszustand, wobei der erste Betriebszustand insbesondere ein Zustand ist, in welchem sowohl die Berührsensoreinrichtung als auch die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung fehlerfrei funktionieren, und der zweite Betriebszustand besonders bevorzugt ein Zustand ist, in dem sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung in einem Fehlerzustand befindet.
Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ferner dazu ausgebildet, in einem ersten Betriebszustand, insbesondere in einem fehlerfreien Betriebszustand, in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal zu erkennen, ob eine aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, und in einem zweiten Zustand, insbesondere einem Fehlerzustand, nur in Abhängigkeit vom Berührsignal zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung dazu ausgebildet, nur in Abhängigkeit vom Berührsignal zu erkennen, ob eine aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, während sich die weitere Sensoreinrichtung in einem Fehlerzustand befindet oder innerhalb einer definierten Zeitspanne, nachdem ein Fehlerzustand der weiteren Sensoreinrichtung erkannt worden ist. Dies ermöglicht einen Notbetrieb der Sensorvorrichtung bis der Fehlerzustand der weiteren Sensoreinrichtung behoben ist, beispielsweise durch einen Werkstattaufenthalt und eine dabei durchgeführte Reparatur der weiteren Sensoreinrichtung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer Weiterbildung, ist die Sensorvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet, einen Fehlerzustand der weiteren Sensoreinrichtung in Abhängigkeit vom Berührsignal zu erkennen, wobei die Sensorvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet ist, das Sensorsignal der weiteren Sensoreinrichtung mithilfe des Berührsignals zu plausibilisieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet, einen Fehlerzustand der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung zu erkennen, wenn ein für eine gewünschte Betätigung typischer Berührsignalverlauf erkannt worden ist bzw. typische Berührsignalwerte, aber beispielsweise keine Betätigung basierend auf dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal erkannt worden ist, insbesondere keine Betätigung innerhalb eines definierten Zeitfensters, nachdem der Berührsignalverlauf als typisch für eine Betätigung erkannt worden ist.
Beispielsweise kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet sein, einen Fehlerzustand der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung zu erkennen, wenn zwar ein typischer Berührsignalverlauf erkannt worden ist, aber keine oder nur eine für eine Betätigung untypische, da zu geringe, Bedienkraft erfasst worden ist.
Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ferner dazu ausgebildet, wenn ein Fehlerzustand erkannt worden ist, eine entsprechende Fehlermeldung auszugeben, insbesondere ein entsprechendes Diagnosesignal, und vorzugsweise bis erkannt worden ist, dass der Fehlerzustand nicht mehr besteht, lediglich anhand des Berührsignals zu erkennen, ob eine auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine auf ein berührsensitives Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe zu erfassen und auszuwerten, insbesondere ein Verfahren zum Betrieb einer auf ein Bedienelement aufgebrachten Bedieneingabe eine Berührsensoreinrichtung, eine weitere Sensoreinrichtung und wenigstens eine Auswerteeinrichtung aufweist, wobei die Berührsensoreinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Berührung des Bedienelements zu erfassen und ein Berührsignal zu erzeugen, und wobei die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Größe, anhand derer eine Betätigung des Bedienelements erkennbar ist, zu erfassen und wenigstens ein weiteres Sensorsignal zu erzeugen, ist gekennzeichnet durch die Schritte:

- Erfassen einer auf ein Bedienelement aufgebrachten Bedieneingabe mittels der Berührsensoreinrichtung und der weiteren Sensoreinrichtung und Erzeugen eines Berührsignals und wenigstens eines weiteren Sensorsignals,
- Auswerten des Berührsignals und des weiteren Sensorsignals, und
- Erkennen, ob die auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements ist oder nicht,

Insbesondere erfolgt das von dem weiteren Sensorsignal der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung unabhängige Erkennen nur anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung.
Besonders bevorzugt erfolgt das Erkennen, ob die auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements ist oder nicht, in einem ersten Betriebszustand der Sensorvorrichtung in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal und vorzugsweise in einem zweiten Betriebszustand, insbesondere einem Fehlerzustand der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung, unabhängig von dem weiteren Sensorsignal der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung, insbesondere nur anhand des Berührsignals.
Das Erfassen der Bedieneingabe mittels der Berührsensoreinrichtung erfolgt bevorzugt, indem die Bedieneingabe besonders insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich erfasst und insbesondere zwischengespeichert wird.
Das Erkennen unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal erfolgt besonders bevorzugt, indem ein erfasster und insbesondere zwischengespeicherter Berührsignalverlauf aus der Vergangenheit ausgewertet wird, insbesondere ein bis an die Gegenwart heranreichender Berührsignalverlauf des Berührsignals, wobei dazu der erfasste und vorzugsweise zwischengespeicherte Berührsignalverlauf insbesondere mit einem oder mehreren typischen und vorzugsweise hinterlegten Berührsignalverläufen von gewünschten Betätigungen verglichen wird und anhand des Vergleichsergebnisses bestimmt wird, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Das Vergleichen des erfassten Berührsignalverlauf mit dem einem oder mehreren typischen Berührsignalverläufen erfolgt dabei insbesondere, indem ein oder mehrere Kenngrößen des erfassten Berührsignalverlaufs ermittelt werden, vorzugsweise anhand definierter Kriterien, wie beispielsweise einem oder mehreren Gradienten, einer absoluten oder relativen Amplitude und/oder einer Kombination aus diesen Kriterien, beispielsweise anhand einer definierten Reihenfolge der einzelnen Kriterien bzw. einer vorbestimmten Reihenfolge, in welcher die einzelnen Kriterien erfüllt sein müssen, damit eine aufgebrachte Bedieneingabe als gewünschte Betätigung erkannt wird.
In einer vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise vor dem Erkennen, ob die auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements ist oder nicht, insbesondere geprüft, vorzugsweise im Rahmen der Auswertung, ob sich die weitere Sensoreinrichtung in einem Fehlerzustand befindet, wobei, falls sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung nicht in einem Fehlerzustand befindet, das Erkennen, ob die auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements ist oder nicht, in Abhängigkeit von dem Berührsignal und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal erfolgt, und falls sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung in einem Fehlerzustand befindet, das Erkennen, ob die auf das Bedienelement aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements ist oder nicht, unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal der weiteren Sensoreinrichtung anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung erfolgt, insbesondere nur anhand des Berührsignals bzw. nur basierend auf dem Berührsignal.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere in einer Weiterbildung, wird zum Prüfen, ob sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung in einem Fehlerzustand befindet, das wenigstens eine erfasste weitere Sensorsignal bevorzugt mit dem Berührsignal plausibilisiert, wobei insbesondere ein Fehlerzustand wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung erkannt wird, wenn ein für eine gewünschte Betätigung typischer Berührsignalverlauf erkannt worden ist bzw. typische Berührsignalwerte, aber keine Betätigung basierend auf dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal erkannt worden ist, insbesondere keine Betätigung innerhalb eines definierten Zeitfensters, nachdem der Berührsignalverlauf als typisch erkannt worden ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner, wenn eine Bedieneingabe als gewünschte Betätigung erkannt worden ist, insbesondere ein Betätigungssignal ausgegeben, vorzugsweise an eine Steuerungseinrichtung oder dergleichen zum Auslösen einer gewünschten Bedienfunktion.
Wird die aufgebrachte Bedieneingabe nicht als gewünschte Betätigung erkannt, wird bevorzugt entsprechend keine Bedienfunktion ausgelöst. In diesem Fall kann es in einigen Fällen vorteilhaft sein, auch kein Betätigungssignal auszugeben.
Eine erfindungsgemäße Bedieneingabevorrichtung weist wenigstens ein berührsensitives Bedienelement und eine Sensorvorrichtung zum Erfassen einer auf das Bedienelement aufgebrachten Bedieneingabe auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist und/oder gemäß einem erfindungsgemäßem Verfahren betreibbar ist.
Die mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend auch für ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie für eine erfindungsgemäße Bedieneingabevorrichtung und umgekehrt, sofern sich die jeweiligen Merkmale jeweils technisch umsetzen lassen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter, jeweils nicht einschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiel sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 in schematischer Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedieneingabevorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung,
2 einen beispielhaften Berührsignalverlauf im Vergleich zu einem typischen Berührsignalverlauf einer gewünschten Betätigung, und
3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt in schematischer Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedieneingabevorrichtung 100 mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 20, wobei die Bedieneingabevorrichtung 100 ein berührsensitives Bedienelement 10 mit einer Bedienoberfläche 13 aufweist.
Die Sensorvorrichtung 20 ist erfindungsgemäß dazu ausgebildet, eine auf das Bedienelement 10 aufgebrachte Bedieneingabe, insbesondere eine durch einen Bediener, beispielsweise mithilfe eines Fingers 15 oder dergleichen, auf die Bedienoberfläche 13 aufgebrachte Bedienkraft F zu erfassen, wobei die Sensorvorrichtung 20 zum Erfassen der Bedieneingabe eine Berührsensoreinrichtung 11 und wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung 12 aufweist.
Die Berührsensoreinrichtung 11 ist dabei eine kapazitive Berührsensoreinrichtung 11 und dazu ausgebildet, eine Berührung des Bedienelements 10 zu erfassen und ein Berührsignal BS zu erzeugen. Die weitere Sensoreinrichtung 12 ist dazu ausgebildet, eine Größe, anhand derer eine gewünschte Betätigung des Bedienelements 10 erkennbar ist, zu erfassen und ein weiteres Sensorsignal WS zu erzeugen. In diesem Fall ist die weitere Sensoreinrichtung 12 als Kraftsensoreinrichtung 12 ausgebildet und dazu ausgebildet, eine auf die Bedienoberfläche 13 aufgebrachte Bedienkraft F zu erfassen.
Ferner weist die Sensorvorrichtung 20 eine Auswerteeinrichtung 14 auf, an welche das von der Berührsensoreinrichtung 11 erzeugte Berührsignal BS und das von der Kraftsensoreinrichtung 12 erzeugte weitere Sensorsignal WS jeweils ausgegeben werden können.
Die Auswerteeinrichtung 14 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem Berührsignal BS und dem wenig weiteren Sensorsignal WS zu erkennen, ob die auf das Bedienelement 10 aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedieneingabevorrichtung 100 bzw. der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 20 ist dabei dazu ausgebildet, in einem ersten Betriebszustand, insbesondere in einem fehlerfreien Betriebszustand der Sensorvorrichtung 20, in Abhängigkeit von dem Berührsignal BS und dem weiteren Sensorsignal WS eine Bedieneingabe als gewünschte Betätigung des Bedienelements 10 zu erkennen, wenn die aufgebrachte Bedieneingabe anhand des erzeugten Berührsignals BS von der Auswerteeinrichtung 14 als Berührung des Bedienelements 10 erkannt worden ist, und wenn die aufgebrachte Bedieneingabe ferner basierend auf dem weiteren Sensorsignal WS als gewünschte Betätigung des Bedienelements 10 erkannt worden ist, wobei bei dieser Sensorvorrichtung 20 eine Bedieneingabe mittels der Kraftsensoreinrichtung 12 insbesondere als gewünschte Betätigung des Bedienelements 10 erkannt wird, wenn eine zugehörige aufgebrachte Bedienkraft F einen zugehörigen Bedienkraft-Schwellwert überschreitet.
Darüber hinaus ist dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 20 dazu ausgebildet, mithilfe der Berührsensoreinrichtung 11, insbesondere mithilfe des Berührsignals BS, das weitere Sensorsignal WS, das von der Kraftsensoreinrichtung 12 erzeugt und ausgegeben wird, zu plausibilisieren und auf diese Weise einen Fehlerzustand der Kraftsensoreinrichtung 12 zu erkennen.
Ferner ist die Sensorvorrichtung 20 dazu ausgebildet, wenn ein Fehlerzustand der Kraftsensoreinrichtung 12 erkannt wird, unabhängig von dem weiteren Sensorsignal WS und nur anhand des Berührsignals BS der Berührsensoreinrichtung 11 zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Dazu kann die Sensorvorrichtung 20, insbesondere die Berührsensoreinrichtung 11, eine Berührung des Bedienelements 10, insbesondere der Bedienoberfläche 13 im Wesentlichen kontinuierlich erfassen, insbesondere mit einem Ablassintervall von weniger als 2 Millisekunden, und ein im Wesentlichen kontinuierliches Berührsignal BS erzeugen und somit einen Berührsignalverlauf. Die Berührsensoreinrichtung 11 ist dabei dazu ausgebildet ist, für einen definierten Zeitraum in der Vergangenheit insbesondere für ein bis in die Gegenwart angrenzenden Zeitraum in der Vergangenheit, vorliegend für die letzten 30 Sekunden, den erfassten Berührsignalverlauf BS zumindest zwischenzuspeichern.
Die Auswerteeinrichtung 14 ist ferner dazu ausgebildet, den Berührsignalverlauf BS sowie das weitere Sensorsignal WS auszuwerten und insbesondere in Abhängigkeit von dem erfassten Berührsignalverlauf BS bzw. nur anhand des Berührsignalverlaufs BS, zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Dazu kann die Auswerteeinrichtung 14 in Abhängigkeit von dem erfassten Berührsignalverlauf BS wenigstens eine, eine aufgebrachte Bedieneingabe charakterisierende Kenngröße ermitteln und mit einer vorbestimmte und hinterlegten Kenngröße vergleichen bzw. den erfassten Berührsignalverlauf BS mit einem für eine gewünschte Betätigung typischen, hinterlegten Referenz-Berührsignalverlauf RS anhand wenigstens eines definierten Kriteriums vergleichen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 20 sind die definierten Kriterien zum Vergleich des erfassten Berührsignalverlaufs BS mit einem typischen, hinterlegten Referenzbild-Berührsignalverlauf RS wie anhand von 2 erkennbar ist, ein Gradient G sowie eine relative Amplitude A, wobei als relative Amplitude A in diesem Fall eine Abweichung der Amplitude des Berührsignals BS von der Amplitude des zugehörigen Referenzsignalverlaufs RS verstanden wird.
Weichen der Gradient G des Berührsignalverlaufs BS und die Referenzamplitude A nicht mehr als zulässig von einem Gradienten G eines zugehörigen Referenzsignalverlaufs RS bzw. einer entsprechenden zugehörigen Amplitude ab, kann der Berührsignalverlauf BS zumindest abschnittsweise als typischer Berührsignalverlauf BS erkannt werden und damit die Berührung als gewünschte Betätigung eingestuft werden.
Wird beispielsweise eine Berührung als gewünschte Betätigung erkannt, aber nicht innerhalb eines definierten Zeitraums nach dem Erkennen einer Berührung als gewünschte Betätigung mittels der Kraftsensoreinrichtung 12, eine ausreichend große Bedienkraft F erkannt, kann darauf geschlossen werden, dass ein Fehler in der Kraftsensoreinrichtung 12 vorliegt, denn es ist in der Regel ungewöhnlich dass eine typische Bedieneingabe mittels der Berührsensoreinrichtung 11 erkannt wird, hierbei oder unmittelbar danach jedoch keine ausreichende Bedienkraft aufgebracht wird.
Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung 20 wird besonders bevorzugt gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben, zu dessen Veranschaulichung in 3 ein beispielhaftes Flussdiagramm dargestellt ist.
Nach einem Start in Schritt SO werden in den Schritten S1 und S2, welche parallel oder nacheinander ausgeführt werden können, jeweils mittels der Berührsensoreinrichtung 11 und der Kraftsensoreinrichtung 12 eine auf das Bedienelement 10 aufgebrachte Bedieneingabe erfasst und das zugehörige Berührsignal BS sowie das zugehörige weitere Sensorsignal WS erzeugt und an die Auswerteeinrichtung 14 ausgegeben.
In einem weiteren Schritt S3 werden das Berührsignal BS und das weitere Sensorsignal WS ausgewertet, wobei insbesondere zunächst geprüft wird, ob ein Fehlerzustand der Sensorvorrichtung 20 vorliegt, insbesondere ein Fehlerzustand der Kraftsensoreinrichtung 12.
Liegt kein Fehlerzustand vor, wird in einem weiteren Schritt S4 erkannt bzw. ermittelt, ob die auf das Bedienelement 10 aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements 10 ist oder nicht, wobei dazu die Auswertung in Abhängigkeit von dem Berührsignal BS und dem weiteren Sensorsignal WS erfolgt und in Abhängigkeit von diesen beiden Sensorsignalen BS und WS bestimmt wird, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Ist die Bedieneingabe eine gewünschte Bedieneingabe, wird in Schritt S6 vorzugsweise ein Betätigungssignal BT erzeugt und an eine entsprechende Steuerungseinrichtung zum Auslösen einer gewünschten Bedienfunktion ausgegeben, welche vorzugsweise in Schritt S8 ausgelöst wird. Anschließend kann das Verfahren wiederholt werden, oder aber in Schritt S9 beendet werden.
Wird in Schritt S3 hingegen ein Fehlerzustand der Sensorvorrichtung 20 erkannt, insbesondere in der Kraftsensoreinrichtung 12, wird in Schritt S5 das Erkennen bzw. Ermitteln, ob die auf das Bedienelement 10 aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements 10 ist oder nicht, erfindungsgemäß unabhängig von dem weiteren Sensorsignal WS ausgeführt und insbesondere nur anhand des Berührsignals BS der Berührsensoreinrichtung 11, wobei dazu der erfasste und zwischengespeicherte Berührsignalverlauf BS mit einem typischen, insbesondere hinterlegten Referenzsignalverlauf RS verglichen wird anhand definierter Kriterien, wie bei diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise anhand einer oder mehrerer Gradienten G und anhand einer relativen Amplitude A.
Wird dabei und nur basierend auf dem Berührsignal BS, insbesondere dessen Signalverlauf, erkannt, dass die Bedieneingabe eine gewünschte Bedieneingabe ist, wird in Schritt S7 vorzugsweise ein Betätigungssignal BT erzeugt und an eine entsprechende Steuerungseinrichtung zum Auslösen einer gewünschten Bedienfunktion ausgegeben, welche vorzugsweise in Schritt S8 ausgelöst wird. Anschließend kann das Verfahren wiederholt werden, oder aber in Schritt S9 beendet werden.
Neben den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sind eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

100: erfindungsgemäße Bedieneingabevorrichtung
10: berührsensitives Bedienelement
20: erfindungsgemäße Sensorvorrichtung
11: kapazitive Berührsensoreinrichtung
12: als Kraftsensoreinrichtung ausgebildete weitere Sensoreinrichtung
13: Bedienoberfläche
14: Auswerteeinrichtung der Sensorvorrichtung
15: Finger eines Bedieners
A: Amplitude
BS: Berührsignal
BT: Betätigungssignal
F: Bedienkraft
G: Gradient
RS: Referenz-Berührsignalverlauf
S0...S9: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2012/0113028 A1 [0004]

Claims

Sensorvorrichtung (20) für eine Bedieneingabevorrichtung (100) mit einem berührsensitiven Bedienelement (10), wobei die Sensorvorrichtung (20) dazu ausgebildet ist, eine auf ein Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe zu erfassen, wobei die Sensorvorrichtung (20) zum Erfassen der Bedieneingabe eine Berührsensoreinrichtung (11) und wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung (12) aufweist, wobei die Berührsensoreinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, eine Berührung des Bedienelements (10) zu erfassen und ein Berührsignal (BS) zu erzeugen, wobei die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung (WS) dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Größe (F), anhand derer eine gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) erkennbar ist, zu erfassen und wenigstens ein weiteres Sensorsignal (WS) zu erzeugen, und wobei die Sensorvorrichtung (20) ferner wenigstens eine Auswerteeinrichtung (14) aufweist und dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem Berührsignal (BS) und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) zu erkennen, ob eine auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20) ferner dazu ausgebildet ist, unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung (12) anhand des Berührsignals (BS) der Berührsensoreinrichtung (11) zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Sensorvorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem Berührsignal (BS) und dem weiteren Sensorsignal (WS) eine Bedieneingabe als gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) zu erkennen, wenn die aufgebrachte Bedieneingabe in Abhängigkeit von dem Berührsignal wenigstens als Berührung des Bedienelementes (10) erkannt worden ist, und wenn die aufgebrachte Bedieneingabe basierend auf dem weiteren Sensorsignal (WS) als gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) erkannt worden ist.
Sensorvorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Sensoreinrichtung (12) eine Kraftsensoreinrichtung (12) ist, welche zur Erfassung einer Größe (F) ausgebildet ist, welche eine auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedienkraft (F) charakterisiert, wobei die Sensorvorrichtung (20) dazu ausgebildet ist, eine Bedieneingabe basierend auf dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) als gewünschte Betätigung zu erkennen, wenn die aufgebrachte Bedienkraft (F) einen definierten Bedienkraft-Schwellwert überschreitet.
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20), insbesondere die Berührsensoreinrichtung (11), dazu ausgebildet ist, eine Berührung des Bedienelements (10) im Wesentlichen kontinuierlich zu erfassen und ein im Wesentlichen kontinuierliches Berührsignal (BS) zu erzeugen und somit einen Berührsignalverlauf (BS).
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20), insbesondere die Berührsensoreinrichtung (11), dazu ausgebildet ist, für einen definierten Zeitraum in der Vergangenheit, den erfassten Berührsignalverlauf (BS) zumindest zwischenzuspeichern.
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20), insbesondere die Auswerteeinrichtung (14), dazu ausgebildet ist, den erfassten Berührsignalverlauf (BS) auszuwerten und in Abhängigkeit von dem erfassten Berührsignalverlauf (BS) zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20), insbesondere die Auswerteeinrichtung (14), dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem erfassten Berührsignalverlauf (BS) wenigstens eine, eine aufgebrachte Bedieneingabe charakterisierende Kenngröße (G, A) zu ermitteln und mit einer vorbestimmten Kenngröße zu vergleichen und/oder den erfassten Berührsignalverlauf (BS) mit einem für eine gewünschte Betätigung typischen, hinterlegten Berührsignalverlauf (RS) anhand wenigstens eines definierten Kriteriums (G, A) zu vergleichen.
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20), insbesondere die Auswerteeinrichtung (14), dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von dem basierend auf dem Berührsignal (BS) ermittelten Vergleichsergebnis zu bestimmen, ob die aufgebrachte Betätigung eine gewünschte Bedieneingabe ist oder nicht.
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20) ferner dazu ausgebildet ist, einen Fehlerzustand der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung (12) zu erkennen, und, wenn ein Fehlerzustand der weiteren Sensoreinrichtung (12) erkannt worden ist, unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) der weiteren Sensoreinrichtung (12) anhand des Berührsignals (BS) der Berührsensoreinrichtung zu erkennen, ob die aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung ist oder nicht.
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Fehlerzustand der weiteren Sensoreinrichtung (12) in Abhängigkeit vom Berührsignal (BS) zu erkennen, wobei die Sensorvorrichtung (20) dazu ausgebildet ist, das Sensorsignal (WS) der weiteren Sensoreinrichtung (12) mithilfe des Berührsignals (BS) zu plausibilisieren.
Sensorvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20) dazu ausgebildet ist, einen Fehlerzustand der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung (12) zu erkennen, wenn ein für eine gewünschte Betätigung typischer Berührsignalverlauf (BS) erkannt worden ist, aber keine Betätigung basierend auf dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) erkannt worden ist, insbesondere keine Betätigung innerhalb eines definierten Zeitfensters, nachdem der Berührsignalverlauf (BS) als typisch erkannt worden ist.
Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung (20), die dazu ausgebildet ist, eine auf ein berührsensitives Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe zu erfassen und auszuwerten, insbesondere zum Betrieb einer Sensorvorrichtung (20), die nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist, wobei die Sensorvorrichtung (20) zum Erfassen einer auf ein Bedienelement (10) aufgebrachten Bedieneingabe eine Berührsensoreinrichtung (11), eine weitere Sensoreinrichtung (12) und wenigstens eine Auswerteeinrichtung (14) aufweist, wobei die Berührsensoreinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, eine Berührung des Bedienelements (10) zu erfassen und ein Berührsignal (BS) zu erzeugen, und wobei die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung (12) dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Größe (F), anhand derer eine Betätigung des Bedienelements (10) erkennbar ist, zu erfassen und wenigstens ein weiteres Sensorsignal (WS) zu erzeugen, gekennzeichnet durch die Schritte: - Erfassen einer auf ein Bedienelement (10) aufgebrachten Bedieneingabe mittels der Berührsensoreinrichtung (11) und der weiteren Sensoreinrichtung (12) und Erzeugen eines Berührsignals (BS) und wenigstens eines weiteren Sensorsignals (WS), - Auswerten des Berührsignals (BS) und des weiteren Sensorsignals (WS), und - Erkennen, ob die auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) ist oder nicht, wobei das Erkennen, ob die auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) ist oder nicht in Abhängigkeit von dem Berührsignal (BS) und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) erfolgt oder unabhängig von dem weiteren Sensorsignal (WS) der wenigstens weiteren Sensoreinrichtung (12) anhand des Berührsignals der Berührsensoreinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei vor dem Erkennen, ob die auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) ist oder nicht, geprüft wird, ob sich die weitere Sensoreinrichtung (12) in einem Fehlerzustand befindet, wobei, falls sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung (12) nicht in einem Fehlerzustand befindet, das Erkennen, ob die auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) ist oder nicht in Abhängigkeit von dem Berührsignal (BS) und dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) erfolgt, und falls sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung (12) in einem Fehlerzustand befindet, das Erkennen, ob die auf das Bedienelement (10) aufgebrachte Bedieneingabe eine gewünschte Betätigung des Bedienelements (10) ist oder nicht unabhängig von dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) der weiteren Sensoreinrichtung (12) anhand des Berührsignals (BS) der Berührsensoreinrichtung (11) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei zum Prüfen, ob sich die wenigstens eine weitere Sensoreinrichtung (12) in einem Fehlerzustand befindet, das wenigstens eine erfasste weitere Sensorsignal (WS) mit dem Berührsignal (BS) plausibilisiert wird, wobei ein Fehlerzustand der wenigstens einen weiteren Sensoreinrichtung (12) erkannt wird, wenn ein für eine gewünschte Betätigung typischer Berührsignalverlauf (BS) erkannt worden ist, aber keine Betätigung basierend auf dem wenigstens einen weiteren Sensorsignal (WS) erkannt worden ist, insbesondere keine Betätigung innerhalb eines definierten Zeitfensters, nachdem der Berührsignalverlauf (BS) als typisch erkannt worden ist.
Bedieneingabevorrichtung (100) mit wenigstens einem berührsensitiven Bedienelement (10) und einer Sensorvorrichtung (20) zum Erfassen einer auf das Bedienelement (10) aufgebrachten Bedieneingabe, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (20) der Bedieneingabevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist oder gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14 betreibbar ist.