DE102022111104A1

DE102022111104A1 - Input device for a motor vehicle and method for operating an input device for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102022111104A1
Application number: DE102022111104.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Schmitt
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-05-05
Filing date: 2022-05-05
Publication date: 2023-11-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1) und ein Verfahren zum Betreiben der Eingabevorrichtung (2). Die Eingabevorrichtung (2) weist mehrere benachbart auf einer flexiblen Eingabefläche (3) angeordnete Eingabefelder (4), einen Berührungssensor (8) und einen Kraftsensor (9) auf und ist dazu ausgebildet:mittels des Berührungssensors (8) ein Berühren eines der Eingabefelder (4) zu erfassen;mittels des Kraftsensors (9) eine Drückinformation (19) zu erfassen, die ein Drücken der flexiblen Eingabefläche (3) in Richtung einer Grundplatte (10) der Eingabevorrichtung (2) beschreibt; eine dem berührten Eingabefeld (4) zugeordnete Funktion zu aktivieren, falls die erfasste Drückinformation (19) größer als ein erster Grenzwert (20) ist, und das Aktivieren einer weiteren Funktion, die einem anderen Eingabefeld (4) der mehreren Eingabefelder (4) zugeordnet ist, zu verhindern, falls die Drückinformation (19) größer als ein zweiter Grenzwert (21) ist, der größer als der erste Grenzwert (20) ist.The invention relates to an input device (2) for a motor vehicle (1) and a method for operating the input device (2). The input device (2) has a plurality of input fields (4) arranged adjacently on a flexible input surface (3), a touch sensor (8) and a force sensor (9) and is designed to: use the touch sensor (8) to touch one of the input fields ( 4) to detect;using the force sensor (9) to detect pressure information (19) which describes a pressing of the flexible input surface (3) in the direction of a base plate (10) of the input device (2); to activate a function assigned to the touched input field (4) if the detected pressure information (19) is greater than a first limit value (20), and to activate a further function that is assigned to another input field (4) of the plurality of input fields (4). is to be prevented if the pressure information (19) is greater than a second limit value (21) which is greater than the first limit value (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Eingabevorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Eingabevorrichtung.The invention relates to an input device for a motor vehicle, a motor vehicle with such an input device and a method for operating such an input device.

Ein Kraftfahrzeug kann eine Eingabevorrichtung aufweisen, die beispielsweise an einem Lenkrad und/oder im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Eingabevorrichtung kann beispielsweise als berührungssensitive Eingabevorrichtung ausgebildet sein, sodass ein Berühren der Eingabevorrichtung mittels der Eingabevorrichtung erfasst werden kann. Es kann ferner vorgesehen sein, dass zum Betätigen der Eingabevorrichtung zusätzlich zum Berühren der Eingabevorrichtung ein Drücken auf eine Eingabefläche der Eingabevorrichtung erfasst werden muss, bevor zum Beispiel eine der Eingabevorrichtung zugeordnete Funktion des Kraftfahrzeugs ausgelöst wird. Die Funktion des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise eine Ansteuerung, insbesondere eine Laustärkeregelung, für eine Multimediaeinrichtung des Kraftfahrzeugs, ein Aktivieren eines Sprachassistenten und/oder ein Annehmen eines Telefonanrufs im Kraftfahrzeugs umfassen.A motor vehicle can have an input device which is arranged, for example, on a steering wheel and/or in the area of a center console of the motor vehicle. The input device can, for example, be designed as a touch-sensitive input device, so that touching the input device can be detected by means of the input device. It can further be provided that in order to operate the input device, in addition to touching the input device, a press on an input surface of the input device must be detected before, for example, a function of the motor vehicle assigned to the input device is triggered. The function of the motor vehicle can, for example, include a control, in particular a volume control, for a multimedia device of the motor vehicle, activating a voice assistant and/or accepting a telephone call in the motor vehicle.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer eine Eingabevorrichtung in einem Kraftfahrzeug zuverlässig zum Aktivieren einer Funktion des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann.It is the object of the invention to provide a solution by means of which an input device in a motor vehicle can be reliably used to activate a function of the motor vehicle.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The task is solved by the subject matter of the independent patent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Eingabevorrichtung weist mehrere benachbarte auf einer flexiblen Eingabefläche angeordnete Eingabefelder, einen Berührungssensor und einen Kraftsensor auf. Es kann vorgesehen sein, dass jedem der mehreren Eingabefelder eine vorgegebene Funktion des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Die Funktion kann beispielsweise eine Lautstärkeregelung für eine Multimediaeinrichtung und/oder eine andere Komfortfunktion des Kraftfahrzeugs umfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Funktion eine Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs sein, wie eine Ansteuerung eines Tempomats, und/oder eine Einstellung des Kraftfahrzeugs betreffen.A first aspect of the invention relates to an input device for a motor vehicle. The input device has several adjacent input fields arranged on a flexible input surface, a touch sensor and a force sensor. It can be provided that each of the several input fields is assigned a predetermined function of the motor vehicle. The function can, for example, include a volume control for a multimedia device and/or another comfort function of the motor vehicle. Alternatively or additionally, the function can be a driving function of the motor vehicle, such as activation of a cruise control, and/or relate to a setting of the motor vehicle.

Die Eingabevorrichtung ist dazu ausgebildet, zum einen mittels des Berührungssensors ein Berühren zumindest eines der Eingabefelder der Eingabefläche zu erfassen und zum anderen mittels des Kraftsensors ein Drücken des berührten Eingabefelds zu erfassen. Das Berühren und Drücken erfolgt beispielsweise mittels eines Fingers einer Hand eines Benutzers der Eingabevorrichtung. Das Berühren ist beispielsweise immer dann gegeben, wenn der Benutzer mit dem Finger seiner Hand lediglich Kontakt mit der flexiblen Eingabefläche herstellt ohne eine merkliche Kraft auf diese auszuüben. Das Berühren und Drücken unterscheiden sich also zumindest dadurch, dass beim Berühren die flexible Eingabefläche unverformt bleibt und beim Drücken eine Kraft größer als 0 Newton auf die flexible Eingabefläche wirkt, wodurch diese elastisch verformt werden kann, sofern die Kraft unterhalb eines Kraftgrenzwerts liegt, ab dem eine plastische Verformung der Eingabefläche erfolgt. Die Eingabefläche ist derart ausgebildet, dass bei einem Drücken auf die Eingabefläche im Bereich des jeweiligen Eingabefelds, die Eingabefläche in Richtung der Krafteinwirkung bewegt werden kann. Die Eingabefläche ist somit beispielsweise als biegsame Oberfläche ausgebildet. Der Berührungssensor kann beispielsweise ein berührungssensitiver Sensor sein, wie beispielsweise ein Touch-Sensor.The input device is designed, on the one hand, to detect a touch of at least one of the input fields of the input surface by means of the touch sensor and, on the other hand, to detect a pressing of the touched input field by means of the force sensor. The touching and pressing takes place, for example, using a finger of a hand of a user of the input device. For example, touching occurs whenever the user merely makes contact with the flexible input surface with the finger of his hand without exerting any noticeable force on it. Touching and pressing differ at least in that when touching the flexible input surface remains undeformed and when pressing a force greater than 0 Newton acts on the flexible input surface, whereby it can be elastically deformed provided the force is below a force limit from which a plastic deformation of the input surface occurs. The input surface is designed in such a way that when the input surface is pressed in the area of the respective input field, the input surface can be moved in the direction of the force. The input surface is therefore designed, for example, as a flexible surface. The touch sensor can be, for example, a touch-sensitive sensor, such as a touch sensor.

Die Eingabevorrichtung ist dazu ausgebildet, mittels des Kraftsensors eine Drückinformation zu erfassen. Die Drückinformation beschreibt ein Drücken der flexiblen Eingabefläche in Richtung einer Grundplatte der Eingabevorrichtung. Das Drücken durch die Hand des Benutzers erfolgt bevorzugt auf einer der Grundplatte abgewandten Oberfläche der Eingabefläche, die beispielsweise als Eingabeoberfläche der Eingabevorrichtung bezeichnet werden kann. Auf der Eingabeoberfläche sind dann die mehreren Eingabefeldern beispielsweise optisch gekennzeichnet, sodass der Benutzer die Information erfassen kann, wo er auf der Eingabefläche welches Eingabefeld betätigen kann. Die Grundplatte ist beispielsweise aus Kunststoff hergestellt und kann derart relativ zur flexiblen Eingabefläche angeordnet sein, dass zwischen beiden zumindest bereichsweise ein Abstand von Größe 0 eingehalten wird. Zwischen einer der Grundplatte zugewandten Seite der flexiblen Eingabefläche und der Grundplatte kann also zumindest teilweise ein Hohlraum, insbesondere ein Luftraum, ausgebildet sein. Beim Drücken der flexiblen Eingabefläche kann diese beispielsweise auf die Grundplatte zubewegt werden, wobei beispielsweise anhand der mit dieser Bewegung einhergehenden Abstandsänderung zwischen Eingabefläche und Grundplatte die Drückinformation bestimmt werden kann.The input device is designed to detect pressure information using the force sensor. The pressing information describes pressing the flexible input surface in the direction of a base plate of the input device. The pressing by the user's hand preferably takes place on a surface of the input surface facing away from the base plate, which can be referred to, for example, as the input surface of the input device. The several input fields are then optically marked on the input surface, for example, so that the user can record the information about where he can press which input field on the input surface. The base plate is made of plastic, for example, and can be arranged relative to the flexible input surface in such a way that a distance of size 0 is maintained between the two, at least in some areas. A cavity, in particular an air space, can be formed at least partially between a side of the flexible input surface facing the base plate and the base plate. When the flexible input surface is pressed, it can be moved towards the base plate, for example, and the pressing information can be determined, for example, based on the change in distance between the input surface and the base plate that accompanies this movement.

Die Eingabevorrichtung ist zudem dazu ausgebildet, eine den berührten Eingabefeld zugeordnete Funktion zu aktivieren, falls die erfasste Drückinformation größer als ein erster Grenzwert ist. Es ist also vorgesehen, dass die mit dem berührten Eingabefeld verbundene Funktion erst dann tatsächlich ausgelöst wird, wenn mit einer ausreichend großen Kraft gegen die flexible Eingabefläche im Bereich des Eingabefelds gedrückt wird. Diese Situation ist immer dann erreicht, wenn die erfasste Drückinformation größer als der erste Grenzwert ist, der somit ein für die Eingabevorrichtung vorgegebener Grenzwert zum Auslösen der Funktion des Kraftfahrzeugs durch Betätigen der Eingabevorrichtung ist. Der erste Grenzwert kann beispielsweise derart gewählt sein, dass mit einer Kraft von mindestens 2 Newton auf die flexible Eingabefläche gedrückt werden muss, um den Grenzwert zu überschreiten.The input device is also designed to activate a function assigned to the touched input field if the recorded pressure information is greater than a first limit value. It is therefore intended that the function associated with the touched input field is only actually triggered when there is a sufficiently large force against the flexible input surface in the area of the input field is pressed. This situation is always achieved when the detected pressure information is greater than the first limit value, which is therefore a limit value specified for the input device for triggering the function of the motor vehicle by actuating the input device. The first limit value can, for example, be selected such that the flexible input surface must be pressed with a force of at least 2 Newtons in order to exceed the limit value.

Die Eingabevorrichtung ist zudem dazu ausgebildet, das Aktivieren einer weiteren Funktion, die einem anderen Eingabefeld der mehreren Eingabefelder zugeordnet ist, zu verhindern, falls die Drückinformation größer als ein zweiter Grenzwert ist. Der zweite Grenzwert ist größer als der erste Grenzwert. Es wird also immer dann, wenn ein stärkeres Drücken erfolgt, als es zum Auslösen der dem berührten Eingabefelder zugeordneten Funktion nötig ist, unterbunden, dass beispielsweise dieses starke Drücken als Aktivierungswunsch für zumindest eine weitere Funktion verstanden wird, die einem der anderen Eingabefelder der Eingabefläche zugeordnet ist. Der zweite Grenzwert kann beispielsweise bei 3 Newton liegen, das heißt beispielsweise um 1 Newton größer sein als der erste Grenzwert. Das Drücken, bei dem der zweite Grenzwert überschritten wird, kann als Überdrücken der Eingabefläche bezeichnet werden.The input device is also designed to prevent the activation of a further function that is assigned to another input field of the plurality of input fields if the pressing information is greater than a second limit value. The second limit is greater than the first limit. So whenever a stronger press occurs than is necessary to trigger the function assigned to the touched input field, it is prevented that, for example, this strong press is understood as an activation request for at least one further function that is assigned to one of the other input fields of the input area is. The second limit value can be, for example, 3 Newtons, that is, for example, 1 Newton greater than the first limit value. Pressing that exceeds the second limit can be referred to as overpressing the input surface.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem starken Drücken auf die Eingabefläche, das im Bereich des Überdrückens liegt, beobachtet werden kann, dass mittels der Sensoren der Eingabevorrichtung Messdaten erfasst werden, die auf ein Betätigen der Eingabevorrichtung an einem der anderen Eingabefelder schließen lassen, obwohl ein Benutzer das andere Eingabefeld weder berührt noch dort gegen die Eingabefläche drückt. Der Grund hierfür sind zum Beispiel Koppelerscheinungen eines elektrischen Feldes des beispielsweise als kapazitiver Sensor ausgebildeten Berührungssensor falls dieser zu nah an die Grundplatte heranbewegt wird oder diese sogar zumindest bereichsweise berührt. Die beschriebene Falschdetektion von vom Benutzer betätigten Eingabefeldern kann zum Aktivieren zumindest einer Funktion des Kraftfahrzeugs führen, deren Aktivieren der Benutzer überhaupt nicht wünscht ist. Das beschriebene Problem der Falschdetektion und die damit verbundene Falschauslösung von zumindest einer Funktion besteht vor allem dann, wenn die flexible Eingabefläche zahlreiche Eingabefelder aufweist, die nebeneinander angeordnet sind und die zum Beispiel in einer Biegebalkenstruktur angeordnet sind. Mit anderen Worten kann das Überdrücken dazu führen, dass der Abstand zwischen der Eingabefläche und der Grundplatte so stark reduziert oder sogar vollständig überbrückt wird, sodass nicht mehr zuverlässig das Betätigen der Eingabevorrichtung erfasst werden kann. Um dies zu verhindern, ist erfindungsgemäß der zweite Grenzwert vorgesehen, bei dessen Erreichen jegliche andere Aktivierung von Funktionen der Eingabevorrichtung unterbunden wird. Beim Überdrücken beleibt also lediglich die Funktion aktiviert, zu der das Berühren des der Funktion zugeordneten Eingabefelds erkannt wurde und zu der die erfasste Drückinformation bisher zwischen dem ersten und zweiten Grenzwert lag. Eine zusätzliche Aktivierung einer weiteren Funktion durch gleichzeitiges Berühren und Drücken auf ein anderes Eingabefeld der Eingabefläche ist nach Übersteigen des zweiten Grenzwerts, also beim Überdrücken der Eingabefläche, nicht möglich, wodurch jegliche Falschauslösung der anderen der Eingabevorrichtung zugeordneten Funktionen verhindert ist. Zum Betreiben der Eingabevorrichtung werden also zwei Grenzwerte definiert, die zum einen eine gültige Eingabe und zum anderen eine ungültige Eingabe durch Überdrücken definieren. Es wird also eine stets zuverlässig betätigbare Eingabevorrichtung trotz zahlreicher Eingabefelder bereitgestellt. Die Eingabevorrichtung eignet sich somit dazu, in einem Kraftfahrzeug zuverlässig zum Aktivieren einer Funktion des Kraftfahrzeugs verwendet zu werden.The invention is based on the finding that when the input surface is pressed strongly, which is in the area of overpressing, it can be observed that measurement data is recorded by means of the sensors of the input device, which indicate that the input device has been actuated on one of the other input fields , even though a user neither touches the other input field nor presses against the input area. The reason for this is, for example, coupling phenomena of an electric field of the touch sensor, which is designed, for example, as a capacitive sensor, if it is moved too close to the base plate or even touches it at least in some areas. The described false detection of input fields activated by the user can lead to the activation of at least one function of the motor vehicle that the user does not want to be activated at all. The described problem of false detection and the associated false triggering of at least one function exists especially when the flexible input surface has numerous input fields that are arranged next to one another and that are arranged, for example, in a bending beam structure. In other words, overpressing can result in the distance between the input surface and the base plate being reduced to such an extent or even completely bridged that the actuation of the input device can no longer be reliably detected. In order to prevent this, the second limit value is provided according to the invention, which, when reached, prevents any other activation of functions of the input device. When overpressing, only the function for which touching of the input field assigned to the function was detected and for which the recorded pressure information was previously between the first and second limit value remains activated. An additional activation of a further function by simultaneously touching and pressing another input field of the input surface is not possible after the second limit value is exceeded, i.e. when the input surface is overpressed, which prevents any false triggering of the other functions assigned to the input device. To operate the input device, two limit values are defined, which define, on the one hand, a valid input and, on the other hand, an invalid input due to overpressing. An input device that can always be operated reliably despite numerous input fields is therefore provided. The input device is therefore suitable for being used reliably in a motor vehicle to activate a function of the motor vehicle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass die Eingabevorrichtung dazu ausgebildet ist, nach dem Erfassen des Berührens einen Referenzlinienwert einer Referenzlinie des Kraftsensors konstant zu halten. Die Referenzlinie kann alternativ als Baseline des Kraftsensors bezeichnet werden. Durch das Konstanthalten der Referenzlinie wird diese ab Erkennen der Berührung zunächst nicht mehr verändert. Mit anderen Worten wird die Referenzlinie zu einem Zeitpunkt des Erfassens des Berührens des Eingabefelds eingefroren. Der Referenzlinienwert ist beispielsweise der zuletzt vor dem Erkennen der Berührung erfasste Wert der Referenzlinie. Die Referenzlinie kann erzeugt werden, indem auf eine mittels des Kraftsensors erfasste Sensorinformation ein Tiefpassfilter angewendet wird. Die Sensorinformation umfasst beispielsweise Sensordaten.An exemplary embodiment of the invention provides that the input device is designed to keep a reference line value of a reference line of the force sensor constant after the touch has been detected. The reference line can alternatively be referred to as the baseline of the force sensor. By keeping the reference line constant, it is no longer changed once the touch is detected. In other words, the reference line is frozen at a time of detecting the touch of the input field. The reference line value is, for example, the last value of the reference line recorded before the touch was detected. The reference line can be generated by applying a low-pass filter to sensor information detected by the force sensor. The sensor information includes, for example, sensor data.

Die Eingabevorrichtung ist dazu ausgebildet, die Drückinformation aus einer Differenz zwischen einer mittels des Kraftsensors erfassten Sensorinformation und dem konstant gehaltenen Referenzlinienwert zu berechnen. Es wird also letztendlich lediglich die Abweichung der aktuell gemessenen Sensorinformation vom Referenzlinienwert berechnet und weiter betrachtet. Der erste und zweite Grenzwert sind dann als zulässige Abweichungen zwischen der absoluten Sensorinformation beim Drücken beziehungsweise Überdrücken und dem Referenzlinienwert definiert, das heißt sie sind als Abweichungswerte angegeben und nicht als absolute Sensorinformationswerte. Der erste und zweite Grenzwert kann daher als ein jeweiliger Deltawert verstanden werden, der die Differenz zwischen einer maximalen Sensorinformation, das heißt einem Sensorinformationsgrenzwert, und dem Referenzlinienwert umfasst. Der entsprechende Deltawert kann dann als jeweiliger Grenzwert mit der berechneten Drückinformation in Bezug gesetzt werden, um zu überprüfen, ob die erfasste Drückinformation zwischen dem ersten und zweiten Grenzwert liegt oder ob sie beispielsweise größer als der zweite Grenzwert ist. Durch Berücksichtigen des konstant gehaltenen Referenzlinienwerts wird sichergestellt, dass die Beeinflussung des Aktivierens der Funktion beziehungsweise des Verhinderns des Auslösens der anderen Funktionen durch beispielsweise fahruntergrundbedingt auftretenden Schwankungen in den Sensordaten des Kraftsensors verhindert oder zumindest reduziert wird, da Schwankungen der Referenzlinie während beispielsweise des Drückens oder Überdrückens ignoriert werden.The input device is designed to calculate the pressure information from a difference between sensor information detected by the force sensor and the reference line value that is kept constant. Ultimately, only the deviation of the currently measured sensor information from the reference line value is calculated and further considered. The first and second limit values are then defined as permissible deviations between the absolute sensor information during pressing or overpressing and the reference line value, that is, they are specified as deviation values and not as absolute sensor information values. The first and second Limit value can therefore be understood as a respective delta value, which includes the difference between a maximum sensor information, that is, a sensor information limit value, and the reference line value. The corresponding delta value can then be related to the calculated pressure information as a respective limit value in order to check whether the recorded pressure information lies between the first and second limit values or whether, for example, it is greater than the second limit value. By taking into account the reference line value, which is kept constant, it is ensured that the influence on the activation of the function or the prevention of the triggering of the other functions by, for example, fluctuations in the sensor data of the force sensor due to the driving surface is prevented or at least reduced, since fluctuations in the reference line during, for example, pressing or over-pressing be ignored.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Eingabevorrichtung dazu ausgebildet ist, falls die erfasste Drückinformation klein oder gleich dem Grenzwert ist, das Aktivieren der weiteren Funktion zuzulassen. Dies ist nur dann der Fall, falls ein Berühren des der weiteren Funktion zugeordneten Eingabefelds mittels des Berührungssensors erfasst wurde. Immer dann, wenn die Drückinformation unterhalb des zweiten Grenzwerts liegt, ist es also möglich, mehrere der Eingabefelder gleichzeitig zu betätigen und somit beispielsweise verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeugs gleichzeitig mittels der Eingabevorrichtung zu aktivieren. Es wird also in Fällen des Überdrückens das Betätigen mehrere Eingabefelder oder somit das Aktivieren mehrerer Funktionen gleichzeitig erst dann wieder erlaubt, wenn beispielsweise der Druck auf dem zuerst berührten Eingabefeld wieder zumindest soweit nachgelassen hat, dass die erfasste Drückinformation kleiner oder gleich dem zweiten Grenzwert ist. Hierdurch wird prinzipiell das Betätigen mehrerer Eingabefelder gleichzeitig ermöglicht und dabei dennoch zuverlässig das Falschauslösen bei Überdrücken verhindert.According to a further exemplary embodiment, it is provided that the input device is designed to allow activation of the further function if the detected pressure information is small or equal to the limit value. This is only the case if touching the input field assigned to the additional function was detected by the touch sensor. Whenever the pressing information is below the second limit value, it is possible to press several of the input fields at the same time and thus, for example, to activate various functions of the motor vehicle at the same time using the input device. In cases of overpressing, pressing several input fields or thus activating several functions at the same time is only permitted again when, for example, the pressure on the input field touched first has eased again at least to such an extent that the recorded pressure information is less than or equal to the second limit value. In principle, this makes it possible to operate several input fields at the same time, while still reliably preventing false triggering when overpressed.

In einem Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass zumindest der erste Grenzwert abhängig vom berührten Eingabefeld vorgegeben ist. Der Gedanke hierbei ist, dass die bei einem Drücken auf die Eingabefläche erfasste Sensorinformation des Kraftsensors abhängig von einem Ort ist, an dem auf die Eingabefläche gedrückt wird. Die erfasste Sensorinformation ist somit abhängig vom Eingabefeld und dessen Anordnung auf der Eingabefläche. Es ist daher sinnvoll, beispielsweise für jedes Eingabefeld einen spezifischen ersten Grenzwert vorzugeben. Zumindest der erste Grenzwert ist daher bevorzugt eingabefeldabhängig und somit mit anderen Worten eingabefeldspezifisch. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Eingabefeldern können besonders ausgeprägt sein zwischen Eingabefeldern in einem Mittelbereich der Eingabefläche und Eingabefeldern in einem an den Mittelbereich angrenzende Randbereich der Eingabefläche, an dem die Eingabefläche beispielsweise im Vergleich zum Mittelbereich stark gebogen ist. Der Grund hierfür kann sein, dass die Eingabevorrichtung nur einen mittig im Mittelbereich angeordneten Kraftsensor aufweist, von dem Drücken am Randbereich nur mit kleiner Signalstärke (also kleinen Sensorinformationen) erfasst wird, verglichen mit dem Drücken im Mittelbereich. Es wird also eine besonders zuverlässige Vorgabe der Grenzwerte ermöglicht, wenn diese für jedes Eingabefeld individuell vorgegeben werden. Es kann ferner auch der zweite Grenzwert eingabefeldabhängig vorgegeben sein.In one exemplary embodiment, it is provided that at least the first limit value is specified depending on the input field touched. The idea here is that the sensor information of the force sensor recorded when the input surface is pressed is dependent on a location at which the input surface is pressed. The sensor information recorded is therefore dependent on the input field and its arrangement on the input surface. It therefore makes sense, for example, to specify a specific first limit value for each input field. At least the first limit value is therefore preferably input field-dependent and, in other words, input field-specific. The differences between the individual input fields can be particularly pronounced between input fields in a central area of the input area and input fields in an edge area of the input area adjacent to the central area, where the input area is, for example, strongly curved in comparison to the central area. The reason for this may be that the input device only has a force sensor arranged centrally in the central area, which only detects pressure in the edge area with a small signal strength (i.e. small sensor information) compared to pressing in the central area. This makes it possible to specify the limit values particularly reliably if they are specified individually for each input field. Furthermore, the second limit value can also be specified depending on the input field.

Zudem sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass zumindest der erste Grenzwert durch ein Kalibrieren der Eingabevorrichtung bereitstellbar ist. Ferner kann der zweite Grenzwert durch Kalibrieren bereitgestellt werden. Da sich jede Eingabevorrichtung zumindest etwas von anderen Eingabevorrichtungen unterscheiden, sogar von Eingabevorrichtungen eines gleichen Bautyps, wird zumindest der erste Grenzwert bei einem Kalibriervorgang bestimmt. Der Kalibriervorgang kann zum Beispiel am Ende einer Produktion der Eingabevorrichtung durchgeführt werden. Die Unterschieden zwischen den Eingabevorrichtungen sind zum Beispiel auf bauliche Feinheiten bei der Produktion zurückzuführen, sodass beispielsweise die genauen Positionen der Eingabefelder auf der Eingabefläche von Eingabevorrichtung zu Eingabevorrichtung schwanken können. Durch das Kalibrieren wird so genau wie möglich, ein sinnvoller Grenzwert für das Aktivieren der Funktion bereitgestellt, was ein stets zuverlässiges Betätigen der Eingabevorrichtung ermöglicht.In addition, an exemplary embodiment provides that at least the first limit value can be provided by calibrating the input device. Furthermore, the second limit value can be provided by calibration. Since each input device differs at least somewhat from other input devices, even from input devices of the same type, at least the first limit value is determined during a calibration process. The calibration process can be carried out, for example, at the end of production of the input device. The differences between the input devices can be attributed, for example, to structural subtleties in production, so that, for example, the exact positions of the input fields on the input surface can vary from input device to input device. Calibration provides a sensible limit value for activating the function as precisely as possible, which enables the input device to be actuated reliably at all times.

Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel sieht vor, dass der zweite Grenzwert basierend auf einem Zusammenhang zwischen einer mittels des Kraftsensors erfassten Sensorinformation und einer Abstandsänderungsinformation, die eine Abstandsänderung zwischen der Eingabefläche und der Grundplatte aufgrund des Drückens beschreibt, bereitstellbar ist. Es kann also beispielsweise der Zusammenhang zwischen den Messdaten des Kraftsensors und der bei diesen Messdaten beobachteten Distanzänderung innerhalb der Eingabevorrichtung betrachtet werden. Es kann aus diesem Zusammenhang beispielsweise darauf geschlossen werden, welche Abstandsänderung welche Änderungen der erfassen Sensorinformation bewirkt. Es kann dann beispielsweise der zweite Grenzwert lediglich davon abhängig gemacht werden, dass ein Mindestabstand zwischen Eingabefläche und Grundplatte stets eingehalten wird, sodass ausgehend von der gewünschten Abstandsänderung zurückgerechnet werden kann auf die damit verbundene Sensorinformation. Die gewünschte Abstandsänderung ergibt sich zum Beispiel aus Informationen über den in der Eingabevorrichtung vorhandenen Hohlraum zwischen Grundplatte und Eingabefläche. Es kann daher bekannt sein, dass die Abstandsänderung einen bestimmten Wert nicht überschreiten sollte, zu diesem Wert kann daraufhin die Sensorinformation bestimmt und auf deren Basis der zweite Grenzwert definiert werden. Dass zum zuverlässigen Bestimmen des zweiten Grenzwerts somit kein Kalibrieren der Eingabevorrichtung nötig ist, ermöglicht ein besonders schnelles und unkompliziertes Definieren des zweiten Grenzwerts.An additional exemplary embodiment provides that the second limit value can be provided based on a relationship between sensor information detected by the force sensor and distance change information that describes a change in distance between the input surface and the base plate due to the pressing. For example, the connection between the measurement data of the force sensor and the change in distance observed within the input device with these measurement data can be considered. From this context, it can be concluded, for example, which change in distance causes which changes in the recorded sensor information. For example, the second limit value can then only be made dependent on the fact that a minimum distance between the input surface and the base plate is always maintained, so that the calculation is based on the desired change in distance can be accessed to the associated sensor information. The desired change in distance results, for example, from information about the cavity between the base plate and the input surface in the input device. It can therefore be known that the change in distance should not exceed a certain value; the sensor information can then be determined for this value and on the basis of this the second limit value can be defined. The fact that no calibration of the input device is necessary to reliably determine the second limit value enables the second limit value to be defined particularly quickly and easily.

In diesem Zusammenhang kann es vorgesehen sein, dass der Zusammenhang zwischen der Sensorinformation und der Abstandsänderungsinformation bei mindestens einer Referenzmessung mit einer Referenzeingabevorrichtung erfassbar ist. Die Referenzeingabevorrichtung ist beispielsweise eine Eingabevorrichtung vom gleichen Bautyp wie die Eingabevorrichtung, für die der zu bestimmende zweite Grenzwert verwendet werden soll. Es kann also beispielsweise für eine Eingabevorrichtung mit fünf Eingabefeldern die Referenzmessung durchgeführt werden und abhängig von den hierbei ermittelten Daten der zweite Grenzwert pauschal für jede Eingabevorrichtung mit fünf Eingabefeldern vorgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Zusammenhang unter Anwenden eines Abschätzmodells abschätzbar sein. Hierbei kann beispielsweise basierend auf einer einzelnen Referenzmessung für beispielsweise andere Anordnungen der Eingabefelder und/oder andere Geometrien der flexiblen Eingabefläche abgeschätzt werden, bei welchem zweiten Grenzwert das Überdrücken der Eingabefläche zu erwarten ist. Hierfür kann beispielsweise auf Informationen zurückgegriffen werden, die bei der Referenzmessung ermittelt wurden. Beim Anwenden des Abschätzmodells wird somit auf theoretische Betrachtungen zurückgegriffen. Zusammengefasst betrachtet wird also der erste Grenzwert typischerweise durch das Kalibrieren bestimmt und der zweite Grenzwert beispielsweise basierend auf der Referenzmessung abgeschätzt. Dies führt zu einem genauen aber dennoch aufwandarmen Bestimmen der Grenzwerte.In this context, it can be provided that the connection between the sensor information and the distance change information can be detected in at least one reference measurement with a reference input device. The reference input device is, for example, an input device of the same type as the input device for which the second limit value to be determined is to be used. For example, the reference measurement can be carried out for an input device with five input fields and, depending on the data determined here, the second limit value can be specified as a flat rate for each input device with five input fields. Alternatively or additionally, the connection can be estimated using an estimation model. Here, for example, based on a single reference measurement for, for example, other arrangements of the input fields and/or other geometries of the flexible input surface, it can be estimated at which second limit value overpressure of the input surface is to be expected. For this purpose, for example, information that was determined during the reference measurement can be used. When applying the estimation model, theoretical considerations are used. In summary, the first limit value is typically determined by calibration and the second limit value is estimated, for example, based on the reference measurement. This leads to an accurate but yet low-effort determination of the limit values.

Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die flexible Eingabefläche als Blende ausgebildet ist, die an einer der Grundplatte zugewandten Seite mit dem Berührungssensor verbunden ist. Die Blende ist zum Beispiel aus Kunststoff hergestellt. Auf einer anderen, der Seite mit dem Berührungssensor gegenüberliegenden Seite ist beispielsweise ein Symbol für das jeweilige Eingabefeld angeordnet. Diese dem Berührungssensor abgewandte Seite weist also die Eingabeoberfläche auf, an der die Eingabevorrichtung vom Benutzers betätigt wird. Die Blende kann beispielsweise Mittel zum Beleuchten der jeweiligen Eingabefelder, insbesondere des auf dem jeweiligen Eingabefeld angezeigten Symbols, aufweisen. Hierdurch wird eine kostengünstig bereitstellbare flexible Eingabefläche ermöglicht.An additional exemplary embodiment provides that the flexible input surface is designed as a cover which is connected to the touch sensor on a side facing the base plate. The cover is made of plastic, for example. For example, a symbol for the respective input field is arranged on another side opposite the side with the touch sensor. This side facing away from the touch sensor therefore has the input surface on which the input device is actuated by the user. The aperture can, for example, have means for illuminating the respective input fields, in particular the symbol displayed on the respective input field. This enables a flexible input surface that can be provided cost-effectively.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass der Berührungssensor als berührungssensitive Folie ausgebildet ist. Die berührungssensitive Folie kann alternativ als Touch-Folie oder als kapazitive Berührungssensorfolie bezeichnet werden. Der Berührungssensor ist fest auf einer Seite der Eingabefläche angeordnet, die der Grundplatte zugewandt ist. Die berührungssensitive Folie ist insbesondere auf die Seite der Eingabefläche beziehungsweise der Blende geklebt, die der Grundplatte zugewandt ist. Hierfür kann beispielsweise eine Klebeschicht zwischen der berührungssensitiven Folie und der Seite vorgesehen sein. Die berührungssensitive Folie kann ferner eine klebende Oberfläche aufweisen, mittels derer sie auf der Seite festgeklebt ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Berührungssensor mittels einer Halteeinrichtung, die von der Eingabefläche umfasst sein kann, an der Seite befestigt sein. Durch die Ausgestaltung als berührungssensitive Folie kann eine besonders bauraumsparsame Ausgestaltung des Berührungssensors erreicht werden. Ferner wird durch das Vermeiden eines Luftspalts zwischen Blende und Berührungssensor durch die aufgeklebte berührungssensitive Folie erreicht, dass keine ungewünschten Verfälschungen von Messdaten und beispielsweise Falschauslösungen des Berührungssensors bedingt durch den Luftspalt erfolgen.A further exemplary embodiment provides that the touch sensor is designed as a touch-sensitive film. The touch-sensitive film can alternatively be referred to as a touch film or as a capacitive touch sensor film. The touch sensor is fixedly arranged on a side of the input surface that faces the base plate. The touch-sensitive film is glued in particular to the side of the input surface or the panel that faces the base plate. For this purpose, for example, an adhesive layer can be provided between the touch-sensitive film and the page. The touch-sensitive film can also have an adhesive surface by means of which it is stuck to the page. Alternatively or additionally, the touch sensor can be attached to the side by means of a holding device, which can be included in the input surface. By designing it as a touch-sensitive film, a particularly space-saving design of the touch sensor can be achieved. Furthermore, by avoiding an air gap between the cover and the touch sensor through the glued-on touch-sensitive film, it is ensured that there are no unwanted falsifications of measurement data and, for example, false triggering of the touch sensor due to the air gap.

Des Weiteren sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass die Eingabefläche einen Mittelbereich und einen an den Mittelbereich angrenzenden Randbereich aufweist. Der Randbereich kann den Mittelbereich zumindest teilweise, insbesondere in einer Längsrichtung und/oder Breitenrichtung der Eingabefläche vollständig, umgeben. Die Längsrichtung und die Breitenrichtung spannen eine Ebene auf, die parallel zur Eingabeoberfläche der Eingabefläche ist. Zumindest in einer Ausgangsstellung der Eingabefläche, die die Eingabefläche vor dem Drücken eingenommen hatte, ist die Eingabefläche im Mittelbereich beabstandet zur Grundplatte angeordnet und im Randbereich mit der Grundplatte verbunden. Die Eingabefelder sind insbesondere im Mittelbereich der Eingabefläche angeordnet. Die Eingabefläche, insbesondere die Blende, bildet somit eine Art gewölbte Decke über der Grundplatte, wobei sie lediglich am Rand die Grundplatte berührt. Am Randbereich kann die Eingabefläche beispielsweise mit der Grundplatte verschweißt, an diese geklebt und/oder mit dieser verschraubt und/oder vernietet sein. Die einzelnen Eingabefelder sind somit in Bereichen der Eingabefläche angerordnet in denen ein Abstand zwischen der Eingabefläche und der Grundplatte von größer als 0 besteht. Es ist somit nicht vorgesehen, dass die einzelnen Eingabefelder der flexiblen Eingabefläche in der Ausgangsstellung bereits derart relativ zur Grundplatte angeordnet sind, dass sie diese berühren, sodass stets in der Ausgangsstellung ohne Drücken keine der Situation des Überdrückens ähnliche Situation vorliegt.Furthermore, an exemplary embodiment provides that the input surface has a central region and an edge region adjacent to the central region. The edge region can at least partially surround the central region, in particular completely in a longitudinal direction and/or width direction of the input surface. The longitudinal direction and the width direction span a plane that is parallel to the input surface of the input area. At least in a starting position of the input surface, which the input surface had assumed before pressing, the input surface is arranged at a distance from the base plate in the central region and is connected to the base plate in the edge region. The input fields are arranged in particular in the middle area of the input area. The input surface, in particular the cover, thus forms a kind of curved ceiling over the base plate, whereby it only touches the base plate at the edge. At the edge area, the input surface can, for example, be welded to the base plate, glued to it and/or screwed and/or riveted to it. The individual input fields are therefore arranged in areas of the input area in which there is a distance between the input surface and the base plate is greater than 0. It is therefore not provided that the individual input fields of the flexible input surface are already arranged in the starting position relative to the base plate in such a way that they touch it, so that there is always no situation similar to the situation of over-pressing in the starting position without pressing.

Außerdem sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass der Berührungssensor für jedes Eingabefeld der Eingabefläche eine Erfassungseinheit aufweist. Die Erfassungseinheit kann alternativ als Antennen des Berührungssensors bezeichnet werden. Es ist also für jedes Eingabefeld die eingabefeldeigene Erfassungseinheit vorgesehen, sodass das Berühren des jeweiligen Eingabefelds vom Berühren der anderen Eingabefelder der Eingabefläche unterschieden werden kann. Hierdurch wird die ortsgenaue Zuordnung des berührten Eingabefelds zur zu aktivierende Funktion des Kraftfahrzeugs erst ermöglicht.In addition, one embodiment provides that the touch sensor has a detection unit for each input field of the input surface. The detection unit can alternatively be referred to as the antennas of the touch sensor. The input field's own detection unit is therefore provided for each input field, so that touching the respective input field can be distinguished from touching the other input fields of the input area. This makes it possible to precisely assign the touched input field to the function of the motor vehicle that is to be activated.

Hinsichtlich des Berührungssensors kann es vorgesehen sein, dass Methoden zur Signalkorrektur für eine beispielsweise als Mikrocontroller ausgebildete Steuervorrichtung des Berührungssensors bereitgestellt sind. Hierdurch können beispielsweise Temperaturschwankungen und/oder Alterungsprozesse des Berührungssensors berücksichtigt und Messdaten des Berührungssensors diesbezüglich korrigiert werden.With regard to the touch sensor, it can be provided that methods for signal correction are provided for a control device of the touch sensor designed, for example, as a microcontroller. In this way, for example, temperature fluctuations and/or aging processes of the touch sensor can be taken into account and measurement data from the touch sensor can be corrected in this regard.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der Kraftsensor als optischer Kraftsensor ausgebildet ist. Der Kraftsensor ist dazu ausgebildet, zum Erfassen der Drückinformation eine Abstandsänderungsinformation, die eine Abstandsänderung zwischen der Eingabefläche und der Grundplatte aufgrund des Drückens beschreibt, zu erfassen und auszuwerten. Insbesondere betrifft die Abstandsänderung den Abstand zwischen dem Berührungssensor und der Grundplatte. Durch die Ausgestaltung als optischer Kraftsensor kann beispielsweise Licht von einer Komponente des Kraftsensors ausgesendet, an der Eingabefläche, am Berührungssensor, insbesondere an der berührungssensitiven Folie, oder an der Grundplatte reflektiert und das reflektierte Licht von der oder einer anderen Komponente des Kraftsensors erfasst werden. Das ausgesendete und empfangene Licht kann hinsichtlich einer Laufzeitdauer ausgewertet werden. Sobald sich die Laufzeitdauer ändert, ist eine Abstandsänderung erfolgt. Je nach gemessener Laufzeitlänge des ausgesendeten Lichts kann auf unterschiedliche Abstandsänderungsinformationen geschlossen werden. Die Abstandsänderungsinformation kann als Abstandsänderungsdaten vorliegen. Es kann somit auf eine zuverlässige Krafterfassung mithilfe des optischen Kraftsensors zurückgegriffen werden, um möglichst genau das Drücken des Eingabefelds erfassen zu können.According to a further exemplary embodiment, it is provided that the force sensor is designed as an optical force sensor. The force sensor is designed to detect and evaluate distance change information, which describes a change in distance between the input surface and the base plate due to the pressing, in order to detect the pressing information. In particular, the change in distance affects the distance between the touch sensor and the base plate. By designing it as an optical force sensor, for example, light can be emitted by a component of the force sensor, reflected on the input surface, on the touch sensor, in particular on the touch-sensitive film, or on the base plate, and the reflected light can be detected by the or another component of the force sensor. The emitted and received light can be evaluated with regard to a transit time. As soon as the duration of the runtime changes, a change in distance has occurred. Depending on the measured transit time length of the emitted light, different distance change information can be inferred. The distance change information can be present as distance change data. Reliable force detection using the optical force sensor can therefore be used in order to be able to record the pressing of the input field as precisely as possible.

Es ist in diesem Zusammenhang in einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Kraftsensor eine auf der Grundplatte angeordnete optische Messeinheit und ein Lichtelement aufweist. Das Lichtelement kann insbesondere stößelförmig ausgebildet sein, das heißt beispielsweise in Form eines länglichen Lichtleiters. Die optische Messeinheit weist beispielsweise eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht sowie einen Lichtempfänger oder Lichtsensor zum Empfangen des reflektierten Lichts auf. Mittels einer Steuervorrichtung des Kraftsensors kann beispielsweise die Laufzeitlänge des mittels der optischen Messeinheit ausgesendeten Lichts auf Basis von Messdaten des Kraftsensors berechnet werden.In this context, it is provided in a further exemplary embodiment that the force sensor has an optical measuring unit arranged on the base plate and a light element. The light element can in particular be designed in the shape of a plunger, that is to say, for example, in the form of an elongated light guide. The optical measuring unit has, for example, a light source for emitting light and a light receiver or light sensor for receiving the reflected light. By means of a control device of the force sensor, for example, the transit time length of the light emitted by the optical measuring unit can be calculated based on measurement data from the force sensor.

Das Lichtelement kann mit einem ersten Ende direkt an der Eingabefläche, insbesondere am Berührungssensor, anliegen. Es ist also bevorzugt kein Spalt zwischen dem Ende des Lichtelements und der der Grundplatte zugewandten Seite der Eingabefläche beziehungsweise gegebenenfalls der Oberfläche des Berührungssensors vorgesehen. Das Lichtleitelement ist dazu ausgebildet, beim Drücken der Eingabefläche in Richtung der Grundplatte auf die optische Messeinheit zubewegt zu werden, sodass ein Abstand zwischen einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Lichtleitelements und der optischen Messeinheit verkleinert wird. Durch das Verwenden des Lichtelements wird ein Lichtschacht für das ausgesendete Licht vorgegeben, abhängig von dessen Geometrie die Abstandsbestimmung durchgeführt werden kann. Das zweite Ende stellt somit einen Einkoppelbereich für das von der optischen Messeinheit ausgesendete Licht und einen Auskoppelbereich für das reflektierte Licht dar. Das Lichtleitelement ist bevorzugt mittig an der flexiblen Eingabefläche angeordnet, sodass beispielsweise bei jedem Drücken auf die Eingabefläche das Lichtleitelement in Richtung der Grundplatte bewegt wird. Letztendlich kann hierdurch besonders zuverlässig das Messen der Sensorinformation des Kraftsensors erfolgen und die Drückinformation bestimmt werden.The light element can rest directly on the input surface, in particular on the touch sensor, with a first end. There is therefore preferably no gap between the end of the light element and the side of the input surface facing the base plate or, if applicable, the surface of the touch sensor. The light-guiding element is designed to be moved towards the optical measuring unit when the input surface is pressed in the direction of the base plate, so that a distance between a second end of the light-guiding element opposite the first end and the optical measuring unit is reduced. By using the light element, a light shaft is specified for the emitted light, depending on the geometry of which the distance determination can be carried out. The second end thus represents a coupling-in area for the light emitted by the optical measuring unit and a coupling-out area for the reflected light. The light-guiding element is preferably arranged centrally on the flexible input surface, so that, for example, each time the input surface is pressed, the light-guiding element moves in the direction of the base plate becomes. Ultimately, this allows the sensor information of the force sensor to be measured particularly reliably and the pressure information to be determined.

Es ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Eingabevorrichtung ein Rückstellelement aufweist. Das Rückstellelement ist dazu ausgebildet, nach dem Drücken der Eingabefläche in Richtung der Grundplatte die Eingabefläche automatisch wieder in die Ausgangsstellung, die sie vor dem Drücken eingenommen hatte, zu bewegen. Falls beispielsweise das Lichtleitelement auf die Grundplatte zubewegt wurde, verbleibt das Lichtleitelement, nachdem beispielsweise der Benutzer seine Hand wieder vom Eingabefeld genommen hat, nicht in dieser Stellung, sondern wird ohne manuelles Zutun, das heißt automatisch, wieder in die Ausgangsstellung bewegt. Das Rückstellelement kann hierfür beispielsweise als Federelement, insbesondere als Druckfeder, ausgebildet sein. Es wird also stets erreicht, dass die Ausgangsstellung wieder in die Ausgangsstellung bewegt wurde und daraufhin jederzeit erneut betätigt werden kann. Es wird also eine besonders komfortabel verwendbare Eingabevorrichtung bereitgestellt.In one exemplary embodiment it is provided that the input device has a reset element. The restoring element is designed to automatically move the input surface back into the starting position that it had assumed before pressing after pressing the input surface in the direction of the base plate. If, for example, the light-guiding element has been moved towards the base plate, the light-guiding element does not remain in this position after the user has removed his hand from the input field, but is instead activated without manual intervention. that is, automatically moved back to the starting position. For this purpose, the restoring element can be designed, for example, as a spring element, in particular as a compression spring. It is therefore always achieved that the starting position has been moved back to the starting position and can then be actuated again at any time. A particularly conveniently usable input device is therefore provided.

Die Erfindung umfasst ferner die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele.The invention further includes the combinations of the features of the exemplary embodiments described.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, das eine derartige Eingabevorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, aufweist. Die Eingabevorrichtung kann hierfür beispielsweise an einem Lenkrad und/oder im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.A further aspect of the invention relates to a motor vehicle which has such an input device as described above. For this purpose, the input device can be arranged, for example, on a steering wheel and/or in the area of a center console of the motor vehicle. The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Eingabevorrichtung weist mehrere benachbart auf einer flexiblen Eingabefläche angeordnete Eingabefelder, einen Berührungssensor und einen Kraftsensor auf. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Erfassen eines Berührens eines der Eingabefelder mittels des Berührungssensors; Erfassen einer Drückinformation, die ein Drücken der flexiblen Eingabefläche in Richtung einer Grundplatte der Eingabevorrichtung beschreibt, mittels des Kraftsensors; Aktivieren einer dem berührten Eingabefeld zugeordneten Funktion, falls die erfasste Drückinformation größer als ein erster Grenzwert ist; und Verhindern des Aktivierens einer weiteren Funktion, die einem anderen Eingabefeld der mehreren Eingabefelder zugeordnet ist, falls die Drückinformation größer als ein zweiter Grenzwert ist, der größer als der erst Grenzwert ist. Das Verfahren wird mittels der Eingabevorrichtung durchgeführt.Another aspect of the invention relates to a method for operating an input device for a motor vehicle. The input device has a plurality of input fields arranged adjacently on a flexible input surface, a touch sensor and a force sensor. The method has the following steps: detecting a touch to one of the input fields using the touch sensor; Detecting pressing information that describes pressing the flexible input surface towards a base plate of the input device by means of the force sensor; Activating a function assigned to the touched input field if the detected pressure information is greater than a first limit value; and preventing activation of another function associated with another input field of the plurality of input fields if the pressing information is greater than a second limit that is greater than the first limit. The method is carried out using the input device.

Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung beschriebenen Ausführungsbeispiele gelten einzeln oder in Kombination miteinander als Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und Verfahrens, soweit anwendbar.The exemplary embodiments described in connection with the input device according to the invention are considered individually or in combination with one another as exemplary embodiments of the motor vehicle and method according to the invention, as far as applicable.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für die Eingabevorrichtung. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung das erfindungsgemäße Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.Another aspect of the invention relates to a control device for the input device. The control device can have a data processing device or a processor device that is set up to carry out the method according to the invention. For this purpose, the processor device can have at least one microprocessor and/or at least one microcontroller and/or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and/or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the processor device can have program code that is designed to carry out the method according to the invention when executed by the processor device. The program code can be stored in a data memory of the processor device.

Als weiterer Aspekt der Erfindung ist ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer oder einen Computerverbund diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Das Speichermedium kann z.B. zumindest teilweise als ein nicht-flüchtiger Datenspeicher (z.B. als eine Flash-Speicher und/oder als SSD - solid state drive) und/oder zumindest teilweise als ein flüchtiger Datenspeicher (z.B. als ein RAM - random access memory) ausgestaltet sein. Durch den Computer oder Computerverbund kann eine Prozessorschaltung mit zumindest einem Mikroprozessor bereitgestellt sein. Die Befehle können als Binärcode oder Assembler und/oder als Quellcode einer Programmiersprache (z.B. C) bereitgestellt sein.As a further aspect of the invention, a computer-readable storage medium is provided, comprising instructions which, when executed by a computer or a computer network, cause it to carry out the method according to the invention. The storage medium can, for example, be designed at least partially as a non-volatile data storage (e.g. as a flash memory and/or as an SSD - solid state drive) and/or at least partially as a volatile data storage (e.g. as a RAM - random access memory). . The computer or computer network can provide a processor circuit with at least one microprocessor. The instructions may be provided as binary code or assembler and/or as source code of a programming language (e.g. C).

Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.For use cases or application situations that may arise with the method and that are not explicitly described, it can be provided that an error message and/or a request to enter user feedback and/or a standard setting and/or a predetermined initial state are issued according to the method is set.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Eingabevorrichtung,
2 eine schematische Seitenansicht einer Eingabevorrichtung mit mehreren Eingabefeldern, und
3 eine schematische Darstellung des Kraftsensorsignals eines Kraftsensors einer Eingabevorrichtung in Abhängigkeit von einem Drücken auf eine Eingabefläche der Eingabevorrichtung.

Show:

1 a schematic representation of a motor vehicle with an input device,
2 a schematic side view of an input device with several input fields, and
3 a schematic representation of the force sensor signal of a force sensor of an input device as a function of pressing on an input surface of the input device.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs 1. Im Kraftfahrzeug 1 ist an drei rein exemplarisch gezeigten Stellen eine jeweilige Eingabevorrichtung 2 angeordnet. Jede Eingabevorrichtung 2 weist eine flexible Eingabefläche 3 auf, auf der mehrere benachbart zueinander angeordnete Eingabefelder 4 angeordnet sind. Die einzelnen Eingabefeld 4 sind für die im Bereich einer Mittelkonsole 6 des Kraftfahrzeugs 1 skizzierte Eingabevorrichtung 2 im Detail hervorgehoben. Die im Bereich der Mittelkonsole 6 angeordnete Eingabevorrichtung 2 ist dazu ausgebildet, je nachdem welches Eingabefeld 4 betätigt wird, verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeugs 1 bereitstellen zu können, das heißt verschiedene Funktionen zu aktivieren. Die hier skizzierten Funktionen stehen im Zusammenhang mit einem Ansteuern einer Multimediaeinrichtung des Kraftfahrzeugs 1. Ferner sind an einem Lenkrad 5 des Kraftfahrzeugs 1 zwei weitere Eingabevorrichtungen 2 skizziert, die jeweils zwei nebeneinander angeordneten Eingabefeld 4 aufweisen. Mittels der Eingabevorrichtungen 2 am Lenkrad 5 kann beispielsweise ein Anruf getätigt werden, ein Sprachassistent des Kraftfahrzeugs 1 aktiviert werden und/oder eine Lautstärkeregelung für die Multimediaeinrichtung durchgeführt werden. Es sind zusätzliche oder alternative Eingabevorrichtungen 2 im Kraftfahrzeug 1 möglich, die an anderen Orten im Kraftfahrzeug 1 angeordnet sein können und/oder eine andere Anzahl an Eingabefeldern 4 auf der jeweiligen Eingabefläche 3 aufweisen können. 1 shows a schematic representation of an interior of a motor vehicle 1. In the motor vehicle 1, a respective input device 2 is arranged at three locations shown purely as examples. Each input device 2 has a flexible input surface 3 on which several input fields 4 arranged adjacent to one another are arranged. The individual input fields 4 are for those in the area of a center console 6 of the motor vehicle 1 sketched input device 2 highlighted in detail. The input device 2 arranged in the area of the center console 6 is designed to be able to provide different functions of the motor vehicle 1, that is to say to activate different functions, depending on which input field 4 is actuated. The functions outlined here are related to controlling a multimedia device of the motor vehicle 1. Furthermore, two further input devices 2 are sketched on a steering wheel 5 of the motor vehicle 1, each of which has two input fields 4 arranged next to one another. Using the input devices 2 on the steering wheel 5, for example, a call can be made, a voice assistant of the motor vehicle 1 can be activated and/or the volume can be controlled for the multimedia device. Additional or alternative input devices 2 in the motor vehicle 1 are possible, which can be arranged at other locations in the motor vehicle 1 and/or can have a different number of input fields 4 on the respective input area 3.

In 2 ist ein Querschnitt durch die Eingabevorrichtung 2 skizziert. Es wird deutlich, dass die Eingabevorrichtung 2 neben den mehreren benachbart auf der flexiblen Eingabefläche 3 angeordneten Eingabefeldern 4 einen Berührungssensor 8 und einen Kraftsensor 9 aufweist. Die flexible Eingabefläche 3 ist beispielsweise als Blende ausgebildet, die beispielsweise aus einem biegsamen Kunststoff hergestellt ist. Der Kunststoff ist derart ausgebildet, dass er bei einer typischen Drückbetätigung mittels eines Fingers 25 (siehe Bezugszeichen 25 in 3) einer Hand eines Benutzers des Kraftfahrzeugs 1 nicht beschädigt und somit nicht plastisch verformt wird, sondern bei dieser Drückbetätigung rein elastisch verformt wird. Zudem weist die Eingabevorrichtung 2 eine Grundplatte 10 auf.In 2 a cross section through the input device 2 is sketched. It is clear that the input device 2 has a touch sensor 8 and a force sensor 9 in addition to the several input fields 4 arranged adjacently on the flexible input surface 3. The flexible input surface 3 is designed, for example, as a cover which is made, for example, from a flexible plastic. The plastic is designed such that during a typical pressing operation using a finger 25 (see reference numeral 25 in 3 ) a hand of a user of the motor vehicle 1 is not damaged and therefore not plastically deformed, but is deformed purely elastically during this pressing operation. In addition, the input device 2 has a base plate 10.

In 2 ist ferner eine Eingabeoberfläche 7 der flexiblen Eingabefläche 3 skizziert, an der die Betätigung mittels der Hand des Benutzers des Kraftfahrzeugs 1 erfolgt. Der in 2 eingezeichnete Pfeil gibt somit eine typische Richtung der bei einem Drücken des jeweiligen Eingabefelds 4 ausgeübten Kraft an. 2 zeigt eine Ausgangsstellung der Eingabevorrichtung 2, das heißt die Eingabefläche 3 ist in einer Stellung skizziert, die sie vor einem Drücken in der eingezeichneten Richtung einnimmt.In 2 an input surface 7 of the flexible input surface 3 is also sketched, on which the actuation takes place by means of the hand of the user of the motor vehicle 1. The in 2 The arrow shown thus indicates a typical direction of the force exerted when the respective input field 4 is pressed. 2 shows a starting position of the input device 2, that is, the input surface 3 is sketched in a position that it assumes before pressing in the direction shown.

Die flexible Eingabefläche 3 kann eine Seite 11 aufweisen, die der Grundplatte 10 zugewandt ist und an der die Eingabefläche 3 mit dem Berührungssensor 8 verbunden ist. Hierfür ist der Berührungssensor 8 als berührungssensitive Folie ausgebildet, die auf der Seite 11 der beispielsweise als Blende ausgestalteten Eingabefläche 3 angeklebt ist. Es wird ferner deutlich, dass die Eingabefläche 3 einen Mittelbereich 12 sowie einen an den Mittelbereich 12 angrenzenden Randbereich 13, insbesondere einen ihn umgebenden Randbereich 13, aufweist. Im Mittelbereich 12 sind die einzelnen Eingabefelder 4 der Eingabevorrichtung 2 angeordnet. Zumindest in der Ausgangsstellung ist die Eingabefläche 3 im Mittelbereich 12 beabstandet zur Grundplatte 10 angeordnet. Im Randbereich 13 ist sie mit der Grundplatte 10 verbunden. Hierfür kann die Eingabefläche 3 beispielsweise mit der Grundplatte 10 verschweißt sein. Hierdurch ergibt sich die beispielhaft skizzierte gewölbte Ausgestaltung der Eingabefläche 3, wobei bevorzugt die Eingabefelder 4 in einem im Wesentlichen flachen und somit beispielsweise parallel zur Oberfläche der Grundplatte 10 ausgestalteten Bereich der Eingabefläche 3 angeordnet sind, der hier dem Mittelbereich 12 entspricht. Es ist ferner für jedes Eingabefeld 4 eine Erfassungseinheit 14 vorgesehen, die eine Komponente des Berührungssensors 8 ist. Insgesamt sind aufgrund der sechs exemplarisch vorgesehenen Eingabefelder 4 also sechs Erfassungseinheiten 14 vorgesehen.The flexible input surface 3 can have a side 11 which faces the base plate 10 and on which the input surface 3 is connected to the touch sensor 8. For this purpose, the touch sensor 8 is designed as a touch-sensitive film which is glued to the side 11 of the input surface 3, which is designed, for example, as a cover. It is also clear that the input surface 3 has a central region 12 and an edge region 13 adjacent to the central region 12, in particular an edge region 13 surrounding it. The individual input fields 4 of the input device 2 are arranged in the central area 12. At least in the starting position, the input surface 3 is arranged in the central region 12 at a distance from the base plate 10. In the edge area 13 it is connected to the base plate 10. For this purpose, the input surface 3 can be welded to the base plate 10, for example. This results in the curved design of the input surface 3 outlined as an example, with the input fields 4 preferably being arranged in a substantially flat region of the input surface 3 which is, for example, parallel to the surface of the base plate 10 and which here corresponds to the central region 12. A detection unit 14, which is a component of the touch sensor 8, is also provided for each input field 4. In total, six detection units 14 are provided due to the six input fields 4 provided as examples.

Der Kraftsensor 9 kann als optischer Kraftsensor 9 ausgebildet sein. Er ist dazu ausgebildet, zum Erfassen einer Drückinformation 19 (siehe Bezugszeichen 19 in 3) eine Abstandsänderungsinformation, die eine Abstandsänderung zwischen der Eingabefläche 3 beziehungsweise hier der Oberfläche des Berührungssensors 8 und der Grundplatte 10 aufgrund des Drückens beschreibt, zu erfassen und auszuwerten. Hierfür kann der Kraftsensor 9 eine optische Messeinheit 15 und ein Lichtleitelement 16 aufweisen. Das Lichtleitelement 16 kann stößelförmig, das heißt beispielsweise in Form eines länglichen Lichtleiters, ausgebildet sein. Das Lichtleitelement 16 ist mit einem ersten Ende, und zwar hier dem in z-Richtung oberen Ende, direkt an der Eingabefläche 3 mit dem darauf festgeklebten Berührungssensor 8 anliegend ausgebildet. Es ist dazu ausgebildet, beim Drücken der Eingabefläche 3 auf der Eingabeoberfläche 7 in Richtung der Grundplatte 10 auf die optische Messeinheit 15 zubewegt zu werden. Dies bewirkt, dass ein Abstand zwischen dem ersten Ende des Lichtleitelements 16 und der optischen Messeinheit 15 verkleinert wird, sobald die Kraft in der eingezeichneten Kraftrichtung angewendet wird. Der Abstand ist hier als doppelköpfiger Pfeil 17 eingezeichnet. Um sicherzugehen, dass nach einem Drücken auf die Eingabefläche 3 gewährleistet ist, dass die Eingabevorrichtung 2 wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird, kann ein Rückstellelement 18 vorgesehen sein. Das Rückstellelement 18 der Eingabevorrichtung 2 ist dazu ausgebildet, nach dem Drücken der Eingabefläche 3 in Richtung der Grundplatte 10 die Eingabefläche 3 automatisch wieder in die Ausgangsstellung, die sie vor dem Drücken eingenommen hatte, zu bewegen. Hierfür kann das Rückstellelement 18 beispielsweise als Federelement ausgebildet sein.The force sensor 9 can be designed as an optical force sensor 9. It is designed to detect pressure information 19 (see reference number 19 in 3 ) to record and evaluate distance change information that describes a change in distance between the input surface 3 or here the surface of the touch sensor 8 and the base plate 10 due to the pressing. For this purpose, the force sensor 9 can have an optical measuring unit 15 and a light-guiding element 16. The light-guiding element 16 can be designed in the shape of a plunger, that is, for example, in the form of an elongated light guide. The light-guiding element 16 is designed with a first end, here the upper end in the z direction, directly against the input surface 3 with the touch sensor 8 glued thereto. It is designed to be moved towards the optical measuring unit 15 when the input surface 3 is pressed on the input surface 7 in the direction of the base plate 10. This causes a distance between the first end of the light-guiding element 16 and the optical measuring unit 15 to be reduced as soon as the force is applied in the direction of force shown. The distance is shown here as a double-headed arrow 17. In order to ensure that after pressing the input surface 3 it is ensured that the input device 2 is moved back into the starting position, a restoring element 18 can be provided. The restoring element 18 of the input device 2 is designed to automatically move the input surface 3 back into the starting position that it had assumed before pressing after pressing the input surface 3 in the direction of the base plate 10. For this purpose, the restoring element 18 can be designed, for example, as a spring element.

Die hier eingezeichnete Grundplatte 10 ist aus Kunststoff und derart ausgestaltet, dass zumindest im Mittelbereich 12 ein Hohlraum innerhalb der Eingabevorrichtung 2 gebildet ist. Es ist möglich, dass sich die Grundplatte 10 zumindest lokal weiter in z-Richtung erstreckt als hier skizziert und beispielsweise das Lichtleitelement 16 zumindest teilweise umschließt. Es kann somit der Fall eintreten, dass einzelne der Eingabefelder 4 der Eingabeflächen 3 mit der angeklebten berührungssensitiven Folie näher an der Grundplatte 10 angeordnet sind als andere Eingabefelder 4.The base plate 10 shown here is made of plastic and is designed in such a way that a cavity is formed within the input device 2 at least in the central region 12. It is possible for the base plate 10 to extend at least locally further in the z-direction than sketched here and, for example, to at least partially enclose the light-guiding element 16. It may therefore be the case that individual input fields 4 of the input surfaces 3 with the attached touch-sensitive film are arranged closer to the base plate 10 than other input fields 4.

In 3 sind in einem oberen Bereich verschiedene Situationen A bis F skizziert. In Situation A und F befindet sich die Eingabevorrichtung 2 in der Ausgangsstellung und wird nicht vom Finger 25 der Hand des Benutzers berührt. In Situation B berührt der Finger 25 die Eingabeoberfläche 7 im Bereich eines der Eingabefelder 4. In den Situationen C bis E drückt der Benutzer mit seinem Finger 25 unterschiedlich stark gegen die Eingabefläche 3. In einem unteren Bereich ist zu den darüber angeordneten Situationen ein Kurvenverlauf der Drückinformation 19 gegen die Zeit t skizziert.In 3 Different situations A to F are outlined in the upper area. In situations A and F, the input device 2 is in the initial position and is not touched by the finger 25 of the user's hand. In situation B, the finger 25 touches the input surface 7 in the area of one of the input fields 4. In situations C to E, the user presses his finger 25 to varying degrees against the input surface 3. In a lower area there is a curve for the situations arranged above Pressure information 19 is sketched against time t.

Eine dem berührten Eingabefeld 4 zugeordnete Funktion wird erst dann aktiviert, falls die erfasste Drückinformation 19 größer als ein erster Grenzwert 20 ist, wie es in den Situationen B bis E der Fall ist. Sobald die erfasste Drückinformation 19 also den ersten Grenzwert 20 übersteigt, gilt das Eingabefeld 4 als betätigt und die damit verbundene Funktion wird aktiviert und somit ausgelöst. Wird nun gemäß der Drückinformation 19 ein zweiter Grenzwert 21 überschritten, das heißt falls die Drückinformation 19 größer als der zweite Grenzwert 21 ist, der größer als der erste Grenzwert 20 ist, wird ein Aktivieren einer weiteren Funktion, die einem anderen Eingabefeld 4 der mehreren Eingabefelder 4 zugeordnet ist, verhindert. Der zweite Grenzwert 21 ist in den Situationen C und D überschritten. In diesen Situationen liegt daher ein Überdrücken der Eingabefläche 3 vor.A function assigned to the touched input field 4 is only activated if the recorded pressure information 19 is greater than a first limit value 20, as is the case in situations B to E. As soon as the recorded pressure information 19 exceeds the first limit value 20, the input field 4 is considered to have been activated and the associated function is activated and thus triggered. If a second limit value 21 is now exceeded according to the pressing information 19, that is to say if the pressing information 19 is greater than the second limit value 21, which is greater than the first limit value 20, a further function is activated, which corresponds to another input field 4 of the several input fields 4 is assigned, prevented. The second limit value 21 is exceeded in situations C and D. In these situations, the input surface 3 is therefore overpressed.

Es wird also in der Situation A noch überhaupt kein Drücken erfasst, in der Situation B ein Drücken detektiert, das dazu führt, dass die dem gedrückten Eingabefeld 4 zugeordnete Funktion ausgelöst wird, wohingegen in den Situationen C und D das Überdrücken vorliegt. Dies wird zudem dadurch deutlich, durch die eingezeichneten Abstände d, d₁, d₂ und d₃ immer kleiner werden. Der Abstand d kann beispielsweise bei einem Millimeter liegen und immer dann eingenommen sein, wenn die Eingabefläche 3 überhaupt nicht berührt wird. Der Abstand d wird also in der Ausgangsstellung der Eingabefläche 3 eingenommen. In Situation B kann der Abstand d₁ beispielsweise 0,9 Millimeter betragen, das heißt es kam bisher zu einem leichten Drücken der Eingabefläche 3. Wird nun noch weiter gedrückt, sodass beispielsweise der Abstand d₂ von etwa 0,3 Millimetern oder sogar der Abstand d₃ von im Wesentlichen 0 Millimetern erreicht wurde, ist der Zustand des Überdrückens erreicht, indem der zweite Grenzwert 21 überschritten ist. Die Situationen E und F zeigen ein erneutes Lösen des Fingers 25 von der Eingabefläche 3, sodass zunächst wieder beispielsweise der Abstand d₁ erreicht wird und abschließend der Finger 25 vollständig von der Eingabefläche 3 entfernt ist und der Abstand d wieder eingenommen wurde.So in situation A no pressing at all is detected, in situation B a pressing is detected, which leads to the function assigned to the pressed input field 4 being triggered, whereas in situations C and D there is overpressing. This also becomes clear because the distances d, d ₁ , d ₂ and d ₃ shown become smaller and smaller. The distance d can be, for example, one millimeter and can always be taken when the input surface 3 is not touched at all. The distance d is therefore assumed in the starting position of the input surface 3. In situation B, the distance d ₁ can be, for example, 0.9 millimeters, which means that there was previously a slight pressing of the input surface 3. It is now pressed even further, so that, for example, the distance d ₂ is about 0.3 millimeters or even the distance d ₃ of essentially 0 millimeters has been reached, the state of overpressure is reached in that the second limit value 21 is exceeded. Situations E and F show a renewed release of the finger 25 from the input surface 3, so that the distance d ₁ is first reached again, for example, and finally the finger 25 is completely removed from the input surface 3 and the distance d has been resumed.

Es wird zudem deutlich, dass der Kraftsensor 9 kontinuierlich eine Referenzlinie 22 erfasst. Diese ist beispielsweise eine verrauschte Kurve, die die kontinuierlich über die Zeit erfasste Sensorinformation, die vom Kraftsensors 9 erfasst wird, beschreibt. Sobald das Berühren des Eingabefelds 4 mittels des Berührungssensors 8 feststellt wird, wird der aktuelle Referenzlinienwert 23 der Referenzlinie 22 im Moment des Berührens des Eingabefelds 4 eingefroren und somit konstant gehalten. Aus diesem Grund ändert sich zwischen Situation A und B der Kurvenverlauf der Referenzlinie 22 von der verrauschten Kurve zu einer konstanten geraden Kurve. Sobald zwischen Situation E und F der Finger 25 den Kontakt zur Eingabefläche 3 wieder verliert, wechselt der Verlauf der Referenzlinie 22 zurück zum tatsächlich gemessen Verlauf, es heißt die Referenzlinie 22 wird nicht mehr auf dem Referenzlinienwert 23 gehalten.It is also clear that the force sensor 9 continuously detects a reference line 22. This is, for example, a noisy curve that describes the sensor information recorded continuously over time and recorded by the force sensor 9. As soon as touching the input field 4 is detected by means of the touch sensor 8, the current reference line value 23 of the reference line 22 is frozen at the moment the input field 4 is touched and thus kept constant. For this reason, between situations A and B, the curve shape of the reference line 22 changes from the noisy curve to a constant straight curve. As soon as the finger 25 loses contact with the input surface 3 again between situations E and F, the course of the reference line 22 changes back to the actually measured course, which means that the reference line 22 is no longer held at the reference line value 23.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Drückinformation 19 sowie die Grenzwerte 20, 21 in Bezug auf den Referenzlinienwert 23 bestimmt werden. Die Drückinformation 19 berechnet sich dann beispielsweise aus einer Differenz der mittels des Kraftsensors 9 erfassten Sensorinformation 24 und dem konstant gehaltenen Referenzlinienwert 23. Dies ergibt dann, dass der erste Grenzwert 20 als Differenz Δ₁ zwischen der dem Grenzwert 20 zugeordneten Sensorinformation 24 und dem Referenzlinienwert 23 definiert sein kann. Analog dazu kann der zweite Grenzwert 21 als Differenz Δ₂ zwischen der Sensorinformation 24, die dem zweiten Grenzwert 21 zugeordnet ist, und dem Referenzlinienwert 23 definiert sein.It can preferably be provided that the pressure information 19 and the limit values 20, 21 are determined in relation to the reference line value 23. The pressure information 19 is then calculated, for example, from a difference between the sensor information 24 detected by means of the force sensor 9 and the reference line value 23, which is kept constant. This then results in the first limit value 20 as the difference Δ ₁ between the sensor information 24 assigned to the limit value 20 and the reference line value 23 can be defined. Analogously, the second limit value 21 can be defined as the difference Δ ₂ between the sensor information 24, which is assigned to the second limit value 21, and the reference line value 23.

Zumindest der erste Grenzwert 20 kann beispielsweise bei einem Kalibrieren der Eingabevorrichtung 2 bereitgestellt werden. Der erste Grenzwert 21 ist beispielsweise für jedes einzelne der mehreren Eingabefelder 4 unterschiedlich groß, vor allem dann, wenn der Kraftsensor 9 auf der beispielsweise in x-Richtung mittig angeordneten Lichtleitelement 16 im Zusammenspiel mit der optischen Messeinheit 15 basiert, sodass ein beispielsweise in x-Richtung seitliches Drücken gegen ein dortiges Eingabefeld 4 der Eingabefläche 3 zu einer anderen Abstandsänderung führen kann. Es kann daher jedem Eingabefeld 4 ein anderer erster und zweiter Grenzwert 20, 21 zugeordnet sein.At least the first limit value 20 can be provided, for example, when calibrating the input device 2. The first limit value 21 is, for example, different in size for each of the several input fields 4, especially if the force sensor 9 is based on the light-guiding element 16, which is arranged centrally in the x-direction, for example, in interaction with the optical measuring unit 15, so that a Pressing sideways against an input field 4 there on the input surface 3 can lead to a different change in distance. It can therefore be entered by anyone Field 4 may be assigned a different first and second limit value 20, 21.

Der zweite Grenzwert 21 kann mittels mindestens einer Referenzmessung mit einer Referenzeingabevorrichtung erfassbar sein und/oder durch Anwenden eines Abschätzmodells geschätzt werden. Der zweite Grenzwert 21 basiert beispielsweise auf dem Zusammenhang zwischen einer mittels des Kraftsensors 9 erfassten Sensorinformation 24 und der Abstandsänderungsinformation, die die Abstandsänderung zwischen der Eingabefläche 3, insbesondere der Oberfläche des Berührungssensors 8, und der Grundplatte 10 aufgrund des Drückens beschreibt. Hierdurch kann beispielsweise ein für verschiedene Eingabevorrichtungen 2 pauschal vorgegebene Werteunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Grenzwert 20, 21 vorgegeben werden, da der zweite Grenzwert 21 beispielsweise nicht eingabevorrichtungsspezifisch und somit beispielsweise von einer Anzahl der Eingabefelder 4 abhängt vorgegeben wird. Bevorzugt ergibt sich der zweite Grenzwert 21 als Addition aus dem ersten Grenzwert 20 und einem vorgegebenen Werteunterschied.The second limit value 21 can be detectable by means of at least one reference measurement with a reference input device and/or can be estimated by applying an estimation model. The second limit value 21 is based, for example, on the relationship between sensor information 24 detected by means of the force sensor 9 and the distance change information, which describes the change in distance between the input surface 3, in particular the surface of the touch sensor 8, and the base plate 10 due to the pressing. In this way, for example, a value difference between the first and second limit values 20, 21 can be specified for different input devices 2, since the second limit value 21, for example, is not specific to the input device and therefore depends on a number of input fields 4, for example. The second limit value 21 preferably results from the addition of the first limit value 20 and a predetermined value difference.

In 3 sind zudem verschiedene Verfahrensschritte skizziert. Der Verfahrensschritt S1 sieht ein Erfassen des Berührens des Eingabefelds 4 mittels des Berührungssensors 8 vor. Im daran anschließenden Verfahrensschritt S2 erfolgt das Erfassen der Drückinformation 19 mittels des Kraftsensors 9. In einem Verfahrensschritt S3 erfolgt das Aktivieren einer dem berührten Eingabefeld 4 zugeordneten Funktion, falls die erfasste Drückinformation 19 größer als der erste Grenzwert 20 ist. In einem Verfahrensschritt S4 erfolgt das Verhindern des Aktivierens der weiteren Funktion, die einem anderen Eingabefeld 4 der mehreren Eingabefelder 4 zugeordnet ist, falls die Drückinformation 19 größer als der zweite Grenzwert 21 ist.In 3 Various process steps are also outlined. The method step S1 provides for detecting the touching of the input field 4 by means of the touch sensor 8. In the subsequent method step S2, the pressing information 19 is detected by means of the force sensor 9. In a method step S3, a function assigned to the touched input field 4 is activated if the detected pressing information 19 is greater than the first limit value 20. In a method step S4, the activation of the further function, which is assigned to another input field 4 of the several input fields 4, is prevented if the pressing information 19 is greater than the second limit value 21.

Insgesamt zeigen die Beispiele eine zwei-Punkt-Kraftdetektion zur Verhinderung von Fehlauslösungen von Touch-Force-Bedienoberflächen, das heißt der Eingabevorrichtung 2. Es ist eine Eingabevorrichtung 2 mit mehreren benachbarten Eingabefeldern 4, die auf der flexiblen Eingabefläche 3 angeordnet sind, vorgesehen. Die Eingabevorrichtung 2 umfasst einen Touch-Sensor, das heißt den Berührungssensor 8, sowie den Kraftsensor 9, wobei bei Erkennung einer Berührung der Eingabevorrichtung 2 die sogenannte Referenzlinie 22 des Kraftsensors 9 eingefroren wird. Der Kraftsensor 9 ist vorzugsweise als optischer Kraftsensor 9 ausgeführt, der die Distanz, das heißt den Abstand, zwischen Eingabefläche 3 und Grundplatte 10 ermitteln kann. Für den Kraftsensor 9 sind neben der Referenzlinie 22 noch zwei weitere Grenzwerte 20, 21 definiert, die zum einen eine gültige Eingabe und zum anderen eine ungültige Eingabe durch Überdrücken definieren. Überdrücken kann dazu führen, dass versehentlich benachbarte Eingabefelder 4 als betätigt erachtet werden können.Overall, the examples show two-point force detection to prevent false triggering of touch force control surfaces, that is, the input device 2. An input device 2 with several adjacent input fields 4, which are arranged on the flexible input surface 3, is provided. The input device 2 comprises a touch sensor, that is, the touch sensor 8, and the force sensor 9, whereby when a touch of the input device 2 is detected, the so-called reference line 22 of the force sensor 9 is frozen. The force sensor 9 is preferably designed as an optical force sensor 9, which can determine the distance, that is, the distance, between the input surface 3 and the base plate 10. In addition to the reference line 22, two further limit values 20, 21 are defined for the force sensor 9, which define, on the one hand, a valid input and, on the other hand, an invalid input due to overpressing. Overpressing can result in neighboring input fields 4 being mistakenly deemed to have been activated.

Um die Fehlauslösungen durch Berühren oder Annäherung der Touch-Folie, das heißt des Berührungssensors 8, an das Plastikteil in Form der Grundplatte 10 zu unterbinden, wird eine zweite Kraftschwelle und somit ein Δ₂ eingeführt, das hier durch den zweiten Grenzwert 21 gegeben ist. Der Finger 25 berührt ein gewolltes Eingabefeld 4, sodass eine gültige Berührung und somit ein gültiger Touch vorliegen. Daraufhin drückt der Finger 25 auf das Eingabefeld 4 und überschreitet eine erste Kraftschwelle (Δ₁), sodass die Sensorinformation 24 des Kraftsensors 9 minus Referenzlinienwert 23 größer als der erste kalibrierte Grenzwert 20 ist. Falls dies der Fall ist, gibt es das Auslösen der Schaltfunktion. Drückt der Finger 25 weiter und das Δ überschreitet den Δ₂-Wert und somit den zweiten Grenzwert 21, werden alle weiteren gültigen Berührungen der Eingabefläche 3 durch die Annäherung an oder Berührung mit der Grundplatte 10 nicht mehr als gültige Betätigung erkannt und die weiteren Schaltfunktionen schalten nicht mehr. Ist der zweite kalibrierte Grenzwert 21 wieder unterschritten, wird eine gleichzeitige Betätigung mehrerer Eingabefelder 4 zugelassen.In order to prevent false triggering by touching or approaching the touch film, that is, the touch sensor 8, to the plastic part in the form of the base plate 10, a second force threshold and thus a Δ ₂ is introduced, which is given here by the second limit value 21. The finger 25 touches a desired input field 4, so that there is a valid touch and therefore a valid touch. The finger 25 then presses on the input field 4 and exceeds a first force threshold (Δ ₁ ), so that the sensor information 24 of the force sensor 9 minus the reference line value 23 is greater than the first calibrated limit value 20. If this is the case, the switching function is triggered. If the finger 25 continues to press and the Δ exceeds the Δ ₂ value and thus the second limit value 21, all further valid touches on the input surface 3 due to the approach to or contact with the base plate 10 are no longer recognized as valid actuation and the other switching functions switch no longer. If the second calibrated limit value 21 is fallen below again, simultaneous actuation of several input fields 4 is permitted.

Beide Kraftschwellen, das heißt die Grenzwerte 20, 21, werden am Ende der Produktion kalibriert oder nur der erste Grenzwert 20 wird kalibriert und der zweite Grenzwert 21 wird aufgrund von theoretischen Betrachtungen oder Messungen an Serienteilen (Referenzmessung) definiert.Both force thresholds, i.e. the limit values 20, 21, are calibrated at the end of production or only the first limit value 20 is calibrated and the second limit value 21 is defined based on theoretical considerations or measurements on series parts (reference measurement).

Claims

Input device (2) for a motor vehicle (1), wherein the input device (2) has a plurality of input fields (4) arranged adjacently on a flexible input surface (3), a touch sensor (8) and a force sensor (9) and is designed to: - to detect touching one of the input fields (4) using the touch sensor (8); - using the force sensor (9) to detect pressure information (19) which describes a pressing of the flexible input surface (3) in the direction of a base plate (10) of the input device (2); - to activate a function assigned to the touched input field (4) if the detected pressure information (19) is greater than a first limit value (20), and - to prevent the activation of a further function that is assigned to another input field (4) of the several input fields (4) if the pressing information (19) is greater than a second limit value (21) which is greater than the first limit value (20 ) is.

Input device (2). Claim 1 , wherein the input device (2) is designed to keep a reference line value (23) of a reference line (22) of the force sensor (9) constant after detecting the touching and to obtain the pressure information (19) from a difference between a reference line (22) by means of the force sensor (9 ) to calculate the recorded sensor information (24) and the reference line value (23), which is kept constant.

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein the input device (2) is designed to allow activation of the further function if the detected pressure information (19) is less than or equal to the second limit value (21) if the another function assigned input field (4) was detected by means of the touch sensor (8).

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein at least the first limit value (20) is predetermined depending on the input field (4) touched.

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein at least the first limit value (20) can be provided by calibrating the input device (2).

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein the second limit value (21) is based on a relationship between sensor information (24) detected by means of the force sensor (9) and distance change information, which represents a change in distance between the input surface (3) and the base plate (10) describes due to the pressing, can be provided, wherein the relationship can be detected in particular by at least one reference measurement using a reference input device and / or can be estimated in particular using an estimation model.

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein the flexible input surface (3) is designed as a cover which is connected to the touch sensor (8) on a side (11) facing the base plate (10).

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein the touch sensor (8) is designed as a touch-sensitive film which is in particular glued to the input surface (3).

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein the input surface (3) has a central region (12) and an edge region (13) adjacent to the central region (12) and at least in a starting position of the input surface (3), which is the input surface ( 3) before pressing, the input surface (3) is arranged in the central region (12) at a distance from the base plate (10) and is connected to the base plate (10) in the edge region (13), the input fields (4) being particularly in the central region ( 12) are arranged.

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein the touch sensor (8) has a detection unit (14) for each input field (4) of the input surface (3).

Input device (2) according to one of the preceding claims, wherein the force sensor (9) is designed as an optical force sensor (9) which is designed to detect the pressure information (19) a distance change information, which is a change in distance between the input surface (3) and the base plate (10), in particular between the touch sensor (8) and the base plate (10), due to the pressing, to be recorded and evaluated.

Input device (2). Claim 11 , wherein the force sensor (9) has an optical measuring unit (15) arranged on the base plate (10) and a light-guiding element (16), which is in particular plunger-shaped, wherein the light-guiding element (16) has a first end directly on the input surface ( 3), in particular on the touch sensor (8), and is designed to be moved towards the optical measuring unit (15) when the input surface (3) is pressed in the direction of the base plate (10), so that a distance between one end opposite the first end second end of the light-guiding element (16) and the optical measuring unit (15) is reduced.

Input device (2). Claim 12 , wherein the input device (2) has a restoring element (18) which is designed to automatically return the input surface (3) to a starting position that it was in before pressing after pressing the input surface (3) in the direction of the base plate (10). had taken to move.

Motor vehicle (1) with an input device (2) according to one of the preceding claims.

Method for operating an input device (2) for a motor vehicle (1), wherein the input device (2) has a plurality of input fields (4) arranged adjacently on a flexible input surface (3), a touch sensor (8) and a force sensor (9), and that Method has the following steps: - detecting (S1) a touch of one of the input fields (4) by means of the touch sensor (8); - Detecting (S2) pressing information (19), which describes pressing the flexible input surface (3) in the direction of a base plate (10) of the input device (2), by means of the force sensor (9); - Activating (S3) a function assigned to the touched input field (4) if the detected pressure information (19) is greater than a first limit value (20), and - Preventing (S4) the activation of a further function that is assigned to another input field (4 ) is assigned to the plurality of input fields (4) if the pressing information (19) is greater than a second limit value (21) which is greater than the first limit value (20).