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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienungseingabevorrichtung.
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Stand der Technik
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Es ist eine Bedienungseingabevorrichtung bekannt, die einen Abstand zwischen einem Kapazitätssensor und Fingerspitzen eines Fahrers genauer schätzt (siehe z.B. das Patentdokument 1). Die Bedienungseingabevorrichtung ist konfiguriert, um einen Kapazitätssensor zu enthalten, der eine Vielzahl von ersten Leitern enthält, die Seite an Seite in einer Richtung von vorn nach hinten eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind, und eine Steuerung, die einen Trennabstand zwischen dem Kapazitätssensor und Fingern eines Fahrers basierend auf einer Menge an elektrischen Ladungen schätzt, die im ersten Leiter, der auf einer Rückseite des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, unter der Vielzahl von ersten Leitern gespeichert sind; und dann eine Vorderseiten-Rückseiten-Position der Finger eines Fahrers auf dem Kapazitätssensor basierend auf einer Differenz zwischen den Mengen an elektrischen Ladungen schätzt, die in der Vielzahl von jeweiligen ersten Leitern gespeichert sind.
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Diese Bedienungseingabevorrichtung schätzt den Abstand zwischen dem Kapazitätssensor und Fingerspitzen eines Fahrers; schätzt eine rechte-linke Position des Fingers basierend darauf, in welchem Bereich eines zweiten Leiters die elektrischen Ladungen ungleichmäßig gespeichert sind; und schätzt den Trennabstand zwischen dem Finger und dem Kapazitätssensor basierend auf der Menge an elektrischen Ladungen, die in einem Randbereich auf der Vorderseite des Kapazitätssensors gespeichert sind, wodurch es möglich ist, eine Bewegung des Fingers genauer zu erfassen und eine obere-untere Position oder eine rechte-linke Position des Fingers zu schätzen.
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Literaturstellenliste
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Patentdokument
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Patentdokument 1:
JP 2016-9301 A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wie auch immer die im Patentdokument 1 offenbarte Bedienungseingabevorrichtung eine obere-untere Position oder eine rechte-linke Position von Fingerspitzen eines Bedieners schätzen kann, kann sie aber nicht bestimmen, ob die Hand die rechte Hand oder die linke Hand ist, und kann auch nicht einen Zustand der Handfläche erfassen, für die veranlasst ist, dass sie in Kontakt mit einer Bedienungsoberfläche gelangt. Anders ausgedrückt kann die Bedienungseingabevorrichtung beim zugehörigen Stand der Technik Finger eines Bedieners nicht in einer Matrix in Bezug auf ein Bedienungseingabeteil erfassen, wodurch es ein derartiges Problem gegeben hat, dass es nicht möglich ist, verschiedene Typen von Bedienungseingabeinformation, wie beispielsweise eine Kontaktposition in Bezug auf das Bedienungseingabeteil, einen Kontaktdruck (eine Druckkraft), ein Gebiet, mit welchem die Hände in Kontakt gelangen, einen Abstand weg von (nahe an) Fingern und ähnliches, zu erfassen.
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Die Erfindung zielt darauf ab, eine Bedienungseingabevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die verschiedene Typen von Bedienungseingabeinformation in einer Matrix erfassen kann, wie beispielsweise eine Kontaktposition in Bezug auf ein Bedienungseingabeteil, einen Kontaktdruck (eine Druckkraft), ein Gebiet, mit welchem die Hände in Kontakt gelangen, einen Abstand weg von (nahe an) Fingern und ähnliches.
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Lösung für das Problem
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- (1) Eine Bedienungseingabevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält einen Kapazitätssensor, der konfiguriert ist, um Detektoren in einer Matrix anzuordnen und Erfassungsbereiche in einer Matrix zu haben; einen Drucksensor, der angeordnet ist, um mit dem Kapazitätssensor überlagert zu sein; einen Bedienungsdetektor, der aus dem Kapazitätssensor und dem Drucksensor besteht, die angeordnet sind, um mit einem Basisteil überlagert zu sein; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um Kapazitätsinformation und Druckinformation von dem Kapazitätssensor und dem Drucksensor zu erfassen und um einen Bedienungszustand für den Bedienungsdetektor in einer Matrix zu erfassen.
- (2) Bei der in (1) beschriebenen Bedienungseingabevorrichtung kann der Kapazitätssensor durch Anordnen einer Vielzahl von Streifen-Kapazitätssensoren in einer Matrix ausgebildet sein, wobei der Streifen-Kapazitätssensor aus den Detektoren besteht, die in einer Reihe angeordnet sind.
- (3) Bei der in (1) oder (2) beschriebenen Bedienungseingabevorrichtung kann das Basisteil in einer Griffform, einer flachen Form, einer quadratischen gebogenen Form oder einer 3-dimensionalen gebogenen Form ausgebildet sein.
- (4) Bei der in (1) oder (2) beschriebenen Bedienungseingabevorrichtung kann die Steuerung konfiguriert sein, um die Kapazitätsinformation zu erzeugen, die erhalten ist durch eine Kombination von Koordinatenwerten, die eine Position des Detektors anzeigen, die durch gerade Linien definiert ist, die sich in ersten und zweiten Anordnungsrichtungen des Detektors erstrecken, und von Kapazitätssignalwerten, die durch den Detektor erfasst sind.
- (5) Bei der in (4) beschriebenen Bedienungseingabevorrichtung kann die Steuerung konfiguriert sein, um eine Griffposition des durch Finger ergriffenen Kapazitätssensors durch Berechnen des Schwerkraftzentrums in einem Erfassungsbereich des Kapazitätssensors aus der Verteilung der Kapazitätssignalwerte basierend auf der Kapazitätsinformation zu erfassen.
- (6) Bei der in (1) oder (4) beschriebenen Bedienungseingabevorrichtung kann die Steuerung konfiguriert sein, um einen Zustand einer Handfläche, die in Kontakt mit dem Kapazitätssensor gelangt, und eine Krafteinstellung per Hand oder einen Schwebezustand von Fingern aus der Druckinformation und der Verteilung der Kapazitätssignalwerte zu erfassen.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Bedienungseingabevorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die verschiedene Typen von Bedienungseingabeinformation in einer Matrix erfassen kann, wie beispielsweise eine Kontaktposition in Bezug auf ein Bedienungseingabeteil, einen Kontaktdruck (eine Druckkraft), ein Gebiet, mit welchem die Hände in Kontakt gelangen, einen Abstand weg von (nahe an) Fingern, und ähnliches.
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Figurenliste
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- 1A ist eine Querschnittsansicht einer Bedienungseingabevorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
- 1B ist eine Draufsicht, wenn sie von einer Seite zur Bedienung angeschaut wird.
- 2 ist eine erklärende Ansicht einer Lenkeinheit eines Kraftfahrzeugs einschließlich eines Griffs mit eingebauter Kapazität mit einem Kapazitätssensor.
- 3A ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem ein Bediener den Griff mit eingebauter Kapazität ergreift.
- 3B ist eine Querschnittsansicht der 3A.
- 3C ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der Bediener in einem derartigen Zustand eines Ergreifens des Griffs mit eingebauter Kapazität ist, dass Finger, die andere als der Daumen sind, ausgestreckt sind.
- 3D ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der Bediener in einem derartigen Zustand eines Ergreifens des Griffs mit eingebauter Kapazität ist, dass ein Zustand eines Ausstreckens von Fingern, der in 3C dargestellt ist, und einen Greifzustand wiederholt wird.
- 4A ist eine erklärende Ansicht, die Kapazitätssignalwerte des Kapazitätssensors in einer Matrix in einem in 3A dargestellten Zustand darstellt, in welchem der Bediener den Griff mit eingebauter Kapazität ergreift.
- 4B ist eine erklärende Ansicht, die Kapazitätssignalwerte des Kapazitätssensors in einer Matrix in einem in 3C dargestellten Zustand darstellt, in welchem der Bediener den Griff mit eingebauter Kapazität ergreift.
- 5A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anordnungszustand des Kapazitätssensors (Streifen-Kapazitätssensors) in einem Fall darstellt, in welchem ein Basisteil in einer flachen Form ausgebildet ist.
- 5B ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anordnungszustand des Kapazitätssensors (Streifen-Kapazitätssensors) in einem Fall darstellt, in welchem ein Basisteil in einer quadratischen gebogenen Form ausgebildet ist.
- 5C ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anordnungszustand des Kapazitätssensors (Streifen-Kapazitätssensors) in einem Fall darstellt, in welchem ein Basisteil in einer 3-dimensiionalen gebogenen Form ausgebildet ist.
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Beschreibung einer Ausführungsform
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
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1A ist eine Querschnittsansicht einer Bedienungseingabevorrichtung gemäß einer Ausführungsform und 1B ist eine derartige Draufsicht, dass sie zu einer Ebene erstreckt ist, wenn sie in 1A von einer Seite zur Bedienung angeschaut wird. 2 ist eine erklärende Ansicht einer Lenkeinheit eines Kraftfahrzeugs einschließlich eines Griffs mit eingebauter Kapazität mit einem Kapazitätssensor.
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Eine Bedienungseingabevorrichtung 1 enthält einen Kapazitätssensor 120, der konfiguriert ist, um Detektoren 10 in einer Matrix anzuordnen und um Erfassungsbereiche in einer Matrix zu haben, einen Drucksensor 130, der angeordnet ist, um mit dem Kapazitätssensor 120 überlagert zu sein, einen Bedienungseingabesensor 110 als einen Bedienungsdetektor, der aus dem Kapazitätssensor 120 und dem Drucksensor 130 besteht, die angeordnet sind, um mit einem Basisteil 200 überlagert zu sein, und eine Steuerung 150, die konfiguriert ist, um Kapazitätsinformation Sij (i = 1, ..., M, j = 1, ..., N) und Druckinformation SP von dem Kapazitätssensor 120 und dem Drucksensor 130 zu erfassen und um einen Bedienungszustand für den Bedienungseingabesensor 110 in einer Matrix zu erfassen.
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Diese Bedienungseingabevorrichtung 1 ist konfiguriert, um einen Zustand von Fingern in Kontakt oder in der Nähe (eine Kontaktposition, einen Zustand einer Handfläche, die veranlasst ist, zu kontaktieren, und eine Krafteinstellung per Hand, die Bestimmung der rechten und der linken Hand, einen Schwebezustand von Fingern und ähnliches) durch Verwenden des Kapazitätssensors 120 einschließlich Detektoren in einer Matrix, die auf dem Basisteil 200 angeordnet sind, das einen gegebene Form hat, und des Drucksensors 130, der angeordnet ist, um mit dem Kapazitätssensor 120 überlagert zu sein, zu erfassen.
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Wie es in 1A dargestellt ist, sind der Kapazitätssensor 120 und der Drucksensor 130 angeordnet, um mit dem Basisteil 200 überlagert zu sein, der eine Oberfläche hat, die in einer gegebenen Form ausgebildet ist, um den Bedienungseingabesensor 110 zu konfigurieren. Die Oberflächenform des Basisteils 200 ist, zusätzlich zu einer Griffform, wie sie in 2 dargestellt ist, anwendbar auf eine flache Form, eine quadratische gebogene Form, eine 3-dimensionale gebogene Form oder ähnliches.
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1B ist eine Draufsicht in derartiger Darstellung, dass sie zu einer Ebene ausgedehnt ist, wenn sie in 1A von einer Seite zur Bedienung angeschaut wird. Der Kapazitätssensor 120 ist konfiguriert, um die Detektoren 10 in einer Matrix anzuordnen und um den Erfassungsbereich in einer Matrix zu haben. Wie es in 1B dargestellt ist, sind die Detektoren 10 als eine elektrostatische Berührungselektrode in einer Reihe angeordnet, um einen Streifen-Kapazitätssensor 20 auszubilden, und eine Vielzahl von Streifen-Kapazitätssensoren 20 ist in einer Matrix angeordnet, um dadurch den Kapazitätssensor 120 in einer Matrix zu konfigurieren.
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Beispiele von verfügbaren Verfahren zum Anordnen der Vielzahl von Streifen-Kapazitätssensoren 20 enthalten ein Anordnen von jedem der Streifen-Kapazitätssensoren 20 in regelmäßigen Abständen ohne einen Raum oder mit einem vorbestimmten Raum, ein Anordnen von jedem der Streifen-Kapazitätssensoren 20 in unregelmäßigen Abständen und ähnliches. Insbesondere kann in einem Fall, in welchem die Oberflächenform des Basisteils 200 eine 3-dimensionale gebogene Form oder ähnliches ist, jeder der Streifen-Kapazitätssensoren 20 in einer Matrix in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen, mit einem Raum oder nicht, und ähnlich in Kombination gemäß der Oberflächenform einer Position einer Platzierung angeordnet sein.
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Jeder der Streifen-Kapazitätssensoren 20 gibt Kapazitätsinformation Sij (i = 1, ...; M, j = 1, ..., N) zur Steuerung aus.
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Der Drucksensor 130 gibt die Druckinformation SP zur Steuerung aus. Es ist zu beachten, dass der Drucksensor 130 erfasst, ob das Basisteil 200 kontaktiert ist; und eine Kontaktstärke (einen Druck) ungeachtet der Kontaktposition.
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Wie es in 1B dargestellt ist, ist der Kapazitätssensor 120 so konfiguriert, dass M-Stücke von Streifen-Kapazitätssensoren 20 angeordnet sind, und dann die Detektoren 10 als eine elektrostatische Berührungselektrode in einer Matrix ausgebildet sind. Anders ausgedrückt sind die Detektoren 10 von X1 bis XM in einer X-Richtung ausgebildet und sind die die Detektoren 10 von Y1 bis YM in einer Y-Richtung ausgebildet.
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Wie es in 2 dargestellt ist, ist die Bedienungseingabevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform so konfiguriert, dass der Bedienungseingabesensor 110 am Griff mit eingebauter Kapazität 140 angebracht ist. Der Griff mit eingebauter Kapazität 140 ist beispielsweise an einer Lenkeinheit 100 eines Kraftfahrzeugs an ihrem oberen Teil vorgesehen.
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Streifen-Kapazitätssensor 20, Kapazitätssensor 120
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Wie es in 1B dargestellt ist, ist der Streifen-Kapazitätssensor 20 ein Kapazitätssensor, bei welchem die Detektoren 10 als elektrostatische Berührungselektrode in einer Reihe angeordnet sind und dann, um in einer Streifenform ausgebildet zu sein. Die Detektoren 10 bilden einen Eigenkapazitätssensor, bei welchem elektrischer Strom in einem vorbestimmten Zyklus zugeführt wird, um eine Kapazität zwischen dem Sensor und Fingern in Kontakt oder in der Nähe zu erfassen.
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Die jeweiligen Detektoren 10 sind elektrisch angeschlossen, um jeweilige Erfassungskapazitätswerte (parasitärer Kapazitätswert) zur Steuerung 150 auszugeben. Es ist zu beachten, dass eine Erfassungsverarbeitung für die Erfassungskapazitätswerte (parasitärer Kapazitätswert) von jeweiligen Detektoren 10 durchgeführt werden kann, während sie in der Steuerung 150 sequentiell umgeschaltet werden.
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Bei dem Kapazitätssensor 120, wie er in 1B dargestellt ist, sind Bedienungseingabekoordinaten (X, Y) eingestellt, bei welchen eine X-Achse nach rechts verläuft und eine Y-Achse von einem oberen linken Teil, der als Koordinatenursprung definiert ist, nach unten verläuft. Die Steuerung 150 schaltet eine Verbindung zum Kapazitätssensor 120 periodisch um und liest die Kapazität von jedem der Detektoren 10 aus. Als ein Beispiel erzeugt die Steuerung 150 die Kapazitätsinformation Sij (i = 1, ...; M, j = 1, ..., N) als einen durch Durchführen einer Analog/Digital-Umwandlungsverarbeitung oder von ähnlichem in Bezug auf die ausgelesene Kapazität erhaltenen Kapazitätszählwert.
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Die Kapazitätsinformation Sij (i = 1, ...; M, j = 1, ..., N) wird in Abhängigkeit von einer eingestellten Auflösung erzeugt. Bei der Ausführungsform, wie sie in der später beschriebenen 4 dargestellt ist, wird eine Verarbeitung auf derartige Weise durchgeführt, dass die Kapazitätsinformation Sij aus einer Kombination von einer Koordinate X1 bis zu einer Koordinate X23, von einer Koordinate Y1 bis zu einer Koordinate Y8 und von dem Kapazitätszählwert erhalten werden kann.
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Drucksensor 130
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Der Drucksensor 130 ist in einer Bogenform ausgebildet; und erfasst, ob es eine Berührung gibt, und eine Berührungsstärke (einen Druck). Der bogenförmige Drucksensor 130 ordnet beispielsweise Elektrodenschichten bzw. -lagen als eine Sensorzelle zwischen Harzschichten bzw. -lagen an; und erfasst elektrische Widerstandswerte aufgrund einer Last. Die Steuerung 150 führt einen Analog/Digital-Umwandlungsverarbeitung oder ähnliches in Bezug auf den erfassten elektrischen Widerstandwert durch und erzeugt die Druckinformation SP als einen Druckzählwert.
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Konfiguration der Steuerung 150
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Beispielsweise ist die Steuerung 150 ein Mikrocomputer, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) enthält, die erlangte Daten gemäß gespeicherten Programmen berechnet und verarbeitet; und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen Nurlesespeicher (ROM), die Halbleiterspeicher sind. Ein Programm für beispielsweise Operationen der Steuerung 150 ist im ROM gespeichert. Der RAM wird als ein Speicherbereich verwendet, der beispielsweise Berechnungsergebnisse und ähnliches temporär speichert; und die Kapazitätsinformation Sij, die Druckinformation SP und ähnliches werden erzeugt.
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Beispiele
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Als ein Beispiel ist beschrieben, dass der Bedienungseingabesensor 110 (Kapazitätssensor 120), der die Detektoren 10 in einer Matrix von 23 x 8 enthält, an dem in 2 dargestellten Griff mit eingebauter Kapazität angebracht ist. Anders ausgedrückt ist in 1B angenommen, dass der Bedienungseingabesensor 110 (Kapazitätssensor 120) wie folgt definiert ist: M = 23 und N = 8.
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3A ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem ein Bediener den Griff mit eingebauter Kapazität ergreift, 3B ist eine Querschnittsansicht der 3A, 3C ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der Bediener in einem derartigen Zustand eines Ergreifens des Griffs mit eingebauter Kapazität ist, dass Finger, die andere als der Daumen sind, ausgestreckt sind, und 3D ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der Bediener in einem derartigen Zustand eines Ergreifens des Griffs mit eingebauter Kapazität ist, dass ein Zustand von ausgestreckten Fingern, der in 3C dargestellt ist, und ein Greifzustand wiederholt werden. 4A ist eine erklärende Ansicht, die Kapazitätssignalwerte des Kapazitätssensors in einer Matrix in einem in 3A dargestellten Zustand darstellt, in welchem der Bediener den Griff mit eingebauter Kapazität ergreift, und 4B ist eine erklärende Ansicht, die Kapazitätssignalwerte des Kapazitätssensors in einer Matrix in einem in 3C dargestellten Zustand darstellt, in welchem der Bediener den Griff mit eingebauter Kapazität ergreift.
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Erfassung einer Griffposition
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In einem Fall, in welchem ein Verteilungsdiagramm der Kapazitätssignalwerte aus der Kapazitätsinformation Sij in 4A aus dem Greifzustand in 3A erhalten werden kann, kann das Schwerkraftzentrum G als die Griffposition von Fingern 300 berechnet werden. Eine X-Koordinate einer Position des Schwerkraftzentrums G ist ein Durchschnittswert von numerischen Werten in 4A. Der Durchschnittswert kann berechnet werden durch Teilen der Summe von Werten der X-Koordinate von jedem Detektor durch die Anzahl von Detektoren, in welchen die numerischen Werte vorhanden sind. Gleichermaßen ist eine Y-Koordinate der Position des Schwerkraftzentrums G ein Durchschnittswert von numerischen Werten in 4A. Der Durchschnittswert kann berechnet werden durch Teilen der Summe von Werten der Y-Koordinate von jedem Detektor durch die Anzahl von Detektoren, in welchen die numerischen Werte vorhanden sind. Wie es in 4A dargestellt ist, kann das Schwerkraftzentrum G (X, Y) berechnet werden durch Durchführen einer oben beschriebenen Berechnung des Schwerkraftzentrums, die definiert, dass X nach rechts verläuft und Y von einem oberen linken Teil als Koordinatenursprung nach unten verläuft. Es ist zu beachten, dass eine Binarisierung auf einen Berührungsbereich angewendet wird, wo der erfasste Wert eine bestimmte Schwelle als einen Kontaktbereich übersteigt, weshalb es auch möglich ist, die Position des Schwerkraftzentrums G basierend auf dem binären Verteilungsdiagramm zu berechnen.
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Bestimmung von rechten und linken Händen
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In einem Fall, in welchem das Verteilungsdiagramm der Kapazitätssignalwerte aus der Kapazitätsinformation Sij in 4A aus dem Greifzustand in 3A erhalten werden kann, ist es möglich, zu bestimmen, ob die Hand von Fingern 300 die rechte Hand oder die linke Hand ist. Beispielsweise wird in 4A eine Binarisierungsverarbeitung an einem Bereich durchgeführt, wo der Kapazitätssignalwert gleich oder größer 20 ist, und einem Bereich, wo der Kapazitätssignalwert unter 20 ist. Basierend auf dem durch Binarisierung erhaltenen Verteilungsdiagramm wird unter Verwendung eines Musterabstimmungsverfahrens, das eine bekannte Technik ist, eine Position eines Daumens, die in einem A-Bereich in 4A angezeigt ist, erfasst, was die Bestimmung ermöglicht, ob die Hand von Fingern 300 für einen Griff die rechte Hand oder die linke Hand ist. Um die Bestimmung genauer zu machen, werden verschieden Typen von Vorlagen für eine Musterabstimmung in einem Speicher gespeichert. Die verschiedenen Typen von Vorlagen werden vorbereitet für die rechte Hand, die linke Hand, einen Zustand eines Greifen mit ausgestrecktem Zeigefinger und einen Zustand eines Greifens mit vier ausgestreckten Fingern. Daneben ist es durch Durchführen einer Kalibrierung auf so was wie eine Handbreite für jeden Bediener möglich, eine Positionsbeziehung der Hand und die Bewegung der Finger genau zu erfassen.
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Erfassung eines Zustands einer zu einem Kontakt veranlassten Handfläche und Krafteinstellung per Hand
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In einem Fall, in welchem ein Verteilungsdiagramm der Kapazitätssignalwerte aus der Kapazitätsinformation Sij in 4A aus dem Greifzustand in 3A erhalten werden kann, ist es möglich, einen Zustand einer zu einem Kontakt veranlassten Handfläche und eine Krafteinstellung per Hand zu erfassen. In einem Fall, in welchem der Kontakt aus der Druckinformation SP des Drucksensors 130 bestimmt wird, zeigt das Verteilungsdiagramm in 4A die Erfassung einer Krafteinstellung per Hand an. Weiterhin ist es durch Einstellen der Schwelle möglich, einen Bereich der Handfläche und ein Gebiet, mit welchem die Hände in Kontakt gelangen, zu erfassen, und ist es auch möglich, die Krafteinstellung per Hand in dem Bereich zu erfassen.
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Zusätzlich werden in einem Fall, in welchem die Zustände in 3A und 3D wiederholt werden, die Verteilungsdiagramme der Kapazitätssignalwerte in 4A und 4B wiederholt erfasst. In dem Verteilungsdiagramm der Kapazitätssignalwerte in 4B sind Werte, die in einem B-Bereich in FIG. B angezeigt sind, reduziert im Vergleich mit 4A. Um ein solches Phänomen zu erfassen, wird ein Verteilungsdiagramm basierend auf den Verteilungsdiagrammen der Kapazitätssignalwerte in 4A und 4B erhalten, wodurch es möglich ist, zu bestimmen, ob und welcher Finger separiert ist, und ähnliches. Bei dem Beispiel in 4B ist es möglich, zu bestimmen, dass vier Finger, die andere als der Daumen sind, wiederholt ausgestreckt werden, wie es in 3C und 3D dargestellt ist.
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Erfassung eines Schwebezustands von Fingern
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Das obige beschreibt einen Fall, in welchem die Finger 300 aus der Druckinformation SP des Drucksensors 130 derart bestimmt werden, dass sie in einem Kontaktzustand sind, aber in einem Fall, in welchem die Finger 300 in einem kontaktlosen Zustand von der Druckinformation SP des Drucksensors 130 sind, ist es möglich, zu bestimmen, dass die Finger in einem Schwebezustand und nahe zum Kapazitätssensor 120 sind. Ebenso sind im Schwebezustand der Finger die Erfassung der Position des Schwerkraftzentrums, eine Bestimmung der rechten und linken Hände und ähnliches, wie es oben beschrieben ist, möglich.
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Anwendungsbeispiel für verschiedene Formen des Basisteils
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5A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anordnungszustand des Kapazitätssensors (Streifen-Kapazitätssensors) in einem Fall darstellt, in welchem das Basisteil in einer flachen Form ausgebildet ist, 5B ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anordnungszustand des Kapazitätssensors (Streifen-Kapazitätssensors) in einem Fall darstellt, in welchem das Basisteil in einer quadratischen gebogenen Form ausgebildet ist, und 5C ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anordnungszustand des Kapazitätssensors (Streifen-Kapazitätssensors) in einem Fall darstellt, in welchem das Basisteil in einer 3-dimensionalen gebogenen Form ausgebildet ist.
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Wie es in 5A dargestellt ist, kann dann, wenn die Bedienungseingabevorrichtung 1 (der Bedienungseingabesensor 110) gemäß der Ausführungsform auf den Fall angewendet wird, in welchem das Basisteil in einer flachen Form ausgebildet ist, der Zustand der Handfläche erfasst werden. Zusätzlich ist es in einem Fall, in welchem aus der Druckinformation SP des Drucksensors 130 bestimmt wird, dass die Finger 300 in einem kontaktlosen Zustand sind, möglich, einen Abstand zwischen den Fingern 300 und dem Bedienungseingabesensor 110 zu erfassen.
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Wie es in 5B dargestellt ist, ist es dann, wenn die Bedienungseingabevorrichtung 1 (der Bedienungseingabesensor 110) gemäß der Ausführungsform auf den Fall angewendet wird, in welchem das Basisteil in einer quadratischen gebogenen Form ausgebildet ist, möglich, zu erfassen, ob die Hand die rechte Hand oder die linke Hand ist, indem beispielsweise die Positionsbeziehung zwischen Daumen und Zeigefinger verwendet wird. Zusätzlich ist es auch möglich, Bedienungen bzw. Operationen, wie beispielsweise eine Greif- oder Drehbewegung durch die Finger 300 zu erfassen.
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Wie es in 5C dargestellt ist, ist es dann, wenn die Bedienungseingabevorrichtung 1 (der Bedienungseingabesensor 110) gemäß der Ausführungsform auf den Fall angewendet wird, in welchem das Basisteil in einer 3-dimensionalen gebogenen Form ausgebildet ist, möglich, verschiedene Typen einer Erfassung durchzuführen, die oben beschrieben sind, indem die Vielzahl von Streifen-Kapazitätssensoren 20 selbst in einem Fall einer komplizierten Form angeordnet werden.
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Effekt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
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Gemäß der Ausführungsform werden Effekte, wie beispielsweise diejenigen, die nachstehend beschreiben sind, erreicht.
- (1) Die Bedienungseingabevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ist konfiguriert, um den Kapazitätssensor 120 zu enthalten, der die Detektoren 10 in einer Matrix anordnet, um Erfassungsbereiche in einer Matrix zu haben; den Drucksensor 130, der angeordnet ist, um mit dem Kapazitätssensor 120 überlagert zu sein; den Bedienungseingabesensor 110 als einen Bedienungsdetektor, der aus dem Kapazitätssensor 120 und dem Drucksensor 130 besteht, die angeordnet sind, um mit dem Basisteil 200 überlagert zu sein; und die Steuerung 150, die die Kapazitätsinformation Sij (i = 1, ..., M, j = 1, ..., N) und die Druckinformation SP von dem Kapazitätssensor 120 und dem Drucksensor 130 erfasst und einen Bedienungszustand für den Bedienungseingabesensor 110 in einer Matrix erfasst. Daher ist es möglich, Zustände von Fingern in Kontakt oder in der Nähe (eine Kontaktposition, Zustand einer zu einem Kontakt veranlassten Handfläche und Krafteinstellung per Hand, Bestimmung der rechten und linken Hände, Schwebezustand von Fingern und ähnliches) zu erfassen.
- (2) Der Kapazitätssensor 120 ist durch das Verfahren eines Anordnens einer Vielzahl von Streifen-Kapazitätssensoren 20 konfiguriert, so dass die Oberflächenform des Basisteils zur Platzierung, zusätzlich zu einer Griffform, die in 2 dargestellt ist auf eine flache Form, eine quadratische gebogene Form, eine 3-dimensionale gebogene Form oder ähnliches anwendbar ist. Insbesondere ermöglicht der Streifen-Kapazitätssensor 20, verschiedene Anordnungen und Anordnungsverfahren zu erreichen. Die Oberflächenform des Basisteils 200 entspricht einer flachen Form, einer quadratischen gebogenen Form, einer 3-dimensionalen gebogenen Form zusätzlich zu einer Griffform, wodurch jeder der Streifen-Kapazitätssensoren 20 in einer Matrix in regelmäßigen Abständen oder unregelmäßigen Abständen mit einem Raum oder nicht, oder ähnlich, in Kombination angeordnet werden kann.
- (3) Aufgrund dieser Effekte kann eine Bedienungseingabevorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die verschiedene Typen von Bedienungseingabeinformation in einer Matrix erfassen kann, wie beispielsweise eine Kontaktposition in Bezug auf ein Bedienungseingabeteil, einen Kontaktdruck (eine Druckkraft), ein Gebiet, mit welchem die Hände in Kontakt gelangen, ein Abstand weg von (nahe an) Fingern, und ähnliches.
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Obwohl oben mehrere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen lediglich Beispiele und ist die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht darauf zu beschränken. Diese neuen Ausführungsformen können in verschiedenen anderen Formen implementiert werden, und verschiedene Weglassungen, Substitutionen, Änderungen und ähnliches können gemacht werden, ohne vom Sinngehalt und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich sind nicht alle Kombinationen der bei diesen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale nötig, um das technische Problem zu lösen. Weiterhin sind diese Ausführungsformen innerhalb des Sinngehalts und Schutzumfangs der Erfindung und auch innerhalb der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung und dem Schutzumfang und Äquivalenten davon enthalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bedienungseingabevorrichtung
- 10
- Detektor
- 20
- Streifen-Kapazitätssensor
- 120
- Kapazitätssensor
- 130
- Drucksensor
- 150
- Steuerung
- 200
- Basisteil
- 300
- Finger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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